JP2004510668A - Tungsten carbide material - Google Patents
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Abstract
高表面積炭化タングステン材料が提供される。この材料は、そのX線回折図形によって定義されるユニークな構造を有し且つ約15〜30Åの寸法の極めて小さい微結晶からなる。少なくとも約6m2/gの高表面積が触媒用途には望ましい。A high surface area tungsten carbide material is provided. This material has a unique structure defined by its X-ray diffraction pattern and consists of very small crystallites with dimensions of about 15-30 °. A high surface area of at least about 6 m 2 / g is desirable for catalytic applications.
Description
【0001】
技術分野
本発明は、炭化タングステン及びその製造方法に関するものである。より詳しくは、本発明は、炭化タングステン触媒に関するものである。
【0002】
高表面積の炭化タングステン及びモリブデン材料は、ルテニウム、イリジウム、パラジウム及び白金に類似する触媒特性を有することが知られている。例えば、高表面積炭化タングステン及びモリブデンが、スチームリフォーミング及び乾式リフォーミングによってメタンを合成ガスに転化させるための及び水性ガスシフト反応のための非常に効果的な触媒として記載された。白金、パラジウム及びルテニウムと同様に、炭化タングステンもこのものをPEM(重合体電解質膜)、硫酸及び直接メタノール型燃料電池のような低温燃料電池用途のための可能性のある触媒にさせる室温での水素ガスの酸化を触媒することが知られている。W2C型は、いくつかの用途ではWC型よりも触媒として活性であるものとして報告された。
【0003】
これらの炭化物を製造するのに使用される出発原料の豊富さ及びその比較的低い費用は、これらのものをより希少であり且つより高価な白金金属の魅力的な代用物にさせる。炭化金属の大きな問題は、十分に高い表面積の材料を得ることであった。有効な触媒部位の数を増加させるためには高表面積が望ましい。高表面積の炭化物を製造する最初の研究は、タングステン金属粉末又は酸化物にメタン及び水素を流すことを使用した。炭化タングステン及びモリブデンについてのさらなる改善が、アンモニア、次いでメタンを使用する2段階の窒化物−炭化物生成でみられた。従来技術の後者の進歩が、エタンを炭化用ガスとして使用すると一段階方法で炭化モリブデン及びタングステンについて類似の効果を生じさせることを見いださせた。高い比表面積を生じさせるその他の試みには、有機中間体を使用することが含まれた。200m2/g程度に高い表面積の炭化金属が報告されている。高表面積炭化タングステンのためのその他の用途には、生体用電極、例えば、ペースメーカー用電極が含まれる。
【0004】
発明の要約
先行技術の不都合を取り除くことが本発明の目的である。
【0005】
高表面積を有する炭化タングステン材料を提供することが本発明の別の目的である。
【0006】
高表面積炭化タングステン材料を形成させるための方法を提供することが本発明のさらなる目的である。
【0007】
本発明の一つの目的に従って、タングステンと炭素からなる炭化タングステン材料が提供される。この材料は、一次X線回折ピークと第1及び第2の二次X線回折ピークを含むX線回折図形を有する。該一次X線回折ピークは、2.39±0.02Åのd−間隔に相当する反射角を有する。第1二次X線回折ピークは、1.496±0.007Åのd−間隔に相当する反射角及び一次X線回折ピークのピークの高さの25%〜40%の相対的ピーク高さを有する。そして、第2二次X線回折ピークは、1.268±0.005Åのd−間隔に相当する反射角及び一次X線回折ピークのピーク高さの35%〜55%の相対的ピーク高さを有する。
【0008】
本発明の別の目的に従って、炭化水素ガス及び随意の水素ガスを含有する雰囲気中でタングステン先駆物質を約500℃〜約800℃の温度で該タングステン先駆物質を炭化タングステン材料に転化させるのに十分な時間にわたって加熱することを含む高表面積炭化タングステン材料の形成方法が提供される。
【0009】
好ましい具体例の記載
その他の及びさらなる目的、利点及び特性と共に本発明をより理解するために、次の開示及び特許請求の範囲を図面と共に参照されたい。
【0010】
