Ni
镍
一、镍元素元素描述:镍是化学元素之一,化学符号为Ni,原子序数为28,具磁性,属过渡金属。
银白色金属,密度8.9克/厘米3。
熔点1455℃,沸点2730℃。
化合价2和3。
电离能为7.635电子伏特。
质坚硬,具有磁性和良好的可塑性。
有好的耐腐蚀性,在空气中不被氧化,又耐强碱。
在稀酸中可缓慢溶解,释放出氢气而产生绿色的正二价镍离子Ni2+;对氧化剂溶液包括硝酸在内,均不发生反应。
镍是一个中等强度的还原剂。
有铁磁性和延展性,能导电和导热。
常温下,镍在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜,不但能阻止继续被氧化,而且能耐碱、盐溶液的腐蚀。
块状镍不会燃烧,细镍丝可燃,特制的细小多孔镍粒在空气中会自燃。
加热时,镍与氧、硫、氯、溴发生剧烈反应。
细粉末状的金属镍在加热时可吸收相当量的氢气。
镍能缓慢地溶于稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸,但在发烟硝酸中表面钝化。
镍的氧化态为-1.+1.+2.+3.+4 ,简单化合物中以+2价最稳定,+3价镍盐为氧化剂。
镍的氧化物有NiO和Ni2O3。
氢氧化镍〔Ni(OH)2〕为强碱,微溶于水,易溶于酸。
硫酸镍(NiSO4)能与碱金属硫酸盐形成矾Ni(SO4)2o6H2O(MI为碱金属离子)。
+2价镍离子能形成配位化合物。
在加压下,镍与一氧化碳能形成四羰基镍〔Ni (CO)4〕,加热后它又会分解成金属镍和一氧化碳。
2.元素应用主要用来制造不锈钢和其他抗腐蚀合金,如镍钢、镍铬钢及各种有色金属合金,含镍成分较高的铜镍合金,就不易腐蚀。
也作加氢催化剂和用于陶瓷制品、特种化学器皿、电子线路、玻璃着绿色以及镍化合物制备等等。
二、镀镍1.定义通过电解或化学方法在金属或某些非金属上镀上一层镍的方法,称为镀镍。
镀镍分电镀镍和化学镀镍。
电镀镍是在由镍盐(称主盐)、导电盐、pH缓冲剂、润湿剂组成的电解液中,阳极用金属镍,阴极为镀件,通以直流电,在阴极(镀件)上沉积上一层均匀、致密的镍镀层。
从加有光亮剂的镀液中获得的是亮镍,而在没有加入光亮剂的电解液中获得的是暗镍。
镍的简介
镍的简介镍在我们日常生活中的应用十分广泛,比如制造钱币,制造合金等。
今天我们就来详细认识一下这种金属——镍。
镍在元素周期表中位于第Ⅷ族,与铁、钴、钌、铑、钯、锇、铱、铂一起组成了第Ⅷ族。
其中铁、钴、镍称为“铁系元素”。
镍的发现及命名人类认识和应用镍的年代已很悠久,镍在我国应用最早,早在公元前三世纪,我国人民就利用镍的矿石加入铜中,炼成合金-白铜,用于铸造货币。
17世纪末,德国采矿工人发现一种呈红棕色矿石,表面常常带有绿色的斑点,将其放入制玻璃的原料中,可以将玻璃染成绿色。
当时把这种矿物误认为铜矿,冶金学家们多次试图从中炼出铜,都失败了。
采矿工人称它为“尼克尔铜”(Kupper-nickel),Kupper在德语中意思是铜,nickel的意思是骗人的小鬼,因此尼克尔铜可以译成假铜。
直到1751年,瑞典矿物学家和化学家克隆斯塔特(Cronstedt A F,1722─1765)研究了这个矿物,他经过大量的实验后,从尼克尔铜中分离出一种白色金属,并命名为Nickel。
这也就是镍的拉丁名称Niccolum 一词的来源。
我们从这一词的第一音节音译成“镍”,化学符号为Ni。
现在我们知道尼克尔铜就是镍的砷化物矿石,其表面上的绿色斑点就是碳酸镍。
在1943年4月出版的美国《化学教育杂志》中刊出了一篇摘自国际制镍公司发表的有关文章,标题是《神秘的白铜(Paktong)》,节选如下:“距今三百年前,一天,一艘巨大的饱经风浪袭击的去东印度做生意的商船摇摆而缓慢的驶近泰晤士河,船头指向码头,又回家了!一年前,它出航离开伦敦,去寻找远东。
现在它驶回来了,运载着茶叶、丝绸和香料等货物。
另外还有一种新的物品,它们是一种金属制造的,这种金属发光,具有纯银的柔软光泽,但是它们确定不是银,是一种坚硬的金属。
中国人称它为白铜(Paktong),他们谨慎的保守如何制造它的秘密。
“当这个奇异的金属传播以后,欧洲的金属工人一代一代试图仿制白铜,他们连每次失败的原因也没有找到。
ni镍密度
ni镍密度镍是一种具有重要应用价值的金属元素,其密度较大,具有许多独特的物理和化学性质。
下面将从不同的角度介绍镍的密度及其相关知识。
