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13478-00-7 / 六水合硝酸鎳在材料和催化劑方面的應用

背景及概述[1][2]

六水合硝酸鎳的化學式為Ni(NO3)2·6H2O,綠色單斜晶體。其有潮解性,在干燥空氣中微風化。易溶于水,水溶液呈酸性。溶于乙醇。密度2.05g/cm3,56.7 ℃熔于結晶水中。沸點136.7 ℃,有氧化性。其可用作催化劑、鍍鎳。由鎳溶于稀硝酸制得。

六水合硝酸鎳在材料和催化劑方面的應用

制備[1]

將鎳、氧化鎳(Ⅱ)、氫氧化鎳(Ⅱ)或碳酸鎳(Ⅱ)溶于硝酸中,溫度保持-3~54℃可得。

應用 [3-6]

用作催化劑或電鍍,作陶瓷著色劑等。

一、用于鋁粉表面原位催化固態碳源制備石墨烯片負載鎳增強鋁復合材料

CN201610919241.5提供一種方便的粉末冶金原位合成石墨烯納米片負載鎳/鋁復合材料的方法。該方法能夠有效克服傳統外加石墨烯片增強鋁基復合材料的缺點,這種方法過程相對簡單,所制得的復合材料力學性能好。包括下列步驟:

(1)以環氧樹脂為網絡形成劑,以無水乙醇為分散劑,按照環氧樹脂、無水乙醇體積比為1:(15~20)均勻混合配成溶液;

(2)以純鋁粉為基體原料,以六水合硝酸鎳為催化劑,以無水葡萄糖為碳源,按照純鋁粉、六水合硝酸鎳、無水葡萄糖質量比為(150-250):4-6:(0,8-1.2)加入上述(1)中配制的溶液中溶解,水浴加熱攪拌,得到Ni2+負載環氧樹脂/Al網絡狀混合物。

(3)以乙二胺為網絡固化劑,將按照與乙醇體積比為2.5:75的比例,將乙二胺緩慢滴加到上述步驟(2)的溶液中,配成混合溶液,待此混合溶液中乙醇揮發殆盡時將復合粉末 水洗、干燥,得到結構穩定的Ni2+負載環氧樹脂/Al復合材料。

(4)將步驟(3)中獲得的復合材料粉末置于石英方舟中,放入水平管式爐中燒結, 溫度為350-450℃,以氬氣為載氣,熱分解葡萄糖,得到石墨烯納米片;后以氫氣/氬氣為載氣,于500-700℃燒結上述粉末,去除環氧樹脂網絡模板,得到Ni負載石墨烯納米片GNS/Al 復合粉末;最后,將該復合粉末置于真空熱壓爐中燒結成型。

二、用于制備一種有機硅消泡劑

CN201810514723.1針對目前有機硅消泡劑抑泡能力較低,破泡速率較慢的問題,提供了一種有機硅消泡劑及其制備方法。

為解決上述技術問題,本發明采用如下所述的技術方案是:一種有機硅消泡劑,包括如下重量份數的組份,70~80份水、26~29份復合硅油、2~4份表面活性劑、1~3份乳化劑、0.8~1.2份增稠劑,還包括11~16份改性疏水白炭黑、7~9份添加劑;所述改性疏水白炭黑的制備方法為將六水合硝酸鎳、磷酸氫二銨及水按質量比3:2:8~10,混合均勻,調節pH至2~4,再加入六水合硝酸鎳質量4~6倍的疏水白炭黑,超聲震蕩,在85~90℃下保溫,過濾,收集濾渣,煅燒,粉碎,收集粉碎顆粒,即得改性疏水白炭黑;

本發明與其他方法相比,有益技術效果是:本發明通過利用六水合硝酸鎳、磷酸氫二銨作為改性劑對疏水性白炭黑進行改性,通過將六水合硝酸鎳、磷酸氫二銨在酸性條件性形成膠狀物,再將疏水白炭黑震蕩分散在其中,利用高溫煅燒,使改性物進行分解,從而使疏水性白炭黑表面攜帶鎳,并且增加了疏水性白炭黑表面的氮含量,提高了對泡沫壁的滲透,提高破泡速率。

三、用于制備一種鎳基負載型催化劑

一種鎳基負載型催化劑,以Al-SBA-15為載體,載體與活性物種前驅體六水合硝酸鎳還原,即得鎳基負載型催化劑。鎳基負載型催化劑的制備方法,以Al-SBA-15為載體,六水合硝酸鎳為活性物種前驅體,經浸漬、烘干、還原即得鎳基負載型催化劑。將六水合硝酸鎳與載體Al-SBA-15進行混合,于60-100℃烘干;將烘干所得產物以2-5℃/min的升溫速率升溫至100-120℃并保持1-3小 時,然后以2-5℃/min的升溫速率升溫至400-500℃再保持1-3小時; 而后用氫氣在400-500℃原位還原處理1-4小時,然后降溫至20-30℃,即得鎳基負載型催化劑。

四、用于制備一種碳酸氫鎳/銅鎳氧化物電極材料

過渡金屬氧化物,碳氫化合物比電容高、可逆性好、能量密度高、環保等優點,使之成為優異的電極材料而被廣泛應用。但大多數金屬化合物導電性較差,從而影響材料的比電容。CN201710638870.5提供一種碳酸氫鎳/銅鎳氧化物電極材料的制備方法,包括以下幾個步驟:

(1)超聲得到均勻溶液:將六水合硝酸鎳、三水合硝酸銅按照1:1~1:10的摩爾比加入到乙醇水溶液中至 完全溶解,超聲10~30min后,加入一定量的尿素,使溶液呈弱堿性,繼續超聲10~15min即可得到一個均勻溶液。

(2)均勻溶液水熱反應得到粗產物:將均勻溶液倒入反應釜中,在140℃~200℃條件下進行水熱反應8h~14h后得到粗產物,水熱反應過程中尿素還會使金屬化合物形成顆粒均勻的沉淀,尿素在加熱過程中分解,離子之間的結合才生成碳酸根離子,從而得到碳酸氫鎳。所述的水熱反應的反應溫度優選180℃,反應時間優選12h。

(3)將步驟(2)得到的粗產物進行離心、水洗后,50℃~80℃真空干燥得到碳酸氫 鎳/銅鎳氧化物電極材料。

本發明的有益效果為:以低廉、綠色的原料合成碳酸氫鎳/銅鎳氧化物電極材料,電極材料表現出優異電容性能。

主要參考資料

[1] 中學教師實用化學辭典

[2] 化合物詞典

[3] CN201610919241.5 鋁粉表面原位催化固態碳源制備石墨烯片負載鎳增強鋁復合材料的方法

[4] CN201810514723.1 一種有機硅消泡劑及其制備方法

[5]CN201310091315.7 一種鎳基負載型催化劑及其制備方法和應用

[6]CN201710638870.5 一種碳酸氫鎳/銅鎳氧化物電極材料及其制備方法

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