本発明の炭化タングステン材料は、触媒作用のために望ましい高表面積を達成させ且つ活性な表面をそれほどコークス化させないことが知られている活性結晶マトリックス中の化学量論よりも少ないレベルの炭素を特徴とする。この材料の組成は、一般式WC1−X(式中、xは0〜0.5である)によって表すことができる。この炭化タングステン材料のX線回折図形(XRD)は、図1に例示される(CuKα1放射線、1.5405Å)。XRD図形は、この炭化タングステン材料が面心立方格子を有することを示す。この幅広い回折ピークは、極めて小さい微結晶の存在と一致する。シュレールの関係によれば、そのピーク幅は、約15Å〜約30Åの範囲の微結晶寸法に相当する。これは、先に報告された275〜385Åの微結晶寸法を超える大きな改善である。
【0011】
XRD図形のピーク位置は、W2(C,O)とWC1−Xの類似性を示す。図2及び3は、図1に示される回折図形の上に重ねたW2(C,O)とWC1−XについてのXRDラインの位置及び相対強度をそれぞれ示している。W2(C,O)及びWC1−XのXRD図形についてのデータは、国際回折データセンター(International Center for Diffraciton Data)によって保存されている粉末回折ファイルから得られた(PDF#22−0959及びPDF#20−1316)。図2を参照すると、W2(C,O)ラインの位置は、炭化タングステン材料についての主なピークの位置の近くに生じてはいるものの、正確には一致していない。さらに、W2(C,O)の(220)及び(311)反射の相対強度は、炭化タングステン材料の2つの二次回折ピークと同一の割合ではない。類似する状況が図3にも存在する。この場合には、WC1−Xラインの位置とほぼ合致するようにみえるが、相対的な高さに大きな不一致がある。特に、WC1−Xについての最も強いラインは(200)の反射に相当するが、炭化タングステン材料のXRD図形の一次ピークは、(111)反射により近い。
【0012】
図1について、本発明の炭化タングステン材料のXRD図形は、3つのピークによって特徴付けられる。一次ピークP及び2つの二次ピークS1とS2である。一次ピークPは、37.6±0.3度の2シータ(θ)角度で生じる。ブラッグの式を適用すると、この反射角は、約2.39±0.02Åのd−間隔に相当する。二つの二次ピークS1及びS2は、62.0±0.3°及び74.8±0.3°の2θ角度で生じる。これらの角度は、それぞれ、1.496±0.007Å及び1.268±0.005Åのd−間隔に相当する。第1二次ピークS1の相対的ピーク高さは、一次ピークのピーク高さの25%〜40%に変化する。第2二次ピークS2の相対的ピーク高さは、一次ピークのピーク高さの35%〜55%に変化する。第1二次ピークS1対第2二次ピークS2のピーク高さの比は、0.65〜0.80の範囲にあり、好ましくは0.69〜0.75の範囲にある。本明細書で使用されるときに、ピーク高さとは、単純なバックグラウンド除去法を適用した後のピークの最大の強さをいう。
【0013】
炭化タングステン材料は、タングステン先駆物質を流動炭化水素及び随意の水素ガス中で約500℃〜約800℃の温度で反応させることによって形成される。タングステン先駆物質材料は、メタタングステン酸アンモニウム、パラタングステン酸アンモニウム、タングステン金属粉末、酸化タングステン、ハロゲン化タングステン、吸収タングステン種又は溶解タングステン酸塩であることができる。好ましくは、タングステン先駆物質は、パラタングステン酸アンモニウム10水塩である。好適な炭化水素ガスには、プロパン、エタン、天然ガス、エチレン、アセチレン又はそれらの組み合わせが含まれる。好ましくは、炭化水素ガスは、プロパン又はエタンである。また、12個以下の炭素原子を含む分子式を有するその他の炭化水素ガスも本発明の方法に使用できると思われる。タングステン先駆物質は、管状炉に置かれるセラミックボートに装填される。流動アルゴンガスを使用して不活性雰囲気が管状炉中に確立される。次いで、この炉は反応温度にまで加熱され、ガス流れは炭化水素と随意の水素ガスとの混合物に変更される。いったん十分に反応したならば、このガス流れはアルゴンガス単独に再度変更され、炉を室温にまで冷却させる。次いで、炭化タングステン材料は、窒素ガスを管状炉に流すことによって不動態化される。不動態化は、該材料の表面上での不純物酸素の吸収によって達成される。これらのガスについての1分当たり標準リットル(slm)の好ましい流量は、炭化水素ガスについて0.05slm〜9.5slm、水素ガスについて0〜2.4slm、アルゴンガスについて0〜14.2slmを包含する。そのユニークな構造に加えて、これらの方法によって形成された炭化タングステン材料は、高表面積を有する。特に、この表面積は、少なくとも約6m2/gであり、好ましくは、約10m2/g〜約60m2/gの範囲にある。
