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(jié)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。

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(tài)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(tǒng)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(huán)氧樹脂為網(wǎng)絡(luò)形成劑，以無水乙醇為分散劑，按照環(huán)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(zhì)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(huán)氧樹脂/Al網(wǎng)絡(luò)狀混合物。

(3)以乙二胺為網(wǎng)絡(luò)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(fā)殆盡時將復合粉末 水洗、干燥，得到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的Ni²⁺負載環(huán)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(jié)， 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(jié)上述粉末，去除環(huán)氧樹脂網(wǎng)絡(luò)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(jié)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(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是：一種有機硅消泡劑，包括如下重量份數(shù)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(zhì)量比3:2:8～10，混合均勻，調(diào)節(jié)pH至2～4，再加入六水合硝酸鎳質(zhì)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(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：本發(fā)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(qū)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(qū)體，經(jīng)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(chǎn)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(huán)保等優(yōu)點，使之成為優(yōu)異的電極材料而被廣泛應用。但大多數(shù)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(xù)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(chǎn)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(chǎn)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(jié)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(yōu)選180℃，反應時間優(yōu)選12h。

(3)將步驟(2)得到的粗產(chǎn)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(fā)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(xiàn)出優(yōu)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(tài)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