一种多孔异质界面的WN|WC的制备方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2024-11-01 08:46:27
本发明操作简单易行,制备的多孔WN|WC材料稳定性较好,通过微波辅助加热法负载少量铂后表现出比商用Pt/C和由该方法制备的Pt/WN和Pt/WC更好的电化学性能。
本发明提供了一种制备具有多孔形貌和异质界面结构的催化剂WN|WC的方法:将钨源溶于溶剂中,加入pH调节剂,搅拌均匀调节pH至1~2,然后将混合溶液置于高压反应釜中,在140~180℃下反应6~24h,反应压力为0~50bar。反应结束后,反应产物经后处理得到有孔的WO3;将所得WO3置于管式炉中,在氨气气氛下于700℃氮化3h,然后在氮气保护气氛下冷却至室温,得到有孔的WN颗粒;再将所得WN颗粒放入管式炉中,在CO气氛下,在700~900℃碳化30~180min,得到多孔WN|WC颗粒。
材料强化领域
在金属材料表面制备多孔异质界面的 WN|WC 涂层,可以显著提高材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。例如在机械加工刀具表面制备这种涂层,能够增强刀具的切削性能,延长刀具的使用寿命,提高加工精度和效率。在汽车发动机的关键零部件(如活塞、曲轴等)表面应用,可有效抵抗高温、高压和摩擦环境,降低零件的磨损和腐蚀,提高发动机的可靠性和耐久性。
电子器件领域
这种多孔异质界面材料可以用于制备高性能的电子器件散热片。其多孔结构有利于热量的快速传导和散发,而 WN 和 WC 之间的异质界面可以增强材料与热源之间的热传导效率。在高功率电子设备(如电脑 CPU、服务器芯片等)的散热系统中应用,能够有效降低设备的工作温度,提高设备的稳定性和性能。
在半导体器件制造中,多孔异质界面的 WN|WC 材料可能作为一种新型的电子传输层或接触层材料,改善电子器件的电学性能,如提高载流子迁移率、降低接触电阻等,有望应用于新一代高性能集成电路的制造。
能源转换领域
在燃料电池领域,多孔异质界面的 WN|WC 材料可以作为催化剂载体或电极材料。其多孔结构可以提供更大的反应面积,促进燃料(如氢气)的氧化反应和氧气的还原反应,提高燃料电池的能量转换效率。在太阳能光伏电池中,这种材料也可能用于电池的电极或界面修饰,改善光生载流子的分离和传输效率,提升太阳能电池的光电转换效率。
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将钨源溶于溶剂中,加入pH调节剂,搅拌均匀调节pH至1~2,然后将混合溶液置于高压反应釜中,在140~180℃下反应6~24h,反应结束后,反应产物经后处理得到具有孔结构的WO3;所述钨源为WCl6或Na2WO4·2H2O;
技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。