制备纳米氧化镍的研究进展
更新日期:2018-05-23     来源:无机盐工业   浏览次数:223
核心提示:摘要:本文详细论述了纳米氧化镍的制备方法,包括固相法,液相法和气相法,指出其优缺点;介绍了纳米氧化镍在催化剂、传感器、陶瓷材料、电池等科技领

摘要:本文详细论述了纳米氧化镍的制备方法,包括固相法,液相法和气相法,指出其优缺点;介绍了纳米氧化镍在催化剂、传感器、陶瓷材料、电池等科技领域的应用;并对其研究前景作出展望。
关键词:纳米氧化镍;制备;应用
引言
纳米材料指的是材料的几何尺寸达到纳米级水平,并且具有一定特殊性能的材料。纳米材料是一种由纳米粒子组成的材料,其尺寸一般控制在1nm~100nm之间。当粒子的尺寸达到纳米级时,物质会表现出表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等许多本体材料所不具备的物理化学特性。这一系列效应决定了纳米材料表现出许多不同于传统材料的特殊性能,进一步优化了材料的热学、电学、光学、磁学等物理性能。
氧化镍是一种绿色至黑绿色立方晶体的粉末状物质,过热变成黄色。氧化镍是一种典型的p型半导体,具有良好的热敏性和气敏等性能,是一种很有前途的功能性材料,广泛应用于冶金、电子和化学等领域。氧化镍的熔点1984℃,溶于酸和氨水,但不溶于水,它可用于制造陶瓷、玻璃、镍盐、催化剂等。如果将氧化镍制成粒径超细化的纳米氧化镍,其催化性能及电学性能将得到明显的提升[2]。因而,制备纳米氧化镍及其应用的研究已成为当前材料学领域研究的热点之一。
1 纳米氧化镍的制备方法
目前国内外制备纳米氧化镍粉体的方法较多,如果按照其制备物质原料的状态可分为固相法、液相法、气相法。
1.1 固相法
固相法是一种比较传统的制粉工艺,是通过固相到固相的反应来制造粉体。固相反应一般分为物质在相界面上的反应和物质的迁移这两个过程,当成核的速率大于核生长的速率时,可以生成纳米粒子。固相法按照其工艺的特点可分为以下两种方法:
1.1.1 机械合金法
机械合金法就是依靠机械粉碎(用球磨机、喷射墨等粉碎)、化学处理等方法,将大块物质极细地进行分割,从而获得纳米级晶粒材料。该法的优点是制备工艺简单、产量大、成本低等。缺点是容易引入杂质,颗粒间的团聚现象比较明显。
1.1.2 室温固相合成法
室温固相合成法是在室温或接近室温的条件下,首先原料经过固相反应得到前驱体,再进行干燥、焙烧前驱体得到纳米粉末。此法克服了团聚现象明显的问题,且此法具有无溶剂、选择性强,操作简单、产率高等优点,被广泛应用于制备纳米粉体材料的领域中。
李生英,高锦章等[4]用固相法以NiSO4 ·7H2O和NaOH为原料,合成了纳米NiO颗粒。曾令可等[5]将乙二酸、碱式碳酸镍、纳米氧化镍晶种按比例混合,微波炉加热到400~500℃,保持恒温15分钟左右,制得了粒径为10~40nm的纳米氧化镍。
作者:嵇立磊