一、基本概念密度是物质的质量和体积的比值,通常表示为g/cm³或kg/m³。
具体来说,密度表示物质单位体积内的质量,可以反映物质的紧密程度、密实程度等。
在化学实验和工业生产中,密度是测定物质品质的一个重要参数。
二、镍的密度镍的密度为8.9g/cm³,属于重金属,具有较高的密度。
与其他常见金属相比,镍的密度仅次于铂、金等极少数金属,而比钢、铜等常见金属的密度都要高。
三、影响因素1. 温度:密度和温度有关,随着温度的升高,物质的密度会降低。
镍也不例外,随着温度的升高,其密度会略微降低。
2. 组成成分:物质的组成也会影响密度。
同样是镍,不同组成的镍合金其密度也有所不同。
3. 材质结构:材料的结构、形态等也会影响其密度。
例如,纯铸造的镍的密度通常比粉末冶金的镍要略高一些。
四、应用场景1. 在电池生产中,由于镍的密度大、熔点高、化学惰性等优良性能,因此广泛应用于镍镉电池、镍氢电池、镍镉电池等电池制造中。
2. 在贵金属冶炼和合金制备中,由于镍的密度高、化学性质稳定,因此被广泛应用于各种合金制造中。
3. 由于镍的密度高、防腐性能好,因此也被广泛用于制造飞行器、火箭发动机等高科技领域。
五、结语镍拥有独特的物理和化学性质,密度的大小也决定了其在各种工业领域中的重要地位。
在平时的生活中,我们可以对这些知识进行了解和掌握,能够更好的了解与使用镍及其相关应用。
美国NI公司简介
一、美国国家仪器公司NI(National Instruments)提出的虚拟测量仪器(VI)概念,引发了传统仪器领域的一场重大变革,使得计算机和网络技术得以长驱直入仪器领域,和仪器技术结合起来,从而开创了“软件即是仪器”的先河。
“软件即是仪器”这是NI公司提出的虚拟仪器理念的核心思想。
从这一思想出发,基于电脑或工作站、软件和I/O部件来构建虚拟仪器。
I/O部件可以是独立仪器、模块化仪器、数据采集板(DAQ)或传感器。
NI所拥有的虚拟仪器产品包括软件产品(如LabVIEW)、GPIB产品、数据采集产品、信号处理产品、图像采集产品、DSP产品和VXI控制产品等。
国外虚拟仪器的应用研究现状:美国NI公司在虚拟仪器概念出现以后,推出了图形化虚拟仪器专用开发平台LabVIEW.这种平台采用独特的图形化编程方式,编程过程简单方便,是目前最受欢迎的虚拟仪器主流开发平台。
国内虚拟仪器的应用研究现状:我国虚拟仪器的发展,最早也是从引进消化国外的虚拟仪器产品开始的,经过几十年的发展,虚拟仪器在我国的研究和应用都得到了长足的发展。
目前,国内对于虚拟仪器的应用研究已经广泛涉及各个行业。
如张玉存、李群基于虚拟仪器技术,设计了新型扭矩传感器,使仪器具有灵活、可自定义、具有强大数据处理和分析功能、易于嵌入数字补偿等优点。
利用虚拟仪器的自动化检测和远程实时在线检测功能,将虚拟仪器应用于传统仪器难以胜任的测量环境,如有毒、危险、远程多参数测量环境下的实时参数检测如任稳柱等介绍了国内外虚拟仪器技术在高电压测量和和电力设备监测系统中的应用,并对基于虚拟仪器的检测技术在高电压测量领域中的发展方向。
虚拟仪器设计要点及步骤:虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。
传统仪器与虚拟仪器最重要的区别在于:虚拟仪器的功能由用户使用时自己定义,而传统仪器的功能由厂商事先定义好的。
与其他技术相比,虚拟仪器技术具有四大优势:(1)性能高。
ni基催化剂缺点
ni基催化剂缺点
尽管Ni基催化剂有许多优点,但也存在一些缺点。
以下是一些可能的缺点:
1. 可能对有毒或易爆的物质具有较差的抗毒性和稳定性。
2. 在某些条件下,催化剂可能发生失活或脱活,降低其催化活性。
3. 特定条件下,催化剂可能发生腐蚀或脱除,导致催化活性的丢失。
4. 在一些反应中,可能需要高温或高压条件下使用该催化剂,增加了能源和操作成本。
5. 某些Ni基催化剂对于某些反应的选择性可能不高,导致产物不纯或需要进一步处理。
总的来说,尽管Ni基催化剂具有广泛的应用和许多优点,但也要考虑这些可能的缺点,并根据具体反应和应用场景综合考虑选择合适的催化剂。
Ni的危害---中国科学院金属研究所
-2
-3
316L
Co62Cr28Mo6
-4
00Cr18Mn15Mo2N0.62
-5
-6
-7
37℃ Hank's solution
-8
Scan Rate (V/s) = 3e-4
-9
