一种确定固相反应机理函数的新方法——固态草酸镍(Ⅱ)二水合物脱水过程的非等温动力学

０序有关典型的草酸盐热分解反应动力学特点的文章相继报道过［１］，它们大多着眼于反应体系在升温过程中物理性质（如体积、表面特征等）的变化，以及对热分解反应的温度区间和分解产物的确定。近年来，有人尝试对草酸盐热分解反应的机理进行确证。广泛采用的方法是Ｃｏ...

草酸镍钴固溶体的制备与鉴别

以可溶性氯化镍、氯化钴和草酸或草酸铵为原料,氨水为pH值调节剂,采用液相共沉淀法合成草酸镍钴共沉淀产物,借助X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DTA)和扫描电镜(SEM)对共沉淀产物进行表征,并将结果与机械混合物进行比较。结果表明:在共沉淀过程中,当溶液pH≤5.0时,钴离子易进入草酸镍晶格中形成置换固溶体,得到的共沉淀产物为草酸镍钴单相固溶体,其热分解行为明显不同于具有相同配比的机械混合物;当pH>5.0时,镍离子和钴离子与草酸根离子的共沉淀过程为分步沉淀,得到的共沉淀产物为组分分布均匀的复杂混合物,而非单相固溶体。

二水草酸镍在空气中热分解过程的研究

通过热重差热分析仪和激光粒度分析仪对二水草酸镍在空气中热分解过程进行分析,研究结果表明：二水草酸镍在空气中的热分解过程经历了两个阶段,在175~275℃二水草酸镍失去结晶水;从325~400℃NiC2O4被热分解为氧化镍。二水草酸镍在空气中热分解制备氧化镍过程中,在246.5~357.8℃,二水草酸镍在空气中热分解产物的粒径变化最大;在357.8~400.0℃,二水草酸镍在空气中热分解产物的粒径变化次之。因此,为了制备出超细的氧化镍,可以分段性地控制二水草酸镍的热分解条件。

草酸铜-草酸镍催化工业双戊烯脱氢合成对伞花烃的研究

研究了并流共沉淀法制备的草酸铜-草酸镍催化剂在工业双戊烯脱氢合成对伞花烃气相反应中的催化性能。主要考察了催化剂铜镍摩尔比、还原温度、催化剂固定床的布置方式和脱氢次数对反应结果的影响。采用TG-DTA、FTIR测试手段对催化剂的热分解过程及其结构进行了表征。结果表明,草酸铜-草酸镍制备简单,在催化合成对伞花烃的气相反应中表现出了良好的活性。实验得到最佳合成条件为:催化剂铜镍摩尔比为1∶3,还原温度为500°C,催化剂床层采用竖向布置,经二次脱氢反应基本完成,在最佳条件下制得产物中对伞花烃含量最高为79.38%。

沉淀法制备草酸镍对SOFC阳极电性能的影响

以Ni(NO3)2.6H2O为主要原料,氨水为沉淀剂,采用沉淀法制备草酸镍。以草酸镍作为SOFC阳极材料。通过XRD、DTA-TG、SEM和电化学工作站等测试手段分别对粉体物相、热综合分析及电池的结构与电性能进行了表征。研究结果表明,利用沉淀法制备的粉体为单斜晶系的Ni2C2O4.2H2O,以NiC2O.42H2O作为阳极材料,具有很高的催化活性,使得单电池在H2燃料气下750℃的开路电压为1.05V,最高功率密度为1.32W/cm2。

二水草酸镍在氩气中的热分解过程

通过TG-DSC、SEM和激光粒度分析仪对二水草酸镍在氩气中热分解过程进行分析,研究结果表明:二水草酸镍在氩气中的热分解过程经历了2个阶段,首先,200—300℃时二水草酸镍失去结晶水;其次,325—425℃时N iC2O4被热分解为金属镍粉。与此同时,二水草酸镍在氩气中热分解制备金属镍粉过程中,在254.4—407.5℃时,二水草酸镍在氩气中热分解产物的粒径变化最大;407.5—450.0℃时,二水草酸镍在氩气中热分解产物的粒径变化次之。因此,为了制备出超细的金属镍粉,可以分段性地控制二水草酸镍在氩气中的热分解条件。

