氢氧化镍/还原氧化石墨烯复合材料的制备及其电化学性能

以六水合硝酸镍和氧化石墨烯为原料,多孔泡沫镍为基底,尿素为沉淀剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为分散剂,采用简单的一步水热还原法,制备Ni(OH)₂/RGO复合电极材料。对制备得到的Ni(OH)₂/RGO电极材料进行形貌结构表征,并通过循环伏安(CV)和恒电流充放电(GCD)测试研究了材料的电化学性能。通过X射线衍射(XRD)分析确定了Ni(OH)₂和Ni(OH)₂/RGO的晶型,SEM结果表明,丝绸状还原氧化石墨烯片有效且均匀地分布在Ni(OH)₂层的表面,在水热过程中Ni(OH)₂片原位生长在泡沫镍上,形成三维多孔多层多样化结构。与纯Ni(OH)₂相比,1 A/g下纯Ni(OH)₂的比电容为1 930 F/g,而Ni(OH)₂/RGO比电容高达2 508 F/g。这些结果表明Ni(OH)₂/RGO是一种很有前途的超级电容器电极候选材料。     

非晶态镍硼酸盐结构的EXAFS研究(英文)

由摩尔比分别为1:2和1:8的NiCl2·6H2O和Na2B4O7·10H2O作为反应物,合成两种非晶态镍硼酸盐,同时通过水热法合成β-Ni(OH)2.化学分析和热重-微商热重法(TG-DTG)分析结果确定两种非晶态镍硼酸盐的分子组成分别为NiO·0.8B2O3·4.5H2O和NiO·B2O3·3H2O.激光拉曼(Raman)实验结果表明镍硼酸盐样品中主要存在的硼氧阴离子为B3O3(OH)52-和B2O(OH)62-.同步辐射扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)方法对样品进行结构解析,通过数据拟合给出样品中Ni原子周围近邻配位原子种类、配位数以及原子间距离.用不同晶体结构作为标准对两种非晶态镍硼酸盐进行拟合的结果表明,样品中Ni原子周围局域结构与Ni3B2O6晶体(ICSD No.31387)中的吻合较好.Ni原子周围配位原子为O、B和Ni,对于NiO·0.8B2O3·4.5H2O,配位数分别为5.7、3.8和3.8,配位距离分别为0.208、0.263和0.311 nm;对于NiO·B2O3·3H2O,配位数分别为6.0、4.0和4.0,配位距离分别为0.207、0.262和0.310 nm.     

石墨烯氧化程度对Ni(OH)_2赝电容性能的影响(英文)

基于密度泛函理论(DFT)设计了一系列不同氧化程度的还原氧化石墨烯片(rGNOs)并研究了其表面的氧化缺陷与吸附的氢氧化镍(Ni(OH)2)之间的相互作用.结果发现,rGNOs表面的含氧基团与Ni(OH)2之间的吸附能与含氧基团的氧化程度相关.在吸附Ni(OH)2后,rGNOs的原子间距和电荷分布的变化也都受rGNOs表面的含氧缺陷的氧化程度影响.理论计算的结果与实验观察的结果一致并能给出合理的解释.我们用简单的恒电位电化学沉积法有效地在rGNOs表面制备了粒径只有5 nm的Ni(OH)2纳米粒子.在Ni(OH)2/rGNOs制备过程中,氧化石墨烯的电化学还原是关键步骤.Ni(OH)2上吸附的Ni(OH)2因具有更高的吸附能而使其与在镍膜表面直接吸附的Ni(OH)2(在5 mV·s-1下比电容为656 F·g-1)相比具有更高的比电容值(在5 mV·s-1下为1591 F·g-1).rGNOs在吸附Ni(OH)2后构型和电荷分布的变化导致Ni(OH)2具有更低的等效串联电阻和更佳的频率响应.Ni(OH)2/rGNOs优异的赝电容特性表明其有潜力成为新型赝电容器材料.     