-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
Potential,E/V
0.20 0.18 0.16 0.14 0.12 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00
0
45min 56 min 40min
316L 00Cr18Mn15Mo2N0.62 Co62Cr28Mo6
10
20
30
40
50
60
70
80
Time, t / min
316L, 0.5h
Co-Cr-Mo, 0.5h
4
8
12
时间(周)
高氮无镍不锈钢实验钢板和螺钉
高氮无镍不锈钢冠脉支架 HNS coronary stents
高氮无镍不锈钢精密钢管
壁厚:0.13+/-0.005mm, Diameter:1.9+/-0.01mm
谢 谢!
每天摄入可溶性镍250mg会引起中毒。有些人比较敏感, 摄入600μg即可引起中毒。依据动物实验,慢性超量摄取或 超量暴露,可导致心肌、脑、肺、肝和肾退行性变。有资料 显示:每天喝含镍高的水会增加癌症发病率。
欧盟于1994年通过了94/27/EC 指令(Nickel Release Directive), 该指示是用以管制镍(Ni)在与皮肤有直接及长期接触的产品 上的使用量。
正极材料中ni的价态
正极材料中ni的价态全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:正极材料是电池中至关重要的部分,它直接影响着电池的性能和循环寿命。
在正极材料中,Ni是一种常见的元素,其价态对电池性能有着重要的影响。
本文将从Ni的价态的定义、影响因素及对电池性能的影响等方面进行详细介绍。
我们先来解释一下什么是Ni的价态。
在化学中,价态是指一个元素在化合物中的所具有的氧化态。
对于Ni这个元素来说,它的常见的价态有Ni2+和Ni4+。
Ni2+是最常见的价态,它通常是以NiO2的形式存在于正极材料中。
而Ni4+则是相对较少见的,一般是以Ni3+/Ni4+混合氧化物的形式存在。
Ni的价态受多种因素的影响,其中包括晶体结构、氧化还原环境、温度等。
在正极材料中,晶体结构是决定Ni的价态的一个重要因素。
一般来说,Ni2+更容易存在于立方晶体结构中,而Ni4+更容易存在于六方晶体结构中。
氧化还原环境也会影响Ni的价态,一般来说氧化性环境下Ni更容易呈现高价态,而还原性环境下Ni更容易呈现低价态。
温度也是影响Ni价态的一个因素,通常在高温下Ni更容易呈现高价态。
Ni的价态对电池性能有着重要的影响。
一方面,Ni2+和Ni4+有着不同的离子半径和氧化还原性质,这会直接影响正极材料的容量和循环寿命。
一般来说,Ni4+的氧化还原反应更容易,因此以Ni4+为主的正极材料往往有较高的比容量和较快的充放电速率。
Ni2+和Ni4+在不同晶体结构中存在,这也会导致正极材料的结构稳定性和循环寿命的差异。
第二篇示例:在正极材料中,镍通常存在于不同的价态中,包括Ni2+、Ni3+和Ni4+等。
这些不同的价态对电池性能起到了重要的影响。
在锂离子电池中,镍的价态会随着电池的充放电过程发生变化,影响到电池的容量、循环寿命和安全性。
镍的价态也会影响到正极材料与电解液之间的相互作用。
在锂离子电池中,镍的氧化还原反应会引起正极材料表面的结构变化和溶解,导致电池的循环寿命下降和安全性问题。
ni元素扩散温度-概述说明以及解释
ni元素扩散温度-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述在材料科学领域中,扩散是一个重要的过程,对于材料的性能和性质具有关键性的影响。
在本文中,我们将重点研究ni元素在不同温度下的扩散行为。
扩散是指物质分子或离子由高浓度区域向低浓度区域的运动,它是热力学和动力学原理的结果。
ni元素是一种重要的金属元素,广泛应用于各个领域,如电子、航空、化工等。
了解ni元素在不同温度下的扩散性质对于优化材料设计和改进材料性能具有重要意义。
本研究将通过实验方法和理论模拟相结合的方式,系统研究ni元素在不同温度下的扩散行为。
实验将使用一系列先进的表征技术,如透射电子显微镜(TEM)、能谱分析仪(EDS)和电子能谱分析仪(AES)等来研究ni元素在不同温度下的分布情况和扩散速率。
同时,我们还将应用基于第一原理计算的方法,理论模拟ni元素在不同温度下的扩散过程,以深入理解ni元素扩散的机制。