【0014】
次に制限されない実施例を与える。XRD分析は、CuKα放射線(40keV、30ma)を使用する理学D/Max X線回折計で実施された。CuKα放射線のCuKα2の寄与は、回折図形から数学的に取り除かれた。回折計を測定したところ、±0.04℃(2θ)の精度であった。
【0015】
(実施例)
例1
5g量の試薬/触媒等級のメタタングステン酸アンモニウム(AMT)、(NH4)6H2W12O40・5H2O(オスラム・シルバニアプロダクツ社、トウォンダ、ペンシルベニア)をセラミックボートに均一に置いた。次いで、このセラミックボートを2.5インチの直径の石英管を使用するリンドバーグ/ブルーM形式HTF55000のヒンジ付き管状炉に装填した。アルゴンガスをこの管に0.5slmで流すことによって不活性雰囲気をこの管中に確立させた。次いで、炉の温度を650℃に上昇させ、ガス流れを0.2slmのプロパン流れ及び1slmの水素流れに切り替えた。2.5時間後に、このガス流れを0.5slmでのアルゴンのみに再度切り替え、炉を停止させた。流動アルゴン下の炉中で材料を冷却させた後、窒素ガス(液体窒素からの99.998%の極低温等級又は最大0.9ppmの酸素にまで発生させたもの)を該管に1.0slmで6時間にわたって通すことによって該材料を不動態化させた。XRD分析は、炭化タングステン材料の存在を立証した。
【0016】
例2
パラタングステン酸アンモニウム10水塩(APT)、(NH4)10H2W12O42・10H2Oを、1.5Lの脱イオン水に0.5kgのメタタングステン酸アンモニウムを溶解させることによってAMTから生成させた。この溶液のpHを、濃水酸化アンモニウムを使用して9〜11に調整した。この溶液を48〜75時間にわたって凝固させた。APTの針状結晶がビーカーの壁に沿って且つ溶液の表面で出現した。このAPT結晶を集め、そして乾燥させた。この非常に純粋なAPT針状物を測定したところ、0.11m2/gの表面積を有していた。5g量のAPT針状物をセラミックボートに均一に置き、次いで、2.5インチの直径の石英管を使用するリンドバーグ/ブルーM形式HTF55000のヒンジ付き管状炉に装填した。アルゴンガスをこの管に0.5slmで流すことによって不活性雰囲気を確立した。炉の温度を650℃に上昇させ、ガス流れを0.2slmのプロパン流れ及び1slmの水素流れに変更した。2.5時間後に、このガス流れを0.5slmでのアルゴンのみに再度変更し、炉を停止させた。流動アルゴン下の炉中で材料を冷却させた後、流動窒素ガスを該管に1.0slmで6時間にわたって通すことによって該材料を不動態化させた。XRD分析は、炭化タングステン材料の存在を立証した。
【0017】
例3
25g量の使用された炭化タングステンツールを6Nの塩酸中で97℃で6時間にわたって浸出させた。得られた固形物を空気中で膨張した黄色の酸化タングステンにまで750℃で乾燥且つ焼成した。この黄色の酸化物をセラミックボートに均一に置き、次いで、2.5インチの直径の石英管を使用するリンドバーグ/ブルーM形式HTF55000のヒンジ付き管状炉に装填した。アルゴンガスを該管に0.5slmで流すことによって不活性雰囲気を確立した。炉の温度を700℃に上昇させ、ガス流れを0.2slmのプロパン流れ及び1slmの水素流れに変更した。2時間後に、このガス流れを0.5slmでのアルゴンのみに再度変更し、炉を停止させた。流動アルゴン下の炉中で材料を冷却させた後、窒素ガスを該管に1.0slmで24時間にわたって通すことによって該材料を不動態化させた。XRD分析は、炭化タングステン材料の存在を立証した。
【0018】
例4
例1と同様であるが、ただし、プロパンの代わりにエタンを使用した。XRD分析は、炭化タングステン材料の存在を立証した。
【0019】
現時点で本発明の好ましい具体例であると思われるものを示し且つ記載してきたが、当業者であれば添付した特許請求の範囲によって定義されるような本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更及び修正をなし得ることが明白であろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明の炭化タングステン材料のX線回折図形である。
【図2】
W2(C,O)に関するX線回折ラインを重ねた図1のX線回折図形である。
【図3】
WC1−Xに関するX線回折ラインを重ねた図1のX線回折図形である。[0001]
TECHNICAL FIELD The present invention relates to tungsten carbide and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a tungsten carbide catalyst.
