活性模板法制备纳米镍粉

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纳米级镍基催化剂粉末

纳米级镍基催化剂粉末
纳米级镍基催化剂粉末是一种以纳米级尺寸的镍颗粒为主要活性成分的催化剂。

这种催化剂粉末通常具有较大的比表面积和高度分散性，能够提供更多的活性位点和催化反应表面，因此具有较高的催化活性。

纳米级镍基催化剂粉末在多种催化反应中显示出优异的催化性能。

比如，在加氢反应中，纳米级镍基催化剂可以有效催化氢气与有机物之间的反应，提高反应速率和选择性。

在电化学反应中，纳米级镍基催化剂也可以作为电极材料，如在燃料电池中用作阳极催化剂，提高电极催化氧化还原反应的速率。

制备纳米级镍基催化剂粉末的方法包括物理方法和化学方法。

物理方法包括磁控溅射、电弧放电和机械合金化等，主要通过物理能量来制备纳米级镍颗粒。

化学方法包括共沉淀法、溶胶-凝胶法和微乳液法等，通过化学反应控制形成纳米级颗粒。

纳米级镍基催化剂粉末在催化领域的应用非常广泛。

它们可以应用于有机合成、催化加氢、催化还原、催化氧化等多种反应中，提高反应速率、选择性和催化剂的稳定性。

此外，纳米级镍基催化剂粉末还可以应用于能源领域，如燃料电池、电解水制氢和二氧化碳还原等反应中，提高电极反应的效率和能源转换的可行性。

一维结构镍纳米粉的制备研究

Ｆｉｇ．１ＸＲＤｔｅｎｉｋｌｐｐａｔｒｏｆｎｃｅｏｗｄｅｓｒ．
镍粉形貌表征仪器：Ｃｍｂｉｇ一６ａｒｅＳ３０扫描电ｄ
基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金资助（０３０８１）２００００９，国家自然科学基金资助项目（０７００５３４１）通讯作者：俞宏英，副教授，Ｅａ：ｅｍ＠ａｒｓ．ｕｎｍｉｃｍｔ．ｔｅ．ｌｅｕｂｄｃ
第２第５卷期
２０年５０７月
中国科技论文在线
ＳＥＣＥＡＰＲＯＮＩＥＣＩＮＰＥＬＮ
３７３
２结果与讨论
转子上。各个反应温度下制备的镍粉ＳＭ照片如图Ｅ２ａ、（）ｃ、（）（）ｂ、（）ｄ所示，分别对应反应温度６＂、０２（
米材料。本文主要研究了在有机溶剂乙二醇中利用
软模板法自组装生成镍纳米线，考察不同反应条件
对制备的影响。１实验部分
１１试剂与仪器．
分析纯试剂：七水合硫酸镍（ｉ０７２；ＮＳ４－ＨＯ）六
水合氯化镍（ｉＩＮＣ２・６２）；六水合硝酸镍ＨＯ
纳米材料由于晶粒尺寸小、比表面积大、量子效应明显和表面微结构在纳米尺度上的可调性，使
其具有区别于传统材料的优异的物理化学性能。在催化材料、电极材料等领域有广阔的应用前景…。目
前，对一维结构纳米粉的研究已经开展了很多研究工作，制备方法主要有激光烧蚀法、其电化学法、

纳米镍粉制备项目分析

纳米镍粉制备1 应用领域（1）导电浆料用此方法生产的100纳米以下尺寸的镍粉配成镍电子浆料，可以烧结出仅有0.6个微米厚的电极，从而生产1000层以上的MLCC，使MLCC器件小型化，优化微电子工艺，代替银钯等贵金属电子浆料，大幅度降低成本。

