复合无机纳米层状双氢氧化物制备和性质研究

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层状双氢氧化物纳米材料尤其是经过有机改性或者是掺杂后的层状双氢氧化物纳米材料在实际生产和生活中有着非常广泛的应用。其改性后的层状双氢氧化物纳米材料的性质与掺杂在层间有机分子、离子的种类和数量有密切的关系。本论文的工作主要集中在层状材料a-Ni(OH)2有机-无机复合材料的制备和水热法制备β-Ni(OH)2和表征两个方面,具体内容可归纳如下: 1.a-Ni(OH)2有机-无机复合材料的制备和表征 通过在实验体系中添加小分子胺,用简单的水热合成方法合成了一族新颖的a-Ni(OH)2有机-无机复合材料,通过利用X-射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM),红外光谱测试(IR),热重分析(TG)和元素分析等方法确定了其化学成分,它们的化学组成可以用Ni(OH)2-x(An-)x/n·(C6H12N4)y·zH20(A=Cl-,CH3COO-,S042-,N03-,x=0.05-0.18,y=0.09-0.11,z=0.36-0.43)来表示。在实验体系中,研究了添加不同的阴离子对产物的组成影响以及产物的物理化学性质。所制备的a-Ni(OH)2产物具有稳定的化学性质,在强碱性条件下能够稳定很长的时间(长达40天在6M的KOH溶液当中)而不会转变成β-Ni(OH)2。这大大改善了以前的关于a-Ni(OH)2在碱性条件下不稳定的性质。而且所制备的产物具有很大的比表面积,最大的能够达到299.26m2/g。 2.β-Ni(OH)2的制备和表征 用简单的水热合成法,温度为160℃下,采用氯化镍和氨水作为反应前驱物,通过添加少量的表面活性剂CTAB(十六烷基三甲基溴化胺)合成了有片状Ni(OH)2搭接成的球形花状β-Ni(0H)2。通过对比实验,还研究了不同的反应时间和反应温度以及未添加表面活性剂CTAB对实验产物形貌的影响和产物β-Ni(OH)2的电化学性质。通过利用X-射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM),扫描电子显微镜(SEM)等测试手段研究了产物物相和微结构。
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