碳纳米管负载氢氧化镍修饰电极的制备及应用

采用表面滴涂结合循环伏安法制备了碳纳米管负载氢氧化镍修饰电极(Ni(OH)2/MWNT/CCE)。研究了该修饰电极对葡萄糖的电催化氧化性能。结果表明,该修饰电极对葡萄糖具有良好的电催化氧化活性。在优化条件下,安培法检测葡萄糖的线性范围为2.0×10-7～5.7×10-4 mol.L-1(r=0.999 9,s=2 786.5μA.(mmol.L-1)-1.cm-2)和5.7×10-4～2.7×10-3 mol.L-1(r=0.999 1,s=2 005.2μA.(mmol.L-1)-1.cm-2),检出限(3sb)为8.0×10-8 mol.L-1。该法已成功用于血清中葡萄糖含量的测定。     

纳米氢氧化镍粒子微乳液/反相胶团法制备与表征

微乳液为制备纳米级材料提供了良好的微环境。文章首次分别采用微乳液法与反相胶团法合成了纳米β－Ni（OH）2和纳米a－Ni（OH）2；采用粉末晶体衍射、透射电镜和选区电子衍射对纳米氢氧化镍颗粒进行了表征。粉末晶体衍射与透射电镜分析表明这两种纳米颗粒的基本直径为10nm。选区电子衍射表明，两种纳米颗粒主要由多晶结构组成，同时其 表面还存在有非晶氢氧化镍。非晶相的产生是由于快速成核的氢氧化镍颗粒在表面活性剂的作用下，长大的速度被迅速“冻结”而形成的。     

混合纳米氢氧化镍的球镍电极材料的电化学活性研究

采用配位沉淀法制备出了Ni(OH)₂样品，经XRD测试为β-Ni(OH)₂，TEM测试结果表明其为平均粒径50nm左右的不规则的颗粒。将所制备的纳米Ni(OH)₂按8wt%的比例在球镍中混合后制成电极，可使正极的比容量提高11%左右。热分析表明，纳米Ni(OH)₂的电化学活性高于球镍的电化学活性。激光拉曼光谱的测试结果说明了8wt%混合后制成的纳米电极确实有较好的放电容量，同时也证实了用拉曼光谱可以表征电极材料的充放电     

花状β-氢氧化镍的合成和表征

本文介绍了以大环多胺(六甲基-1，4，8，11-四氮环14-4，11-二烯)的镍(Ⅱ)配合物溶液为反应物，水热水解制备出花状β- Ni(OH)₂亚微米结构，该花状β-Ni(OH)₂由几十个相互连接的纳米片构成。对中间产物的研究结果表明，随着配合物浓度的增加、反应时间的延长，产物形貌从卷曲的片状转变成纳米片组成的花状且花状结构逐渐增密。采用粉末X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)表征了产物，并采用Rietveld精修方法拟合了晶体结构。     

具有3个次级晶格结构的钛酸盐晶体[Ni(OH)1.115(H2O)0.885]1.22(Ti1.73O4)·1.65H2O的合成

以K0.81Li0.27Ti1.73O4为前驱物, 通过水热方法合成出一种新型多晶格化合物[Ni(OH)1.115(H2O)0.885]1.22(Ti1.73O4)·1.65H2O. 应用XRD, IR, TG-DTA和TEM等测试方法对该化合物进行了表征. 结果表明, 在该化合物中, TiO2层和Ni(OH)2层沿c方向交替堆积, 分别形成3个次级晶格. 其中TiO2次级晶格属于正交晶系, 其可能的空间群是Pmmm, 晶格参数a=0.3875 nm, b=0.2976 nm, c=2.288 nm和α=β=γ=90°. 另外2个Ni(OH)2次级晶格具有相同的大小和对称性, 晶格参数a=b=0.3140 nm, c=2.288 nm, α=β=90°, γ=120°. TiO2次级晶格和Ni(OH)2次级晶格在ab平面二维方向上不匹配.     

氢氧化镍中主含量及杂质含量的ICP-OES测定方法

对电镀废液回收加工制成品氢氧化镍主量及所含杂质钙、镁、铁的检测没有查到相关的报道,也没有相应国家标准和行业标准,本文详细研究了使用电感耦合等离子发射光谱测定氢氧化镍中主含量镍及杂质钙、镁、铁含量的测定的各种仪器条件.样品直接溶解后可一次完成Ni、Ca、Mg、Fe的测定,方法简单快速,检出限低,线性范围宽,精密度好,可多元素同时测定.其最终检测结果与化学法测定结果一致.该方法的检出限Ni、Ca、Mg、Fe分别为0.06、0.0004、0.0006、0.01mg/L,回收率为98.5%-100.4%.