[0002]
High surface area tungsten carbide and molybdenum materials are known to have catalytic properties similar to ruthenium, iridium, palladium and platinum. For example, high surface area tungsten carbide and molybdenum have been described as very effective catalysts for converting methane to synthesis gas by steam and dry reforming and for water gas shift reactions. Like platinum, palladium and ruthenium, tungsten carbide also makes this a potential catalyst for low temperature fuel cell applications such as PEM (polymer electrolyte membrane), sulfuric acid and direct methanol fuel cells at room temperature. It is known to catalyze the oxidation of hydrogen gas. Form W 2 C has been reported to be more catalytically active than form WC in some applications.
[0003]
The abundance of the starting materials used to produce these carbides and their relatively low cost make them an attractive substitute for the rarer and more expensive platinum metals. A major problem with metal carbides has been obtaining sufficiently high surface area materials. A high surface area is desirable to increase the number of effective catalyst sites. Initial work in producing high surface area carbides used flowing methane and hydrogen over tungsten metal powders or oxides. A further improvement for tungsten carbide and molybdenum was seen in a two-step nitride-carbide formation using ammonia and then methane. The latter advance in the prior art has been found to use ethane as a carbonizing gas to produce similar effects for molybdenum carbide and tungsten in a one-step process. Other attempts to produce high specific surface areas have involved the use of organic intermediates. Metal carbides with surface areas as high as 200 m 2 / g have been reported. Other applications for high surface area tungsten carbide include biological electrodes, such as electrodes for pacemakers.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to obviate the disadvantages of the prior art.
[0005]
It is another object of the present invention to provide a tungsten carbide material having a high surface area.
[0006]
It is a further object of the present invention to provide a method for forming a high surface area tungsten carbide material.
[0007]
In accordance with one object of the present invention, there is provided a tungsten carbide material comprising tungsten and carbon. This material has an X-ray diffraction pattern that includes a primary X-ray diffraction peak and first and second secondary X-ray diffraction peaks. The primary X-ray diffraction peak has a reflection angle corresponding to a d-spacing of 2.39 ± 0.02 °. The first secondary X-ray diffraction peak has a reflection angle corresponding to a d-spacing of 1.496 ± 0.007 ° and a relative peak height of 25% to 40% of the peak height of the primary X-ray diffraction peak. Have. The second secondary X-ray diffraction peak has a reflection angle corresponding to a d-interval of 1.268 ± 0.005 ° and a relative peak height of 35% to 55% of the peak height of the primary X-ray diffraction peak. Having.
[0008]
In accordance with another object of the present invention, sufficient to convert the tungsten precursor to a tungsten carbide material at a temperature of about 500C to about 800C in an atmosphere containing hydrocarbon gas and optional hydrogen gas. There is provided a method of forming a high surface area tungsten carbide material comprising heating for an extended period of time.
[0009]
Wherein <br/> Other and further objects of the preferred embodiments, in order to better understand the present invention, together with advantages and properties, see the scope of the following disclosure and appended claims in conjunction with the accompanying drawings.
