[发明专利]一种Pt-WC复合材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种Pt-WC复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将碳化钨与碱液进行搅拌混合，形成体系a；

(2)将铂源与醇溶剂进行充分搅拌混合，加入到体系a中，调节pH值后形成体系b；

(3)将体系b采用微波加热，时间为15-60秒，暂停微波加热进行超声分散15-60秒，如此循环直到溶液体积蒸发1/3至2/3，形成体系c；

(4)将体系c加入酸液以破坏胶体，静置沉淀后，沉淀物进行洗涤干燥，从而得到Pt-WC复合材料。

2.根据权利要求1所述Pt-WC复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述碱液为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种，OH^-浓度为0.05～0.3mol/L；

任选的，步骤(2)中所述铂源为氯铂酸、氯铂酸钾、氯铂酸钠中的至少一种，所述醇溶剂为乙二醇、丙三醇、丙二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇中至少一种；

任选的，步骤(2)中所述铂源中铂重量为步骤(1)中碳化钨重量的0.25～4倍；

任选的，步骤(2)中所述醇溶剂为步骤(1)中碳化钨重量的20～100倍；

任选的，步骤(2)中调节pH值为12≤pH≤13，得到体系b。

3.根据权利要求1所述Pt-WC复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中采用微波加热，功率为350-500瓦，频率为2000-2500MHz；

任选的，步骤(3)中循环次数为3～7次，循环过程中微波加热的总时间为3～15分钟，形成体系c，所述体系c为胶体。

4.根据权利要求1所述Pt-WC复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述酸液为盐酸、硫酸的至少一种，H⁺浓度为0.05～0.5mol/L，加入酸液后使体系pH值为6≤pH≤10；

任选的，步骤(4)中所述干燥为真空干燥，温度为80～150摄氏度，时间为8～20小时。

5.一种Pt-WC复合材料，采用权利要求1-4任一项所述Pt-WC复合材料的制备方法制备得到，其特征在于：所述Pt-WC复合材料具有核壳结构，是以碳化钨为核，所述碳化钨的表面沉积铂元素，铂的价态为0～+4，包括连接在碳化钨表面的铂颗粒，以及铂与碳化钨反应形成的氧化态铂，所述氧化态铂分布在铂颗粒和碳化钨之间，反应同时造成部分碳化钨被氧化，形成的钨的氧化物包裹在材料最外层，形成壳层。

6.根据权利要求5所述Pt-WC复合材料，其特征在于：所述Pt-WC复合材料中Pt的含量为20～80wt％，O的含量为大于0小于等于2％。

7.根据权利要求5或6所述Pt-WC复合材料，其特征在于：所述Pt-WC复合材料中，所述铂颗粒为0价Pt单质，质量含量为70-75％，铂颗粒的中值粒径为5.04±2.1nm。

8.权利要求5-7任一项所述Pt-WC复合材料在电催化领域的应用。

9.一种膜电极，包括基体，其特征在于：所述基体表面负载有活性涂层，所述活性涂层中包含权利要求5-7任一项所述Pt-WC复合材料。

10.一种燃料电池，包括权利要求9所述膜电极。