国产精品1024永久观看,大尺度欧美暖暖视频在线观看,亚洲宅男精品一区在线观看,欧美日韩一区二区三区视频,2021中文字幕在线观看

  • <option id="fbvk0"></option>
    1. <rt id="fbvk0"><tr id="fbvk0"></tr></rt>
      <center id="fbvk0"><optgroup id="fbvk0"></optgroup></center>
      <center id="fbvk0"></center>

      <li id="fbvk0"><abbr id="fbvk0"><dl id="fbvk0"></dl></abbr></li>

      一種制備高比表面積介孔氧化亞鎳的方法

      文檔序號:3434296閱讀:270來源:國知局
      專利名稱:一種制備高比表面積介孔氧化亞鎳的方法
      技術領域
      本發(fā)明涉及一種制備工藝,具體地說,是涉及一種以可溶性鎳鹽為鎳源、 碳酸鈉為沉淀劑、表面活性劑為模板劑制備前驅體,然后在一定條件下進行煅 燒,制得具有高比表面積的介孔氧化亞鎳的制備工藝。
      背景技術
      介孔材料具有密度低、孔隙率高、比表面積大、選擇性和表面性質好等優(yōu) 點。氧化亞鎳具有良好的電致光性、熱敏性、電化學活性,廣泛應用于光電轉 化、電池電極、電化學電容器和高性能催化劑等領域。制備出具有介孔結構的 氧化亞鎳可望在化學催化、光電轉化等領域有新的應用。近年來,國內外報道 了很多制備介孔氧化亞鎳的方法。比如,直接煅燒無機可溶性鎳鹽(如硫酸鎳 和硝酸鎳)或醇鹽制備介孔氧化亞鎳的方法簡單、易操作,但是煅燒產(chǎn)生的氣 體(如二氧化硫和氮氧化合物)會污染大氣,而且孔結構不好。采用傳統(tǒng)的沉 淀_熱分解法得到的氧化亞鎳很難有大的比表面積。目前大量采用的模板法能 制得比表面積高的氧化亞鎳,但是,模板劑的用量通常很大,這往往會給后期 洗滌除雜和煅燒增加難度,同時也增加了生產(chǎn)成本。有些合成反應甚至需要在 高溫高壓的水熱釜中進行,這無疑增加了操作的難度。在沉淀劑的選擇中,一 般采用的是氨水、尿素或者碳酸(氫)銨,這些沉淀劑都有用量大、鎳轉化率 低等缺點;也有采用可溶性草酸鹽為沉淀劑的,但草酸鹽一般較貴。
      因此,需要一種既容易操作、節(jié)約原料,又能獲得高質量產(chǎn)品的制備介孔 氧化亞鎳的方法。

      發(fā)明內容
      針對上述情況,本發(fā)明將提供一種以水為介質,以可溶性無機鎳鹽為鎳源, 用碳酸鈉作沉淀劑在容易控制的反應條件下常壓制備前驅體,然后在通過煅燒 獲得氧化亞鎳的工藝。制得的氧化亞鎳具有介孔結構,且有較高的比表面積。 該工藝易操作、節(jié)約原料,無毒害無污染。
      本發(fā)明的重點是,用易操作、節(jié)約原料的工藝制備高比表面積的氧化亞鎳。 本發(fā)明的目的是通過由以下措施構成的技術方案來實現(xiàn)的
      (1) 分別配制一定濃度的鎳鹽水溶液和碳酸鈉Na2C03水溶液,在鎳鹽水溶液 中加入一定量的表面活性劑十二烷基硫酸鈉(SDS),按Ni:C (摩爾比)為 1:1 1:1.5,優(yōu)選1:1.1-1:1.3, Ni:SDS (摩爾比)為1:0.05 1:0.10,進行沉淀反應, 攪拌直到反應結束。反應溫度為50 90'C,優(yōu)選70 80'C,常壓。