通过对ni元素在不同温度下的扩散行为的研究,我们将能够揭示ni 元素扩散的规律和影响因素,进一步认识ni元素的扩散机制。
这对于优化材料设计、改善材料性能以及提高材料加工工艺具有重要的指导意义。
在接下来的章节中,我们将详细介绍本研究的目的、研究方法、实验结果和分析以及对未来研究的展望。
通过对ni元素在不同温度下的扩散行为的深入研究,我们相信可以为材料科学领域的研究和应用提供新的思路和方向。
文章结构部分包括了本文的组织方式和各个部分的内容概述,旨在为读者提供整个文章的框架和内容导向。
在本文中,文章结构如下:1. 引言- 1.1 概述:介绍本文研究的背景和问题,并阐述本文所要探究的主题领域。
主要包括对ni元素扩散温度的解释和意义。
- 1.2 文章结构:简要介绍本文的组织方式和各个部分的内容概述。
本部分即为所介绍的内容。
- 1.3 目的:明确本文的研究目标和意义,以及解决的问题。
强调本文的重要性和创新性。
2. 正文- 2.1 第一个要点:详细介绍ni元素扩散温度的相关理论和实验基础,包括相关概念、理论模型、实验方法等。
ni一二三四声汉字
ni一二三四声汉字
ni有四声:nī、ní、nǐ、nì。
举例:
1、妮读音:nī,意思:方言,也说妮儿。
小女孩。
组词:憨妮、妮婢、我妮、婢妮、姻妮、妮子、狎妮、闺妮、珊妮、娜妮;
2、尼读音:ní意思:尼姑。
组词:尼龙、僾尼、僧尼、尼姑、刍尼、兄尼、尼坛、阻尼、摩尼、尼院。
3、泥读音:ní。
意思:土和水混合成的东西。
像泥的东西。
组词:泥巴、泥土、泥水、泥泞、泥浆、拘泥、泥鳅、泥人、胶泥、蒜泥。
4、拟读音:nǐ。
意思:起草,设计,打算,模仿。
组词:拟聘、模拟、拟定、摹拟、拟议、拟稿、拟订、拟古、拟态、拟物。
5、腻读音:nì。
意思:食物油脂过多,使人不想吃,厌烦。
组词:油腻、细腻、腻味、腻虫、滑腻、腻友、腻歪、甜腻、腻烦、腻柳。
ni的单位柏氏矢量大小
ni的单位柏氏矢量大小
柏氏矢量是描述电流分布的一种常用方法,它在电磁学中有广泛应用。
该矢量的大小与电流密度以及电流元位置有关。
首先,我们需要了解什么是柏氏矢量。
柏氏矢量是由德国物理学家柏赫林(Biot)和萨瓦特(Savart)提出的一种矢量表示法,用于描述电流元在空间中产生的磁场。
柏氏矢量的大小与电流密度和电流元位置有关。
这个矢量的定义方式为B=μ₀/4π×I dl×r/ r³,其中B为柏氏矢量,μ₀为真空中的磁导率,I为电流强度,dl 为电流元矢量,r为电流元所在位置与观测点的位矢。
作为一个重要的物理量,柏氏矢量的大小可以通过计算得到。
具体计算方法是根据电流分布给出的电流元位置,将电流元的贡献进行叠加,从而得到柏氏矢量的大小。
当电流分布为线性时,柏氏矢量的大小与电流强度成正比。
换句话说,电流越大,柏氏矢量的大小也就越大。
当电流分布为平面或体积时,柏氏矢量的大小与电流密度成正比。
电流密度越大,柏氏矢量的大小也就越大。
此外,柏氏矢量的大小还与电流元位置有关。
在距离电流元较远的观测点处,柏氏矢量的大小随距离的增大而减小。
而在电流元附近的观测点处,柏氏矢量的大小则随距离的增大而先增大后减小。
总之,柏氏矢量的大小与电流密度以及电流元位置密切相关。
根据电流分布的不同,我们可以通过计算或实验等方法获得柏氏矢量的大小。
这个物理量在电磁学的研究中具有重要的意义,帮助我们理解和解释电磁现象的产生与传播。
ni在钢中的作用
ni在钢中的作用Nickel, as a common alloying element in steel, plays a crucial role in enhancing its mechanical properties and overall performance. Ni can significantly increase the strength and toughness of steel, making it more suitable for various industrial applications. The addition of nickel can also improve the corrosion resistance of steel, making it more durable and long-lasting in harsh environments. Its ability to form solid solution with iron allows nickel to contribute to the high temperature stability of steel, preventing softening and deformation under extreme heat conditions.镍,作为钢中常见的合金元素,在增强其力学性能和整体性能方面起着至关重要的作用。