（2）高效催化剂纳米镍粉具有极强的催化效果，可用于有机物氢化反应、汽车尾气处理等。

（3）活化烧结添加剂在粉末冶金中大幅度降低粉末冶金产品和高温陶瓷产品的烧结温度，同时大幅度提高烧结后产品的机械性能和致密性。

（4）纳米镍粉可以做为高导电导热填料用于抗静电材料或者导电材料。

（5）纳米金属自修复剂添加至各种机械设备金属摩擦副润滑油中，实现金属摩擦已磨损部分自修复，节能降耗，提高设备使用寿命及维修周期。

（6）高性能电极材料此法生产的纳米镍粉粒径小，分散容易，比表面积大，催化活性高，导电能力好，加以适当工艺，能制造出具有巨大表面积的电极，大幅度提高放电效率；还可替代铂颗粒用于燃料电池催化剂，大幅度降低成本。

（7）纳米级镍粉对电磁波有很强的吸收能力，可用于军事隐身领域。

（8）高效助燃剂将纳米镍粉添加到火箭的固体燃料推进剂中可大幅度提高燃料的燃烧热、燃烧效率，改善燃烧的稳定性。

（9）金属和非金属的表面导电涂层处理在无氧条件下、低于粉体熔点的温度实施涂层。

此技术可应用于微电子器件的生产。

（10）焊接粘结剂纳米镍粉用于不锈钢和金属钛的焊接粘结剂。

（11）磁流体用铁、钴、镍及其合金粉末生产的磁流体性能优异，广泛应用于密封减震、医疗器械、声音调节、光显示等。

（12）生物医药领域纳米镍粉作为磁性材料被广泛用作各种抗癌药物的载体，形成一种磁靶向给药系统；用纳米镍粉磁性制成的磁性微球还可广泛用于磁性免疫细胞的分离，核磁共振造影成像等方面。

利用纳米镍粉磁性在外加交变电磁场作用下能产生热量的特性，杀死肿瘤细胞，达到治疗肿瘤的目的。

（13）磁保健领域众所周知，人体具有生物磁场，人体的每一个细胞都是一个磁微单元，因此外界磁场的变化都会影响人体的生理机能。

纳米镍粉的制备方法[发明专利]

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 1907605A [43]公开日2007年2月7日[21]申请号200610052817.9[22]申请日2006.08.07[21]申请号200610052817.9[71]申请人黄德欢地址200060上海市普陀区澳门路288弄13号301室[72]发明人黄德欢李宗全罗振 [74]专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司代理人韩介梅[51]Int.CI.B22F 9/24 (2006.01)权利要求书 1 页说明书 4 页附图 3 页[54]发明名称纳米镍粉的制备方法[57]摘要本发明公开了纳米镍粉的制备方法，其步骤如下：将氯化镍水溶液和氢氧化钠水溶液混合，得到悬浊液；搅拌下将甲酸水溶液逐滴加入悬浮液中，至溶液完全变清为止，然后加入氯化钠搅拌至氯化钠全部溶解，烘干得到固态产物；将固态产物置于球磨机中球磨，真空炉中加热，再经去离子水清洗，过滤，乙醇清洗，真空干燥，即可。

本发明工艺简单，无需表面活性剂，制得的纳米镍粒子小，粒度均匀，可根据需要调节粒度大小，其粒度为20至100nm。

200610052817.9权利要求书第1/1页 1.纳米镍粉的制备方法，其特征是包括以下步骤：1)去离子水中加入六水合氯化镍，配制质量浓度为0.2～1mol/L的氯化镍水溶液，搅拌中加入质量浓度为1～2mol/L的氢氧化钠水溶液，得到悬浮液，六水合氯化镍与氢氧化钠的质量比为23.8∶8；2)搅拌下将体积浓度为10～20％的甲酸水溶液逐滴加入悬浮液中，随甲酸水溶液的加入溶液逐渐变清澈，至溶液完全变成绿色清澈溶液时停止加入甲酸水溶液；3)在步骤2)得到的溶液中加入质量为六水合氯化镍质量1～5倍的氯化钠，搅拌至氯化钠全部溶解为止，在80～90℃下烘干，得到固态产物；4)将固态产物放入球磨机中，在150～250转/分的转速下球磨2～12小时，然后放入真空加热炉中，在220～300℃加热1～3小时；5)将步骤4)得到的粉末放入去离子水中，清洗、过滤，洗去氯化钠，然后用乙醇清洗，在50～100℃下真空干燥，即可。