      (2) 加料結束后,放慢攪拌,恒溫保持一段時間,用丁二酮肟試紙檢查上清液 無明顯紅色后進行過濾(注用丁二酮肟試紙檢査不顯紅色說明溶液中幾乎不 含游離的鎳離子,即表明鎳離子被完全沉淀)。濾餅用pH值為8~9的稀氨水調 成漿狀,然后進行陳化,陳化溫度為80 100。C,優(yōu)選85 95t:,陳化時間10~20 小時,優(yōu)選14 16小時。
      (3) 陳化結束后,抽濾,然后用熱蒸餾水進行洗滌,洗至濾出的洗液無大量泡 沫為止,干燥后研磨,即得前驅體。干燥溫度80 120。C,優(yōu)選100 11(TC,干燥 時間4小時以上。
      (4) 將前驅體在舟皿中均勻鋪平,置于箱式電阻爐中,控制溫度在350 40(TC, 在空氣氣氛下進行煅燒。煅燒后在干燥器中冷卻,即得氧化亞鎳產(chǎn)品。
      上述方法中,鎳鹽水溶液的Ni離子N產(chǎn)濃度為0.2~0.5 mol.L—',優(yōu)選 0.25~0.35 mol丄",碳酸鈉Na2C03水溶液的濃度為0.2~0.5 mol'L—1 ,優(yōu)選 0.25M).35 moH/1。濃度不宜過高,因為過飽和度過大不利于形成均勻尺寸的顆 粒。鎳鹽水溶液和Na2C03水溶液的濃度差異不宜過大,優(yōu)選等摩爾濃度。鎳源 優(yōu)選氯化鎳,它的溶解度大,是重要的鎳鹽。除用氯化鎳為鎳源外,也可以采 用硫酸鎳、硝酸鎳,以及其它可溶性有機鎳鹽,但采用有機鎳鹽成本較高。
      上述方法中,表面活性劑用量不宜過大。過多的表面活性劑一方面降低了 經(jīng)濟效益,另一方面增大了洗滌除雜難度。
      上述方法中,加料方式可以是順流加料(將碳酸鈉溶液逐漸加入鎳鹽溶液 中),也可以是并流加料(鎳鹽溶液和碳酸鈉溶液同時勻速加入反應器)。加料 速度應適當,因為加料過快易造成局部過濃,不利于形成大小均勻的顆粒。
      上述方法中,加料結束時體系的pH值須達到7.5 9,優(yōu)選7.8~8.5,若沒有 達到,可以添加適量濃Na2C03溶液調節(jié)pH值到該范圍。 X射線衍射(XRD)和氮氣吸附-脫附等溫線表明,采用該方法制備的氧化 亞鎳具有介孔結構。BET測試結果顯示,該氧化亞鎳有較高比表面積,大于170 m2*g"。傅立葉紅外(FT-IR)測試結果表明,經(jīng)該氧化亞鎳中表面活性劑幾乎 無殘留。
      本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下特點
      1、 本發(fā)明采用價廉易得的碳酸鈉作沉淀劑,通過沉淀反應制備前驅體,鎳 轉化率高,母液含鎳量很低,不需回收其中的鎳;表面活性劑用量少。
      2、 本發(fā)明制備的氧化亞鎳具有介孔結構,比表面積較高,350 'C煅燒后達 230 m^g"。具有較好的熱穩(wěn)定性,400 "C時仍具有較大的比表面積0170 m2《—1)。 最終產(chǎn)品中基本無殘留表面活性劑。
      3、 本發(fā)明工藝過程簡單,條件溫和,操作非常方便,放量小,是一種環(huán)境 友好的生產(chǎn)工藝。


      圖l:本發(fā)明中前驅體的XRD圖; 圖2:本發(fā)明中氧化亞鎳的XRD圖3:本發(fā)明中氧化亞鎳及其前驅體的傅立葉紅外(FT-IR)圖4:本發(fā)明中氧化亞鎳的氮氣吸附-脫附等溫線; 圖5:本發(fā)明中氧化亞鎳的孔徑分布圖。
      具體實施例方式
      下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明,但不應將此理解為本發(fā)明 上述主題的范圍僅限于以下實施例,凡基于本發(fā)明上述內容所實現(xiàn)的技術均屬 于本發(fā)明的范圍。