镍可以显著提高钢的强度和韧性,使其更适用于各种工业应用。
镍的添加还可以改善钢的耐蚀性,使其在恶劣环境中更耐用和持久。
镍与铁形成固溶体的能力使其有助于钢的高温稳定性,防止在极端高温条件下软化和变形。
In addition to these mechanical and chemical properties, nickel can also contribute to the overall aesthetic appeal of steel products. The presence of nickel in stainless steel, for example, can give it alustrous finish and enhance its visual appeal. This aesthetic quality is particularly important in industries such as architecture and design, where the appearance of steel products plays a significant role in their marketability and consumer appeal. The versatility of nickel in enhancing both the performance and appearance of steel makes it a valuable addition to the material's composition.除了这些力学和化学性能外,镍还可以促进钢产品整体外观的吸引力。
ni在合金钢中的作用
ni在合金钢中的作用合金钢是一种特殊的钢材,它是通过在普通钢中添加一定量的合金元素制成的。
这些合金元素包括铬、钼、镍、钴等,它们可以改善钢材的性能和性质,使得合金钢具有更高的强度、更好的耐腐蚀性和更好的耐磨性等特点。
其中,镍在合金钢中扮演着非常重要的角色。
镍是一种重要的合金元素,它可以提高合金钢的强度、韧性和耐蚀性。
镍与铁的相容性非常好,因此在钢中添加镍可以提高钢的稳定性和强度。
此外,镍还可以提高钢的韧性和塑性,使得钢更加容易加工和成形。
因此,镍在制造高强度、高韧性和高耐蚀性的合金钢中具有非常重要的作用。
镍可以提高合金钢的强度和韧性。
在钢中添加适量的镍可以使得钢的晶界结构更加稳定和均匀,从而提高钢的强度和韧性。
此外,镍还可以使得钢的晶粒细化,从而提高钢的强度和塑性。
因此,在制造高强度、高韧性的合金钢中,镍是必不可少的合金元素。
镍可以提高合金钢的耐蚀性。
镍是一种具有很强的耐腐蚀性的金属,可以有效地抵御氧化、腐蚀和腐蚀疲劳等现象。
因此,在制造具有良好耐蚀性的合金钢中,添加适量的镍是非常必要的。
例如,镍可以提高不锈钢的耐蚀性,使其在潮湿和腐蚀环境中更加耐用和可靠。
镍可以提高合金钢的耐磨性。
镍具有非常好的耐磨性和耐磨损性,可以有效地防止钢材在使用过程中受到磨损和磨损。
因此,在制造具有良好耐磨性的合金钢中,添加适量的镍是非常必要的。
例如,镍可以提高合金钢的硬度和强度,从而提高其耐磨性和耐磨损性。
总之,镍在合金钢中扮演着非常重要的角色。
它可以提高合金钢的强度、韧性、耐蚀性和耐磨性,使得钢材更加适合在各种恶劣环境中使用。
因此,在制造高质量的合金钢中,添加适量的镍是非常必要的。
ni基态核外电子排布式
ni基态核外电子排布式
Ni(单质号28) 的核外电子排布式为[Ar]3d8 4s2,当只考虑价外电子时,Ni
的原子结构属于非常典型的d8框架,这表明Ni元素具有高度的相对化学稳定性。
该核外电子排布式表明Ni有8个外面电子,其分别位于3d轨道中。
每个3d
轨道容下最多6个电子,但Ni原子只有8个外面电子,因此d轨道只有半填充。
此外,Ni还有2个4s轨道电子,由于4s轨道在能量上比3d轨道低,因此,4s轨道电子在d-轨道电子围绕原子核非常外围,构成“过渡”格式。