纳米结构镍粉及其制备方法[发明专利]

专利名称：纳米结构镍粉及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：任山,张庆堂,武辉,洪澜,赖灿雄申请号：CN200410050999.7
申请日：20040806
公开号：CN1586773A
公开日：
20050302
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种新型的纳米结构镍粉及其制造方法。

本发明制备的纳米结构镍粉是一种表面布满了纳米尺寸的刺的刺球状镍粉，刺的长度在20纳米至800纳米之间可调，刺的直径在10纳米至200纳米可调，纳米结构刺球状镍粉平均粒度在50nm～3μm之间可调。

该方法是把含有镍盐水溶液与含有碱、还原剂和同时含有两种表面活性剂添加剂A和十二烷基苯磺酸钠的水溶液均匀混合后，在50℃～98℃下反应5～390分钟后，冷却、洗涤、烘干，制出粒径分布范围窄的纳米结构刺球状镍粉。

申请人：中山大学
地址：510275 广东省广州市海珠区新港西路135号
国籍：CN
代理机构：广州市华学知识产权代理有限公司
代理人：陈燕娴
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模板法制备纳米材料的原理

模板法制备纳米材料的原理纳米材料呀，那可是微观世界里的小明星。

它们超级小，小到咱们肉眼根本看不见，但它们的本事可大啦。

那模板法就像是给纳米材料搭了个特制的小房子，让它们按照咱们想要的样子长出来。

还有软模板呢，软模板就比较“温柔”啦。

它像是一种软软的、有引导性的东西。

比如说一些表面活性剂形成的胶束，这胶束就像一个个小小的球或者小柱子。

纳米材料就会顺着这些胶束的形状来生长。

想象一下，这些胶束就像一群小导游，带着纳米材料这个小游客，告诉它：“小纳米，你就沿着我这个形状长就行啦。

”软模板的好处就是它比较灵活，可以根据不同的需求来调整自己的形状，这样就能制备出各种各样形状奇特的纳米材料。

那模板法制备纳米材料的过程就像是一场精心策划的小魔术。

当我们把那些制备纳米材料的原料放到模板里的时候，就像把魔法药水倒进了魔法容器里。

这些原料会在模板的限制或者引导下，慢慢地聚集、反应。

比如说，如果是通过化学沉淀法来制备纳米材料，在模板里的溶液中，那些离子就会慢慢地结合在一起，形成纳米颗粒。

而模板就像一个严格的监工，不让这些颗粒随便乱跑，只能按照它的要求来。

从微观的角度看呀，原子和分子就像一群小小的精灵。

在模板法制备纳米材料的时候，这些小精灵就被模板指挥得服服帖帖的。

它们一个接一个地排列，慢慢地就形成了我们想要的纳米材料的形状。

这就好像是在搭积木，模板给了一个搭建的框架，那些原子和分子积木就按照这个框架来组合。

而且哦，模板法制备纳米材料还有很多优点呢。

它可以很精确地控制纳米材料的尺寸和形状。

这就好比我们想要做一批一模一样的小玩偶，用了模板，就能保证每个小玩偶的大小和模样都差不多。

在科学研究和工业生产中，这可太重要啦。

比如说在电子行业，纳米材料的尺寸和形状精确了，那做出来的电子元件性能就会超级稳定。

咱再深入一点聊聊。

有时候，模板和纳米材料之间还有一些特殊的相互作用呢。

就像两个人之间有默契一样。

比如说模板表面可能带有一些电荷，这些电荷会吸引那些带相反电荷的原料离子。

一种纳米镍粉的制备工艺

一种纳米镍粉的制备工艺
一种纳米镍粉的制备工艺
一、原料准备与技术要求
1.1 原料准备
镍粉：熔融镍—碳素不大于 0.025％，游离碳含量不得大于