[0010]
The tungsten carbide material of the present invention features a lower level of carbon than the stoichiometry in an active crystal matrix that is known to achieve the desired high surface area for catalysis and not to coke the active surface as much. And The composition of this material can be represented by the general formula WC1 -X , where x is 0-0.5. X-ray diffraction pattern of the tungsten carbide material (XRD) is illustrated in FIG. 1 (CuKa 1 radiation, 1.5405 Å). The XRD pattern shows that the tungsten carbide material has a face centered cubic lattice. This broad diffraction peak is consistent with the presence of very small crystallites. According to Schlehr's relationship, the peak width corresponds to a crystallite size in the range of about 15 ° to about 30 °. This is a significant improvement over the previously reported crystallite size of 275-385 °.
[0011]
Peak position of the XRD figure, W 2 (C, O) and shows a similarity of WC 1-X. 2 and 3 show W 2 (C, O) was superimposed on the diffraction pattern shown in Figure 1 and WC 1-X positions and relative intensities of XRD lines for each. Data for W 2 (C, O) and WC 1-X of the XRD figure, International Center for Diffraction Data obtained from the powder diffraction files stored by (International Center for Diffraciton Data) ( PDF # 22-0959 and PDF # 20-1316). Referring to FIG. 2, although the location of the W 2 (C, O) line occurs near the location of the main peak for the tungsten carbide material, it does not exactly match. Furthermore, W 2 (C, O) relative intensity of (220) and (311) reflections are not at the same rate of the two secondary diffraction peaks of the tungsten carbide material. A similar situation exists in FIG. In this case, it seems that the position almost coincides with the position of the WC 1-X line, but there is a large mismatch in the relative height. In particular, the strongest line for WC 1-X corresponds to the (200) reflection, whereas the primary peak of the XRD pattern of the tungsten carbide material is closer to the (111) reflection.
[0012]
Referring to FIG. 1, the XRD pattern of the tungsten carbide material of the present invention is characterized by three peaks. A primary peak P and two secondary peaks S1 and S2. The primary peak P occurs at a 2theta (θ) angle of 37.6 ± 0.3 degrees. Applying the Bragg equation, this angle of reflection corresponds to a d-spacing of about 2.39 ± 0.02 °. Two secondary peaks S1 and S2 occur at 2θ angles of 62.0 ± 0.3 ° and 74.8 ± 0.3 °. These angles correspond to d-spacings of 1.496 ± 0.007 ° and 1.268 ± 0.005 °, respectively. The relative peak height of the first secondary peak S1 varies from 25% to 40% of the peak height of the primary peak. The relative peak height of the second secondary peak S2 varies from 35% to 55% of the peak height of the primary peak. The ratio of the peak height of the first secondary peak S1 to the second secondary peak S2 is in the range of 0.65 to 0.80, preferably in the range of 0.69 to 0.75. As used herein, peak height refers to the maximum intensity of a peak after applying a simple background subtraction method.
[0013]
Tungsten carbide materials are formed by reacting a tungsten precursor in flowing hydrocarbon and optional hydrogen gas at a temperature from about 500C to about 800C. The tungsten precursor material can be ammonium metatungstate, ammonium paratungstate, tungsten metal powder, tungsten oxide, tungsten halide, absorbing tungsten species or dissolved tungstate. Preferably, the tungsten precursor is ammonium paratungstate decahydrate. Suitable hydrocarbon gases include propane, ethane, natural gas, ethylene, acetylene, or combinations thereof. Preferably, the hydrocarbon gas is propane or ethane. It is also contemplated that other hydrocarbon gases having a molecular formula containing up to 12 carbon atoms can be used in the method of the present invention. The tungsten precursor is charged to a ceramic boat that is placed in a tube furnace. An inert atmosphere is established in the tube furnace using flowing argon gas. The furnace is then heated to the reaction temperature and the gas flow is changed to a mixture of hydrocarbons and optional hydrogen gas. Once fully reacted, the gas flow is again changed to argon gas alone, allowing the furnace to cool to room temperature. The tungsten carbide material is then passivated by flowing nitrogen gas through the tube furnace. Passivation is achieved by absorption of impurity oxygen on the surface of the material. Preferred flow rates of standard liters per minute (slm) for these gases include 0.05 slm to 9.5 slm for hydrocarbon gas, 0 to 2.4 slm for hydrogen gas, and 0 to 14.2 slm for argon gas. . In addition to its unique structure, the tungsten carbide materials formed by these methods have a high surface area. In particular, this surface area is at least about 6 m 2 / g, preferably in the range of about 10 m 2 / g to about 60 m 2 / g.