另外,Ni的外面电子能够以自由正电子的形式存在,因此具备界面离子反应
的特性。
而d轨道的差空结构由于空间对称性的原因,可以使Ni能更好地与其它
物质发生反应,周围的分子或另一个Ni元素容易与Ni发生化学键的形成,进而能够很好的催化反应的过程。
因此,Ni的核外电子排布式[Ar]3d8 4s2 ,既保证了Ni的高度可化学归属性,又拥有许多特殊性质,对Ni在各种物理和化学上的应用具有重要意义。
全血镍(Ni)
全血镍(Ni)全血镍(Ni)介绍:全血镍的测定,有助于估计急性镍中毒的程度。
并且对心肌梗死、脑血管意外等疾病有一定的诊断意义。
全血镍(Ni)正常值:分光光度法(AAS):0.15~7.7μmol/L (0.9~44.5μg/dl)。
全血镍(Ni)临床意义:(1)升高:急性心肌梗死(镍一过性上升,发作后12~36h后血清浓度达峰值)、急性镍中毒、脑卒中、烧伤、急性肝炎、败血症、妊娠中毒、血液透析的慢性肾脏疾病等。
(2)降低:尿毒症、肝硬化、长期口服避孕药等。
全血镍(Ni)注意事项:一、抽血前的注意事项1、抽血前一天不吃过于油腻、高蛋白食物,避免大量饮酒。
血液中的酒精成分会直接影响检验结果。
2、体检前一天的晚八时以后,应开始禁食12小时,以免影响检测结果。
3、抽血时应放松心情,避免因恐惧造成血管的收缩,增加采血的困难。
二、抽血后应注意1、抽血后,需在针孔处进行局部按压3-5分钟,进行止血。
注意:不要揉,以免造成皮下血肿。
2、按压时间应充分。
各人的凝血时间有差异,有的人需要稍长的时间方可凝血。
所以当皮肤表层看似未出血就马上停止压迫,可能会因未完全止血,而使血液渗至皮下造成青淤。
因此按压时间长些,才能完全止血。
如有出血倾向,更应延长按压时间。
3、抽血后出现晕针症状如:头晕、眼花、乏力等应立即平卧、饮少量糖水,待症状缓解后再进行体检。
4、若局部出现淤血,24小时后用温热毛巾湿敷,可促进吸收。
三、检验前请告知医生近期用药情况及特殊生理改变、若检查结果发现异常、应当及时就医。
全血镍(Ni)检查过程:暂无相关信息。
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2010年第18卷合成化学V o.l 18,2010 第6期,705~708Chi nese Journa l of Synthetic Chem istry N o .6,705~708研究论文纳米N i/T iO 2粉体的制备及其光催化性能*孙彦刚,徐菁利,唐博合金(上海工程技术大学化学化工学院,上海 201620)摘要:以四氯化钛为主要原料,通过溶胶法合成了纳米T i O 2和N i/T i O 2粉体。
研究发现掺杂镍,能够有效延缓锐钛矿型T i O 2向金红石型T i O 2转变,提高N i/T i O 2粉体的催化活性;在500 焙烧的N i/T i O 2催化剂,能较好催化溴甲酚绿染料在紫外光下降解。
关 键 词:纳米N i/T i O 2;纳米T i O 2;光催化;溴甲酚绿染料;降解;催化活性中图分类号:O614.41文献标识码:A文章编号:1005 1511(2010)06 0705 04Preparation of Ni/T i O 2Nanoparticles andIts Phot ocatalytic Activity for Bro mocresolGreen DegradationS UN Yan gang , XU Ji n g l,i TANGBO H e jin(Coll ege of Che m i stry and Che m i ca l Eng i neer i ng ,ShanghaiU n i versity of Eng i neer i ng Science ,Shanghai 201620,Ch i na)Abstract :T i O 2and N i/T i O 2nanoparticles were prepar ed fro m T i C l 4by sol m et h od .The pho tocatal y tic activity ofN i/T i O 2nanoparticlesw as i n vesti g ated .The results sho w ed that the N i/Ti O 2catalyst to