0.01％，水分含量小于 0.05％，氟化镍粉：氟化镍（NiF2）含量，
大于 99.5％；
1.2 技术要求
制备的镍粉粒径应小于 200nm，粒径分布宽度小于 30％，比表
面积大于 150m/g，形状呈球形，均匀度高；
二、制备工艺
2.1 材料的粉碎与焙烧
将镍粉装入研磨机，添加少量的碳粉，以适当的温度研磨 4h，
得到碳粉和镍粉混合物；然后將混合物置于 530℃的电阻炉中焙烧
4h，使材料发生马氏体反应，得到镍氧化物粉体；
2.2 高温电火花加工（EDM）
将镍氧化物粉体加入氟化镍粉中混合，并压入一定的厚度和密度，置于 EDM 电极上，将 EDM 电极放入等待高温电火花加工的筒内（筒内温度为 1200℃），加工时间约为 3h，得到纳米镍粉；
2.3 收集与粉末洗涤
将纳米镍粉收集至干燥的容器中，用溶剂（硝酸乙酯）洗涤粉末，以去除熔融的杂质，然后粉末置于烘箱中烘干，烘干温度约为 70℃；
三、制备工艺的优缺点
3.1 优点
（1）制备的镍粉具有优异的均匀性和纳米尺寸，粉末形状均匀、细致，可满足现有工程应用；
（2）加工高度高，精度高，粒度分布宽。

3.2 缺点
（1）制备工艺较为复杂，要求设备技术先进，且工艺耗时较长；
（2）工作效率较低，且价格相对较高。

纳米镍粉制备技术研究进展_李新春

第27卷第2期2009年4月粉末冶金技术Powder M et a llurgy Technology Vol 127,No 12Ap r 12009 文献综述纳米镍粉制备技术研究进展李新春3　成会朝　范景莲33(中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙　410083)摘　要:　纳米镍粉是一种重要的金属粉末,具有广泛的用途。

论文介绍了目前国内外制备超细/纳米镍粉的新工艺、新方法,并将这些制备方法进行对比,讨论了每种制备方法的优缺点,对存在的问题做了分析。

展望了纳米镍粉的制备技术及其应用前景。

关键词:纳米镍粉;物理法;化学法Research progress i n prepara ti on of n i ckel nanopowderL i X i n chun,Cheng Hu i chao,Fan J i n gli a n(State Key Laborat ory of PowderM etallurgy,Central South University,Changsha 410083,China )Abstract:N ickel nano 2powder is an i m portant metal powder due t o its extensive app licati on 1The synthesis technol ogy of the nickel nano 2powder is described in the p resent paper with the divided physical and che m ical method 1The differences of the synthesis methods are evaluated 1Mean while the p r oble m fabricating nickel nano 2powder is analyzed,and the p r os pect of nickel nano 2powder is pointed out 1Key words:nickel nano 2powder;physical methods;che m ical methods3李新春(1968-),男,硕士,工程师。

