稀土碳化鉬和碳化鉬的制備及其性能.pdf

1、采用普通水溶液法合成了三種AndersonB型結(jié)構(gòu)雜多金屬氧酸鹽(NH4)3[XMo6O24H6]·7H2O(簡寫為XMo6，X=Fe、Cr、Ni)，經(jīng)X射線衍射(XRD)和差熱-熱重(DTA-TG)方法對其結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性進(jìn)行了表征。
　　利用稀土多元滲法，分別以XMo6為前驅(qū)體，以甲醇為擴(kuò)滲劑或含NdCl3、LaCl3、SmCl3、GdCl3及混合稀土氯化物的甲醇溶液為擴(kuò)滲劑。制備了碳化鉬和稀土碳化鉬，并對其結(jié)構(gòu)、組成、價態(tài)及電

2、性能、電催化性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：稀土元素Nd、La、Sm、Gd可滲入到碳化鉬的表相及體相，生成了新的稀土化合物稀土碳化鉬LnxMoyC，從而使稀土碳化鉬電性能得到了顯著改善，且在直接甲醇燃料電池(DMFC)中對陽極具有一定的電催化性能。
　　XRD分析表明，稀土碳化鉬的晶體結(jié)構(gòu)為單一的六方密堆(hcp)β-Mo2C結(jié)構(gòu)。XPS和EDX測試結(jié)果表明，稀土元素Nd、Gd、La、Sm已進(jìn)入到碳化鉬的晶相中，且存在的價態(tài)及摩爾百分比

3、分別是La3+(0.19％)、Nd3+(0.18%)、Sm3+(0.17%)和Gd3+(0.16%)。分子式簡寫為LnxMoyC。
　　TG-DTA熱穩(wěn)定測試表明：LnxMoyC的穩(wěn)定性較目前工業(yè)生產(chǎn)碳化鉬的穩(wěn)定性要高。
　　室溫電導(dǎo)率測試結(jié)果表明：Mo2C的室溫電導(dǎo)率為1.025×102S·cm-1，LnxMoyC的室溫電導(dǎo)率為4.692×103S·cm-1，GdxMoyC的室溫電導(dǎo)率為2.002×103S·cm-1，均高

4、于目前文獻(xiàn)報道的碳化鉬室溫電導(dǎo)率的最高值1.025×102S·cm-1。前驅(qū)體不同，相同的滲劑制備的稀土碳化鉬和碳化鉬的電導(dǎo)率不同；變溫電導(dǎo)率測試結(jié)果表明：LnxMoyC在289～490K范圍表現(xiàn)出金屬行為，而在490～550K范圍卻表現(xiàn)出顯著的半導(dǎo)體行為。Mo2C也在一定溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出了半導(dǎo)體行為，但不如LnxMoyC表現(xiàn)的更為明顯。
　　以直接甲醇燃料電池(DMFC)為體系，對稀土碳化鉬LnxMoyC的電催化性能進(jìn)行了電化學(xué)