ca lci n e at 500 exhi b ited good photocata l y tic acti v ity for br o m ocresol green degra dati o n under xenon la m p .K eyw ords :N i/T i O 2nanoparticles ;T i O 2nanoparticles ;photocatalysis ;br o m ocreso l g reen;degrada ti o n ;cata l y tic acti v ity纳米T i O 2由于光催化活性高、化学稳定性好、价格经济与无毒等优点,被广泛应用于废水处理、空气净化等环境治理领域。
又因其对人体无害,不易被大部分酸类、盐类、有机溶剂类化合物侵蚀,也不易发生催化剂中毒失去活性,而成为最受欢迎的催化剂之一。
不同金属离子掺杂T i O 2导致其光催化活性不同,如Fe 3+,Re 3+,M o 5+,Re 5+等的掺杂可以增强T i O 2的光催化活性,而A l 3+掺杂的T i O 2光催化剂活性会降低[1~4]。
通常认为,在板钛矿、锐钛矿与金红石三种不同晶体类型的纳米T i O 2中,锐钛矿型T i O 2具有较高的催化活性,那么制备活性高的锐钛矿型T i O 2光催化剂是个必须解决的一个问题[5]。
本文以四氯化钛为主要原料,通过溶胶法合成了纳米N i/T i O 2粉体(1a~1i )和纳米T i O 2粉体(2c ,2d )。
研究发现掺杂镍,能够有效延缓锐钛矿型T i O 2向金红石型T i O 2转变,提高N i/T i O 2粉体的催化活性,在500 焙烧的N i/T i O 2催化剂,能较好催化溴甲酚绿染料的光降解。
1 实验部分1.1 仪器与试剂日本岛津UV 1601PC 型紫外光谱仪;Ther mo N ico let FT I R AVATAR 370型红外光谱仪(KBr 压片);R i g aku D /m ax 2550VB /PC 型X 射线衍射仪。
所用试剂均为分析纯。
*收稿日期:2010 10 18基金项目:上海市科委重点资助项目(071605122)作者简介:孙彦刚(1971-),男,汉族,上海人,硕士,讲师,主要从事纳米功能材料的研究。
E m a i :l ygs un1971@yah oo .co 1.2 1的制备冰水浴冷却,在烧杯中加入去离子水150mL ,滴加T i C l 42.9mL,滴毕,搅拌数分钟形成透明溶液,移入250mL 容量瓶中,用去离子水定容得0.1m ol L -1前驱体溶液A 。
在反应瓶中加入A 24.5mL,搅拌下于90滴加0.1m o l L -1N i S O 4溶液0.5mL ,滴毕,反应10m i n 。
冷却得N i/T i O 2溶胶B 。
B 陈化2h 后依次用蒸馏水(3!10mL ),95%乙醇(3!10mL)洗涤;于100 烘干2h 制得N i/T i O 2粉体C 。
将C 分成4份,分别于100 ,300 ,500 ,700 煅烧4h 。
自然冷却至室温,研磨成粉制得纳米N i/T i O 2粉体1a ~1d {N i 掺杂量x (N i)=n (N i)/[n (N i)+n (T i)]!100%=2%}。
用类似方法制备不同x (N i)(0.5%,1.0%,3.0%,4.0%,5.0%)的N i/T i O 2粉体,于500 煅烧4h 制得1e~1i。
用类似方法制得T i O 2粉末,分成两份,分别于500 ,700 煅烧4h 制得纳米T i O 2粉体2c~2d 。
1.3 1催化溴甲酚绿染料的降解实验配制10m g L -1溴甲酚绿染料溶液(E )。
E 的初始浓度测定:在200mL 烧杯中加入E 100mL(2份),其中一份不加催化剂,搅拌条件下用紫外灯照射,间隔60m i n 取样作UV 检测;在另一份中加1c 30m g ,置于暗箱内,间隔60m i n 取样作UV 检测。
以浓度变化较大的为初始E 浓度。
1的催化活性测定:在200mL 烧杯中加入E 100mL ,加入130m g ,搅拌下用紫外灯(20W )照射,灯管与液面距离15c m ,间隔20m i n ~30m in 取样作UV 检测。
2 结果与讨论2.1 1的表征1a~1d 和2d 的XRD 谱图见图1。