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Ｉｍ～９】ｅ范陶内，＿次平均粒径为４．ｎ１６０ｒ５．ｎｆｔ１５７Ｊ。Ｔ
表１冷冻干燥制得的纳米ｉ粉体的激光粒度分布
Ｔｂｅ１Ｄｉｔｉｕｉｎｆａｅａｔｃｅｓｚｆｎｎ－ｗｄｒａｌｓｒｂｔｏｌｓｒｐｒｉｌｉｅｏａｏＮｉｏｐｏｅｐｅａｅｙｒｆｉｅａｉｎｄｓｃａｉｎｒｐｒｄｂｅｒｇｒｔｅｉｃｔｏｏＳｍｐｅＩ： — ２ＯｐｒｔｒｉＷａｇＥａｓｄＴｉｅ０：０３ａｌＤＩｉＣ；ｅａｏＤ：ｎ；ｌｐｅｍ：００：０ＭｅｎＤ１ｍ：５７ｎ；ｌＶｔ０（３ｋｗ：】５Ｉａａ４ｍＲｅａＩＳｅ８＿４ｄｎ／ｍＧ，Ｃ，％％ｊ９２１３６１４３Ｉ５ｌｌ．６０ｌ．６９１８７ｌ８８ｌｑ９２ｌ０２２２００００ＩＩｌ８２４１３６００００００３７ｌ３１６】７ｌ７ｌ７ｎｍＧ ‰ Ｃ，，％２３４２４７２．６ｉ２．７６２９１３０７３２５３４３３．６２３８２４０４０００Ｏ０００００ｆｌ０ｌ７Ｉ７Ｉ７Ｉ７ｌ７１７１７ｌ７Ｉ７ｌ７１７ｎｍＧ，％４．２６４．５（】４７５５）ｃ２５３０５．６０５．９１６２４６５９６９６７３５０２１６０ｌ００９６５６ｌ７００００Ｃ ‰ ｌ７２２３６６０８３９６１００１００１００】００１００
患；等离子法能量利用率低；ｙ射线法产品难以收集－
检测粉体的形貌、粒径分布，采用日本理学公司生产的ＤＭａ—Ｉ／ｘＩＢ型ｘ衍射仪进行纳米粉体物相分析，Ｉ衍
射靶为Ｃ（＝．５８ｎ，管电压为４Ｖ，管电ｕＫａ２０１４ｌｍ）０ｋ流１０ｍＡ，收集２＝００。００２％１０的衍射峰，确定粉体的
细成。
等等。因此探索低成本高质量的纳米镍粉制备技术是
其应用推广的关键。
模板合成法是利用基质材料结构中的空隙作为模板来合成纳米材料，由于所用模板与生成的纳米颗粒之间存在某种识别作用，使得生成的纳米微粒按一定
收到初稿日期：２０９３：收到修改稿日期：２０．３２０４０ —１０５０．８基金项目：总装基金项目（１００００）５４５５３３
保护的条件下焙烧６ｎ０ｍｉ。不同频率下制得样品的
ＴＭ照片如图ｌ所示。Ｅ
Ｆｇ２Ｅｆｃｌｅｉｃｔｏｔｏｓｏｉｅｏｎｎ・ｏｅ：ｉｆｔ ’ ｓｃａｉｎｍｅｈｄｎｓｆａｏＮｉｗｄｒｅｏｄｚｐ
Ｉ，超声频率Ｆ得样品的透射ｌ镜照片制＿｛＝Ｉ
中图法分类号：Ｔ４．Ｇｌ６４文献标识码：Ａ文章编号：ｌ０．８Ｘ２０）５０７．４０２１５（０５０．７３０
１引言
在纳米金属材料中，纳米镍粉由于具有极大的表面效应和体积效应，高效的催化性以及良好的反应选
Ｆｇ】ＴｉＥＭｉｒｇａｈｉａｔｓｔｉｅｅｔｌａｏｉｍｃｏｒｐｓｏｍｐｅｆｒｎｔｓｎｃｓａｄｆｕｒ
（’ ａｏｔｅｉｃｌｎｃ）Ｏｍｍｐｒｔｒｉｄｙ８ ’ｃｕ￣ｄｓｃａｉｂｌＯｔｅａｕｅａｒｒ，ｏｅ－ａｄＩ）ｅｒｇｒｔｎｄｓｃｔｎｎｃｒｆｉｅａｉｅｉａｉｏｃｏ
的作用，而且在军事、航天领域显示出广阔的应用前景】目前，内外研究纳米镍粉的制备方法很－，。国－６］但由于纳米镍粉的氧化还原电位较低，性质活泼，因此用一般方法制备性能好的纳米镍粉比较困难，如气相还原法所需的原料气体价格昂贵、设备复杂、成本
从图ｌ中可以看出，２种频率下所得到的超微Ｎｉ
