[发明专利]WC/CNT、WC/CNT/Pt复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.碳化钨/碳纳米管/铂复合材料，其特征在于：所述碳化钨/碳纳米管/铂复合材料包含直径在1-5微米的介孔球状碳化钨、碳纳米管和铂纳米颗粒，碳纳米管生长在介孔球状碳化钨表面并向外扩展，铂纳米颗粒生长于介孔球状碳化钨和碳纳米管表面。

2.如权利要求1所述的碳化钨/碳纳米管/铂复合材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

(1)将偏钨酸铵和硝酸铁混合溶液采用喷雾干燥的方法造粒；将得到的颗粒直接或者煅烧后采用程序升温-气固反应法进行碳化，碳化完成后得到碳化钨/碳纳米管/铁复合材料；

(2)将碳化钨/碳纳米管/铁复合材料投入含铂化合物溶液中进行铂置换，得到碳化钨/碳纳米管/铂复合催化材料。

3.如权利要求2所述的碳化钨/碳纳米管/铂复合材料的制备方法，其特征在于：所述的偏钨酸铵和硝酸铁混合溶液按照如下方法进行配制：将偏钨酸铵与硝酸铁按质量比1∶0.3～1.3混合，加去离子水配制成5～50wt％的溶液。

4.如权利要求2所述的碳化钨/碳纳米管/铂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的碳化是在氢气体积分数在50％以上的富氢气氛下进行。

5.如权利要求4所述的碳化钨/碳纳米管/铂复合材料的制备方法，其特征在于：所述的富氢气氛为：体积比为1∶1.1～2.5的CO和H₂混合气氛。

6.如权利要求2～5之一所述的碳化钨/碳纳米管/铂复合材料的制备方法，其特征在于：所述的程序升温-气固反应法具体为：将得到的颗粒直接或者煅烧后以1～10℃/min的升温速率升温至750～900℃保持2～8小时。

7.如权利要求2所述的碳化钨/碳纳米管/铂复合材料的制备方法，其特征在于：所述的含铂化合物溶液为浓度在1～20mmol/L的氯铂酸溶液；所述含铂化合物的用量以Pt的质量计为碳化钨/碳纳米管/铁复合材料质量的5％～30％。

8.如权利要求7所述的碳化钨/碳纳米管/铂复合材料的制备方法，其特征在于：所述的铂置换在室温～70℃的温度条件下进行，置换时间为2～12小时。

9.如权利要求1所述的碳化钨/碳纳米管/铂复合材料作为电催化剂在甲醇燃料电池中的应用。

10.一种碳化钨/碳纳米管复合材料，其特征在于：所述碳化钨/碳纳米管复合材料包含直径在1～5微米的介孔球状碳化钨和碳纳米管，碳纳米管生长在介孔球状碳化钨表面并向外扩展。

11.如权利要求10所述的碳化钨/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

(a)将偏钨酸铵和硝酸铁混合溶液采用喷雾干燥的方法造粒；将得到的颗粒直接或者煅烧后采用程序升温-气固反应法进行碳化，碳化完成后得到碳化钨/碳纳米管/铁复合材料；

(b)碳化钨/碳纳米管/铁复合材料经过酸处理后得到碳化钨/碳纳米管复合材料。

12.如权利要求11所述的碳化钨/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于：所述的偏钨酸铵和硝酸铁混合溶液按照如下方法进行配制：将偏钨酸铵与硝酸铁按质量比1∶0.3～1.3混合，加去离子水配制成5～50wt％的溶液；步骤(a)所述的碳化是在氢气体积分数在50％以上的富氢气氛下进行；所述的程序升温-气固反应法具体为：将得到的颗粒直接或者煅烧后以1～10℃/min的升温速率升温至750～900℃保持2～8小时。

13.如权利要求11所述的碳化钨/碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(b)所述的酸处理采用盐酸溶液。

14.如权利要求10所述的碳化钨/碳纳米管复合材料作为电催化剂在芳香硝基化合物的电还原反应中的应用。