      實施例l:
      配制原料液氯化鎳NiCl2濃度為0.25 moH/1 ,碳酸鈉Na2C03濃度為0.25 mol.L—1。將配好的氯化鎳溶液和表面活性劑十二烷基硫酸鈉按摩爾比1:0.06混 合,5CTC水浴下攪拌1小時后得到澄清溶液。將碳酸鈉溶液以一定速度滴加到 75。C的上述氯化鎳和表面活性劑的混合溶液中去(順流加入)。滴加碳酸鈉溶
      液時應不停攪拌,鎳和碳的摩爾比(Ni2+:C032')摩爾比為1:1.2,即氯化鎳:碳 酸鈉:十二烷基硫酸鈉的摩爾比為1:1.2:0.06。加料完畢后混合體系的pH值約為 8.0,放慢攪拌,保溫半小時。抽濾,濾餅用少量稀氨水(pH=8.0~8.5)分散成 漿狀,漿料轉入密閉容器后于9(TC烘箱陳化過夜。陳化后,抽濾,用蒸餾水洗 滌沉淀,然后在10(TC干燥4小時,研磨。最后,干燥的粉體在350'C下煅燒3 小時,即得介孔氧化亞鎳樣品。
      樣品比表面積229.8 m、"。
      實施例2:
      配制原料液NiCl2濃度秀0.25 mol.L", Na2COs濃度為0.25 mol'l/1。將
      配好的氯化鎳溶液和表面活性劑十二烷基硫酸鈉按摩爾比1:0.06混合,50 。C水 浴下攪拌1小時后得到澄清溶液。將碳酸鈉溶液以一定速度滴加到75 'C的上述 氯化鎳和表面活性劑的混合溶液中去(順流加入)。滴加碳酸鈉溶液時不停攪 拌,鎳和碳的摩爾比(Ni2+:C032—)為1丄2。加料完畢后混合體系的pH值約為 8.0,放慢攪拌,保溫半小時。抽濾,濾餅用少量稀氨水(pH=8.0~8.5)分散成 漿狀,漿料轉入密閉容器后于90'C烘箱陳化過夜。陳化后,抽濾,用蒸餾水洗 滌沉淀,然后在100'C干燥4小時,研磨。最后,干燥的粉體在400 'C下煅燒3 小時,即得介孔氧化亞鎳樣品。
      樣品比表面積176.3 m、"。
      實施例3:
      配制原料液1^0!濃度為0.2511101丄-1, Na2CO3濃度為0.25moH/1。將 配好的氯化鎳溶液和表面活性劑十二垸基硫酸鈉按摩爾比1:0.10混合,50 'C水 浴下攪拌1小時后得到澄清溶液。將碳酸鈉溶液以一定速度滴加到75 。C的上述 氯化鎳和表面活性劑的混合溶液中去(順流加入)。滴加碳酸鈉溶液時不停攪 拌,鎳和碳的摩爾比(M2+:C03"為1:1.2。加料完畢后混合體系的pH值約為 8.0,放慢攪拌,保溫半小時。抽濾,濾餅用少量稀氨水(pH=8.0~8.5)分散成 漿狀,漿料轉入密閉容器后于卯"C烘箱陳化過夜。陳化后,抽濾,用蒸餾水洗 滌沉淀,然后在100'C干燥4小時,研磨。最后,干燥的粉體在35(TC下煅燒3 小時,即得介孔氧化亞鎳樣品。
      樣品比表面積236.1 m2*g"。
      權利要求
      1.一種以碳酸鈉為沉淀劑制備介孔氧化亞鎳的工藝,其特征在于分別配置一定濃度的鎳鹽水溶液和一定濃度的碳酸鈉Na2CO3水溶液,在鎳鹽水溶液中加入一定量的表面活性劑十二烷基硫酸鈉(SDS),Ni∶SDS(摩爾比)為1∶0.05~1∶0.10。按Ni∶C(摩爾比)為1∶1~1∶1.5,優(yōu)選1∶1.1~1∶1.3,進行沉淀反應,攪拌直到反應結束。反應溫度為50~90℃,優(yōu)選70~80℃,常壓。加料結束后,放慢攪拌,恒溫保持一段時間,用丁二酮肟試紙檢查無明顯紅色后進行過濾。濾餅用pH值為8~9的稀氨水打成漿狀,然后進行陳化,陳化溫度為80~100℃,優(yōu)選90~95℃,陳化時間10~20小時,優(yōu)選14~16小時。陳化結束后,抽濾,然后用熱蒸餾水進行洗滌,然后干燥,干燥溫度80~120℃,優(yōu)選100~110℃,干燥時間4小時以上。干燥后研磨,即得前驅體。干燥后研磨,將前驅體粉末在舟皿中均勻鋪平,置于箱式電阻爐中,控制溫度在350~400℃,在空氣氣氛下進行煅燒。煅燒后在干燥器中冷卻,即得氧化亞鎳產(chǎn)品。