作者简介：王作山，男，１６年生，博士，中北大学粉体工程研究中心，山西太原００５，电话：０５９１０，９９３０ｌ３１３２６ｉ．ｍ：ｎｔ
Ｎｉ）沉淀，（２ＯＨ然后在Ｎ的保护下焙烧得到黑色的纳米２镍粉末。对样品采用以下办法进行表征：用９ＰＵＳ采０Ｌ型激光粒度分析仪、日立Ｈ６０射电子显微镜（Ｅ一０透ＴＭ）
高；一般液相还原法制备的粉体粒度较大，而且粒径分布宽，易引入杂质；羰基镍热解法存在生产安全隐
作用，同时又是反应中重要的还原剂，因而起到了活性模板的作用。活性模板法制备出来的纳米镍粉具有纯度高、粒度小、粒径分布区间窄、分散性好等特点，
而且成本低、工艺简单，容易实现工业化。
７４７
稀 ☆ 盘属材料与ｌ程
３４卷
有越粉均呈球形，怛４Ｈ０ｋｚ条件下团聚较为严重好分利，粒度
燥的脱水速率快，毛细管作用力也就最大，因此粉体的团聚最为严蘑；室温风干，脱水速率缓慢．毛细管力较小，因此团聚程度较小．形成的颗粒较为均匀，
摘
要：采用活性模板法制备了高纯纳米镍ｉ）粉体。研究了影响纳米粉体性能的各种因素，通过ｘ射线衍射（Ｄ、ＸＲ）
透射电子显微镜（Ｅ和激光粒度分析仪等手段对样品的成分、形貌、粒度及其分布进行了分析，探讨了活性模板的作ＴＭ）用机理。结果表明：模板介质炭黑具有微反应器作用、空间位阻效应和较强的还原性，活性模板法制得的纳米Ｎｉ粉呈规则的球形链状分布，无明显团聚体，平均粒径为４．ｎ５ｍ，粒径分布窄，粒径范围在１．ｎ￣９１ｍ。７６０ｍ５．ｎ关键词：纳米Ｎｉ：活性模板：微反应器：位阻：团聚
米材料。本文作者以Ｎｉ（）＂Ｏ为原料，氨水为ＮＯ３６２Ｈ２
沉淀剂，纳米炭黑为活性模板，采用活性模板法制备纳米镍粉。与传统模板法的不同之处在于，模板介质炭黑在纳米镍粉制备的过程中，既有空间阻隔的模板
２实验
准确配置一定浓度的Ｎｉ３＂Ｏ（）（）６ＮＯ２Ｈ２ＡＲ溶液和
氨水溶液。将一定量的实验室自制的纳米炭黑缓慢加入到氨水中，超声分散１ｎ０ｍｉ，然后在一定超声频率
择性，使得它不仅在化工、环保等领域中发挥着重要
第３４卷
２００５笠
第５期
５月
稀有金属材料与工程
ＲＡＲＥＥ１ＡＬＡＴＥＲＩＮＤＭ：ＭＡＩＳＡＥＮＧＩＥＥＲＩＧＮＮ
Ｖｏ．，１３４Ｎｏ．５Ｍａ０ｙ２０５
活性模板法制备纳米镍粉体
王作山，刘艳真，张景林
（中北大学粉体工程研究中心，山西太原００５）３０１
和功率的条件下滴加Ｎｉ３＂ＨＯ（Ｒ）液。滴加（）６２Ａ溶ＮＯ２
完毕后陈化６ｎ过滤，并用蒸馏水洗涤数次，除去０ｍｉ
残留的ＮＯ３ＮＨ４离子，将所得的沉淀物按不同的－和＋干燥方式进行干燥，得到以炭黑为模板的前驱体
ｆｅｕｎｉｓ（）０ｋ；ｂ６Ｈｚｒｑｅｃｅ：ａ４Ｈｚ（）０ｋ
表１为冷冻干燥所得到的样品Ｎｉ的粒度分布。粉３２干燥方式对超微Ｎ粉颗粒大小的影响ｉ
从粒度分布可以看出，粉饰呈积峰分布，颗粒尺寸在
率在相同的液幸场巾，超声频率６Ｈ Ⅱ ０ｋｚ引起空化比在超声频率４Ｈｚ时所需的额外能龟要少，０ｋ因此随着
脒
频率的一定程度的增高，宅化效果电变得较为显著空化效果越强，引起液相反应场ｔ子的扩敞速度越粒
的方式进行组装，从而获得具有特定形貌的超分子纳
３结果与讨论
３１超声频率对超微Ｎ粉颗粒大小的影响．ｉ