3.2 SEM分析

　　剥离前MMT片层状结构不明显， 剥离后片层状结构明显， 其长度达到了几微米， 厚度仅为十几纳米， 片层边缘呈现卷曲状。 这说明经剥离后， MMT形成了分散性良好的片层状结构， 其表面积明显增大。 这为后续氧化钨的吸附与分散， 即前驱体的制备奠定了良好的基础。

　　3.3 TEM及STEM

　　为了解E—MMT与碳化钨的晶粒大小， 选择还原碳化时间为5 h 的样品进行了高分辨透射电子显微镜（TEM）和扫描透射电镜（STEM）分析。

　　样品片层状结构明显， 片层厚度较薄， 结合SEM 结果， 片层状颗粒为E—MMT，黑色颗粒均匀地分散于E—MMT的表面。样品局部放大及晶格像。 黑色细小颗粒经放大后用Digital Micrograph 软件精确测量其晶面间距约为0.2455 nm。 这与WC（100） 的晶面间距0.2517 nm（PDF： 51—0939）接近。黑色颗粒经放大后，其晶面间距约为0.2489 与0.2506 nm， 均与WC（100）的晶面间距接近。 这说明照片中的黑色颗粒为WC。晶面间距实测值与标准卡片值的差异可能是由于晶面拍摄角度以及系统误差所致。灰黑色颗粒表面分布灰白色亮点。 由于碳化钨比蒙脱石具有更强的电子衍射，灰白色亮点是碳化钨颗粒， 灰黑色区域为E—MMT片层， 并采用X射线能谱仪对上述结论进行了验证。 WC颗粒均匀分布于E—MMT片层的表面， 分散性较好， 团聚现象不明显， 颗粒大小大约在10 nm 左右。 这与XRD的计算结果吻合。

　　3.4 EDX分析

　　C、O、Mg、Al、W、Si 元素的谱峰。 其中， O、Mg、Al、Si 和Ca 为MMT中的元素所致， W 和C 谱峰的存在说明样品中存在碳化钨物相。 这与XRD 的分析结果相符。 这在一定程度上说明所制备的样品为WC/MMT复合材料。

　　3.5 电催化性能

　　样品在酸性甲醇溶液（0.1 mol /L—1CH3OH+0.5 mol/L—1 H2SO4）中的循环伏安曲线。 样品3 在0.5 molL—1 H2SO4溶液中出现了一组对称的氧化还原峰， 其氧化和还原峰峰电位分别为0.531 和0.426 V； 在正扫过程中， 四个样品均在0.7 V左右出现第一个氧化峰； 在负扫过程中，四个样品均在0.508—0.535 V范围内出现第二个氧化峰。 样品3 在硫酸溶液中并未出现双氧化峰， 而是一个氧化峰和一个还原峰。 这说明上述双氧化峰是样品对甲醇的电催化氧化， 也充分说明WC/MMT系列样品对甲醇的电催化氧化性能与贵金属催化剂铂的特征相似。为便于对比。 在正扫描过程中， 样品1、2、3 和4 的峰电位分别为0.702、0.707、0.707 和0.696 V， 峰电流密度分别为8。05、6.09、16。40 和6.64μAcm—2。 即4 个样品的峰电位非常接近， 峰电流有明显的差异， 以样品3 的峰电流密度最大； 负扫描过程中， 样品1、2、3 和4 的峰电位分别为0.532、0.535、0.508 和0.515 V， 峰电流密度分别为5.42、4.24、10.20和3.95 μAcm—2。 即4 个样品的峰电位比较接近， 以样品3 的峰电位最负， 峰电流也有明显的差异， 以样品3 的峰电流密度最大。 由于氧化峰的峰电位越负，其电催化氧化活性越高。 因此可认为样品3 的电催化活性相对较好， 即还原碳化时间为5 h 所制备样品的电催化活性最好。 4 个样品的正扫峰电位与负扫描峰电位的比值存在一定的差异， 且样品4 的比值明显大于其它三个样品的比值。

　　正扫描时， 样品3 在硫酸溶液中的循环伏安曲线在电势为0。1 V左右均出现一个宽泛的氧化峰。 这应该是氢的脱附峰。3 氢脱附峰的形成是因为酸性溶液中含有大量的H+离子， 样品中MMT表面具有永久性负电荷， 这必然导致H+离子大量吸附于MMT表面， 随电位正移， H+离子从MMT表面脱附， 在循环伏安曲线上显示阳极电流和相应的电流峰。

　　甲醇在样品的电催化过程中能够出现双氧化峰是因为甲醇的电催化氧化总反应方程式：

　　2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O （1）

　　在酸性条件下， 其正极反应：

　　3O2+12e—+12H+→6H2O （2）

　　负极反应：

　　2CH3OH—12e—+2H2O→12H++2CO2 （3）

　　而在实际反应过程中， 甲醇的电催化氧化是分步进行的。30 即在电位正向扫描过程中， 甲醇发生电催化氧化， 但随着电流的正移， 催化剂表面产生的氧化物或溶液中硫酸根离子吸附抑制了甲醇的进一步吸附和氧化， 所以会产生第一个氧化峰； 当电位负向扫描时， 在正向扫描产生的氧化物被还原，且吸附的硫酸根离子也发生脱附， 此两个过程使得催化剂表面恢复活性， 所以甲醇可以进一步发生氧化， 从而形成第二个氧化峰。 这就是形成双氧化峰的根本原因。