      2. 根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于鎳鹽水溶液的Ni濃度為0.2-0.5 mol丄-',優(yōu)選0.25~0.35 mol.L",碳酸鈉Na2C03水溶液的濃度為0.2-0.5 mol.L", 優(yōu)選0.25~0.3511101*1/'。鎳鹽可以是氯化鎳,可以是硫酸鎳、硝酸鎳,以及其它 可溶性鎳鹽。
      3. 根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于以少量十二烷基硫酸鈉為模板 劑,通常與鎳的摩爾比為不超過1:10。
      4. 根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于鎳和碳酸鈉的用量摩爾比為 1:1 1:1.5,優(yōu)選1:1.1 1:1.3。
      5. 根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于加料結束時體系的pH值須達 至lj7.5 9,優(yōu)選7.8 8.5。
      6. 根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于用pH=8.0~8.5的稀氨水打漿 進行陳化,陳化溫度為80-100。C,優(yōu)選85~95°(3,陳化時間10-20小時,優(yōu)選 14~16小時。
      7. 根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于前驅體經(jīng)過洗滌、干燥后進行 研磨,在箱式電阻爐中煅燒3小時,控制溫度在350-400。C,空氣氣氛。
      全文摘要
      本發(fā)明涉及一種以氯化鎳為鎳源、碳酸鈉為沉淀劑、十二烷基硫酸鈉為模板劑制備介孔氧化亞鎳的工藝。其特征在于在鎳鹽溶液中加入適量十二烷基硫酸鈉作結構導向劑,然后與碳酸鈉溶液進行沉淀反應,控制反應的pH值、溫度及陳化條件等。陳化結束后進行洗滌、研磨得到前驅體。前驅體在一定條件下煅燒、冷卻,即得介孔氧化亞鎳。本發(fā)明工藝易于控制,沉淀劑和模板劑用量少,制得的氧化亞鎳具有介孔結構,比表面積較大,無表面活性劑殘留,且有較好的熱穩(wěn)定性。
      文檔編號C01G53/00GK101177305SQ20071005049
      公開日2008年5月14日 申請日期2007年11月14日 優(yōu)先權日2007年11月14日
      發(fā)明者何菁萍, 昉 劉, 靜 盧, 吳限博, 昭 張, 張鈺婷, 俊 沈, 陳垚翰, 鵬 馬 申請人:四川大學
      網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
      • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
      1