[0014]
The following non-limiting examples are given. XRD analysis was performed on a physical D / Max X-ray diffractometer using CuKα radiation (40 keV, 30 ma). Contribution of CuKa 2 of CuKa radiation was mathematically removed from the diffractogram. When the diffractometer was measured, the accuracy was ± 0.04 ° C. (2θ).
[0015]
(Example)
Example 1
Ammonium metatungstate 5g of reagent / catalyst grade (AMT), (NH 4) 6 H 2 W 12
[0016]
Example 2
AMT by dissolving ammonium paratungstate decahydrate (APT), (NH 4 ) 10 H 2 W 12 O 42 · 10H 2 O in 1.5 L of deionized water and 0.5 kg of ammonium metatungstate Generated from. The pH of this solution was adjusted to 9-11 using concentrated ammonium hydroxide. The solution solidified for 48-75 hours. APT needles appeared along the beaker wall and at the surface of the solution. The APT crystals were collected and dried. This very pure APT needle was measured and had a surface area of 0.11 m 2 / g. A 5 g quantity of APT needles was evenly placed in a ceramic boat and then loaded into a Lindberg / Blue M type HTF55000 hinged tubular furnace using 2.5 inch diameter quartz tubing. An inert atmosphere was established by flowing argon gas through the tube at 0.5 slm. The furnace temperature was increased to 650 ° C. and the gas flow was changed to 0.2 slm propane flow and 1 slm hydrogen flow. After 2.5 hours, the gas flow was again changed to only argon at 0.5 slm and the furnace was shut down. After allowing the material to cool in an oven under flowing argon, the material was passivated by passing flowing nitrogen gas through the tube at 1.0 slm for 6 hours. XRD analysis demonstrated the presence of the tungsten carbide material.
[0017]
Example 3
A 25 g quantity of the used tungsten carbide tool was leached in 6N hydrochloric acid at 97 ° C. for 6 hours. The resulting solid was dried and calcined at 750 ° C. to yellow tungsten oxide expanded in air. The yellow oxide was evenly placed in a ceramic boat and then loaded into a Lindberg / Blue M type HTF 55000 hinged tube furnace using 2.5 inch diameter quartz tubing. An inert atmosphere was established by flowing argon gas through the tube at 0.5 slm. The furnace temperature was increased to 700 ° C. and the gas flow was changed to 0.2 slm propane flow and 1 slm hydrogen flow. After 2 hours, the gas flow was again changed to only argon at 0.5 slm and the furnace was shut down. After allowing the material to cool in a furnace under flowing argon, the material was passivated by passing nitrogen gas through the tube at 1.0 slm for 24 hours. XRD analysis demonstrated the presence of the tungsten carbide material.
[0018]
Example 4
As Example 1, but using ethane instead of propane. XRD analysis demonstrated the presence of the tungsten carbide material.
[0019]
Having shown and described what is presently considered to be the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will appreciate that various modifications can be made without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims. It will be apparent that changes and modifications may be made.
[Brief description of the drawings]
FIG.
3 is an X-ray diffraction pattern of the tungsten carbide material of the present invention.
FIG. 2
FIG. 2 is an X-ray diffraction pattern of FIG. 1 on which X-ray diffraction lines related to W 2 (C, O) are superimposed.
FIG. 3
It is the X-ray diffraction pattern of FIG. 1 on which the X-ray diffraction line regarding WC1 -X was superimposed.