由图1可知1a 和1b 各衍射峰与锐钛矿相二氧化钛的J CPDS(卡号:21 1272)标准数据对比,观察到(101),(004),(200),(200),(105),(204)面衍射峰,即1a 和1b 中T i O 2的晶相为锐钛矿型,而衍射峰较宽、强度较弱,说明其晶化程度较低、晶粒度较小。
1c 不仅观察到衍射较强的锐钛矿相的T i O 2衍射峰,还观察到很弱的金红石相T i O 2(JCPDS 卡号为10 1276)的(110)面衍射峰,而金红石相的其它衍射峰没有出现,说明1c 主要含有锐钛矿相T i O 2,又含很少量金红石相T i O 2。
与1c 对比,1d 的各个衍射峰明显锐化,说明粉末中晶体结晶良好,晶粒度增大;同时观察到金红石相(110)面衍射峰强度略有增强,即金红石相含量略有增加,但主要成分还是锐钛矿相T i O 2。
在同样条件下,2d 已经完全转化为金红石相,即N i 掺杂很好地抑制了锐钛矿相向金红石相转变[6]。
同时,也观察到掺杂N i 后1a~1d 的衍射峰都减弱。
说明在相同煅烧温度下,掺杂N i 可使晶粒度减小。
采用谢乐(Scherrer)方程计算1c ,1d 和2d 的平均晶粒尺寸分别为16nm ,31nm 和52nm 。
即掺杂后样品的晶粒度减小。
2 /(∀)图1 1和2的XRD 谱图Figure 1 XRD spectra of 1and 2催化剂粒子表面吸附物种与吸附量直接影响催化活性。
图2是1a~1d 的I R 谱图。
2800c m -1~3200c m -1处的吸收峰是粉体中物理吸附水的OH -基团伸缩振动与亚甲基C H 2弯曲振动引起的;1624c m -1处的吸收峰是由化学吸附水中OH -基团弯曲振动导致;1543c m -1处的吸收峰对应于C-O 的伸缩振动;1067c m -1处的吸收峰产生于C H 3,C H 2基团中的C-H 的扭转振动;790c m -1附近的蓝移宽化吸收峰主要来源于[T i O 6]八面配位体的振动[7]。
这表明粉体表面吸附有羧基、甲基、亚甲基、羟基等基团;300 热处理后的粉末在2800c m-1~3200c m -1处吸收峰明显减弱,其它吸收峰变化不明显;随着焙烧温度上升,500 时,各个吸收强度明显减弱;700#706# 合成化学 V o.l 18,2010上述各吸收峰趋于零。
可见纳米T i O2粉体表面吸附各种有机集团时吸附力不同[8],有机基团吸附量随热处理温度的变化而变化,热处理温度在500时,T i O2粉体表面吸附的的有机基团较少,并有一定的吸附力。
/c m-1图2 1的I R谱图F igure2 I R spectra o f 1x(N i)/%图3 x(N i)对E溶液降解率的影响*F igure3 E ffec t of x(N i)onthe deg radati on of E so l ution*10mg L-1溴甲酚绿染料溶液(E)100mL,1c,1e~1i30m g,紫外灯(20W)照射20m i n2.2 1的催化活性(1)x(N i)对1的催化活性的影响x(N i)对1催化活性的影响见图3(紫外光照射时间20m i n)。
从图3可以看出,随着x(N i)增加,1的活性升高,在x(N i)为2%时催化活性最高。
当x(N i)进一步增加催化活性降低。
x(N i)= 2%时催化剂的活性较好。
(2)煅烧温度对1的催化活性的影响煅烧温度对1的催化活性的影响见图4。
从图4可以看出,1a和1c的催化效果较好。
其中, 100煅烧的1a催化效果最好,但当催化剂失去活性后再生效果很差,可能是由于失活过程中,催化剂表面活性点被吸附物覆盖,而100低温再生过程又不能去除吸附物[9],催化剂活性受到抑制;从循环利用的角度考虑,500煅烧的1c催化效果较好。
这与XRD和I R 分析结果一致。
/n m图4 煅烧温度对E溶液降解率的影响*F i gu re4 E ffect o f calc i nati on temperature onthe deg radati on of E so l u tion*1a~1d30m g,紫外灯(20W)照射30m in,其余同图3/n m图5 1c对E溶液降解的光催化活性*F i gure5 Photo ca talytic acti v ity o f1c f o rdegradati on of E so l u ti on*1c30m g,其余同图3(3)1c的光催化活性1c对E溶液降解的光催化活性见图5。