碳化钨的形貌调控及其载铂电化学性能

摘要

本文采用水热模板法,通过添加表面活化剂柠檬酸和模板剂氧化石墨烯(GO)调控前驱体的形貌尺寸。将前驱体置于空气气氛中进行热处理,得到厚度薄、尺寸小、分散的WO_(3)。在氮气保护气氛下,通入乙醇/甲醇液体碳源,并处于1000℃下保温2 h,进行原位还原碳化反应,得到表面包覆石墨化碳层的碳化钨(WC@C)。在WC@C表面原位负载不同浓度的Pt NPs,得到Pt-WC@C复合催化剂。该催化剂Pt-WC@C-1(10%Pt)在碱性溶液中性能较佳,电流密度为10 mA/cm^(2)下的过电势(η10)为187 mV,塔菲尔斜率为115.7 mV/dec(10%Pt);在酸性溶液中具有更优良的析氢催化性能,Pt-WC@C-2(5%Pt)性能优于Pt-WC@C-1(10%Pt)和Pt-WC@C-3(1%Pt),η10为87.6 mV,塔菲尔斜率为51.2 mV/dec。这主要归因于分散性较好的WC表面包覆了较薄的石墨化碳层。