Claims (32)
該材料が一次X線回折ピークと第1及び第2の二次X線回折ピークを含むX線回折図形を有し、
該一次X線回折ピークが2.39±0.02Åのd−間隔に相当する反射角を有し、
該第1二次X線回折ピークが1.496±0.007Åのd−間隔に相当する反射角及び該一次X線回折ピークのピーク高さの25%〜40%の相対的ピーク高さを有し、及び
該第2二次X線回折ピークが1.268±0.005Åのd−間隔に相当する反射角及び該一次X線回折ピークのピーク高さの35%〜55%の相対的ピーク高さを有する
ことを特徴とする、炭化タングステン材料。In a tungsten carbide material consisting of tungsten and carbon,
The material has an X-ray diffraction pattern comprising a primary X-ray diffraction peak and first and second secondary X-ray diffraction peaks,
The primary X-ray diffraction peak has a reflection angle corresponding to a d-interval of 2.39 ± 0.02 °,
The first secondary X-ray diffraction peak has a reflection angle corresponding to a d-spacing of 1.496 ± 0.007 ° and a relative peak height of 25% to 40% of the peak height of the primary X-ray diffraction peak. And the second secondary X-ray diffraction peak has a reflection angle corresponding to a d-spacing of 1.268 ± 0.005 ° and a relative height of 35% to 55% of the peak height of the primary X-ray diffraction peak. A tungsten carbide material having a peak height.
該材料が一次X線回折ピークと第1及び第2の二次X線回折ピークからなるCuKα1のX線回折図形を有し、
該一次ピークが37.3〜37.9度の2θ反射角を有し、
該第1二次ピークが61.7〜62.3度の2θ反射角を有し、
該第2二次ピークが74.5〜75.1度の2θ反射角を有し、及び
該第1二次ピークのピーク高さ対該第2二次ピークのピーク高さの比が0.65〜0.80である
炭化タングステン材料。In a tungsten carbide material consisting of tungsten and carbon,
Said material has an X-ray diffraction pattern of CuKa 1 consisting of primary X-ray diffraction peak and first and second secondary X-ray diffraction peaks,
The primary peak has a 2θ reflection angle of 37.3-37.9 degrees,
The first secondary peak has a 2θ reflection angle of 61.7 to 62.3 degrees,
The second secondary peak has a 2θ reflection angle of 74.5 to 75.1 degrees, and the ratio of the peak height of the first secondary peak to the peak height of the second secondary peak is 0.5. A tungsten carbide material of 65-0.80.
該炭化タングステン材料がタングステンと炭素からなり、
該材料が一次X線回折ピークと第1及び第2の二次X線回折ピークを含むX線回折図形を有し、
該一次X線回折ピークが2.39±0.02Åのd−間隔に相当する反射角を有し、
該第1二次X線回折ピークが1.496±0.007Åのd−間隔に相当する反射角及び該一次X線回折ピークのピーク高さの25%〜40%の相対的ピーク高さを有し、及び
該第2二次X線回折ピークが1.268±0.005Åのd−間隔に相当する反射角及び該一次X線回折ピークのピーク高さの35%〜55%の相対的ピーク高さを有する
ことを特徴とする、高表面積炭化タングステン材料の形成方法。Carbonizing a tungsten precursor selected from ammonium metatungstate, ammonium paratungstate or tungsten oxide in an atmosphere containing hydrocarbon gas and optional hydrogen gas at a temperature of about 500 ° C to about 800 ° C. A method of forming a high surface area tungsten carbide material comprising heating for a time sufficient to convert to a tungsten material,
The tungsten carbide material comprises tungsten and carbon,
The material has an X-ray diffraction pattern comprising a primary X-ray diffraction peak and first and second secondary X-ray diffraction peaks,
The primary X-ray diffraction peak has a reflection angle corresponding to a d-interval of 2.39 ± 0.02 °,
The first secondary X-ray diffraction peak has a reflection angle corresponding to a d-spacing of 1.496 ± 0.007 ° and a relative peak height of 25% to 40% of the peak height of the primary X-ray diffraction peak. And the second secondary X-ray diffraction peak has a reflection angle corresponding to a d-spacing of 1.268 ± 0.005 ° and a relative height of 35% to 55% of the peak height of the primary X-ray diffraction peak. A method for forming a high surface area tungsten carbide material, characterized by having a peak height.
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