固体草酸加料对草酸镍粒度与形貌的影响

采用固体草酸加料方式沉淀可溶性镍盐,可得到类球形颗粒,并显著减少沉淀母液废水的排放量,有利于缓解湿法生产镍系列粉末过程造成的环境负荷。实验证实采用一次性加料、施加超声波、缩短陈化时间、降低温度、选择硝酸镍、添加分散剂均可有利于促使沉淀颗粒粒度细化和提高分散性,而溶液pH对颗粒形貌具有显著影响。从pH为11的中强碱性溶液中开始添加固体草酸,随着pH值的逐步下降,存在沉淀颗粒的"溶解-再结晶"过程,使得晶粒形貌从结实颗粒转化成为由大量细小长方体晶粒聚集而成的大颗粒。在碱性条件下沉淀颗粒的主要成分是含铵草酸镍复盐,而在酸性条件下沉淀的主要成分是草酸镍,均可在400℃完全分解。

空气中热分解二水草酸镍制备纳米氧化镍

通过TG-DSC、SEM和TEM对二水草酸镍在空气中热分解过程进行分析,研究结果表明:二水草酸镍在空气中的热分解过程经历了两个阶段,在175～275℃之间二水草酸镍失去结晶水生成NiC_2O_4:325～400℃之间NiC_2O_4被热分解为NiO。二水草酸镍空气中热分解制备NiO过程中,在246.5～357.8℃之间热分解产物的形貌变化最大;在357.8～400.0℃之间热分解产物的形貌变化次之。为了有效控制NiO的形貌,可以分段性地控制热分解条件。以10℃/min的升温速率在空气中热分解二水草酸镍,并在400℃时保温10 min,制备出了5 nm左右的球形氧化镍。

正、反沉淀方式对草酸镍颗粒真空热分解制备镍粉的影响

采用正、反沉淀方式，将镍盐与草酸铵反应可制备出草酸镍沉淀颗粒，在真空条件下将草酸镍热分解可制得镍粉．采用TG，SEM和XRD等测试方法对制备过程中的各产物进行表征，结果表明：采用正沉淀方式，可制得球形度好、均匀分散的、粒径0．3～0．5μm的镍粉．

超细草酸镍沉淀过程中颗粒大小及形貌控制

在以硫酸镍盐为原料、草酸铵为沉淀剂制备超细草酸镍粉末的过程中，对影响草酸镍颗粒大小及形貌的主要因素进行了研究．结果表明：加料方式及草酸铵溶液的初始pH对草酸镍形貌和大小的影响很大，而镍盐及分散剂的种类只对颗粒大小有一定的影响．当草酸铵溶液初始pH为4、硫酸镍浓度为0．5mol／L及在1L NiSO4溶液中分别添加分散剂PVP和PEG6．2g时，以草酸铵溶液向硫酸镍溶液中加入的方式，可制得呈类球形的、均匀分散的、粒径0．3～0．5μm的草酸镍粉末．

高频红外吸收法测定草酸镍中的硫

采用高频燃烧红外吸收法测定草酸镍中的硫时,先将样品灼烧,再采用依次加入纯铁助熔剂、样品、纯铁和钨锡助熔剂的方式熔样,测定结果的相对标准偏差小于2%.

纤维状复杂草酸镍盐制备新工艺研究

分别采用镍氨络合-草酸盐沉淀法与草酸镍-氨络合沉淀法制备纤维状复杂草酸镍盐,X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)的结果表明,第二种方法制备的纤维状复杂草酸镍盐结晶更好,形状完整,粒度分布均匀.热重(TG)和化学分析的结果表明,纤维状镍盐为氨与草酸镍的配合物.探讨了这两种方法制备复杂镍盐的反应机理,比较得出草酸镍-氨络合沉淀法在工业化生产中的优势较大.

超细草酸镍粒子的制备及其形状和粒度控制

研究了以氨镍络合-草酸沉淀法制备均匀细小纤维状和球形颗粒。溶液初始pH值和草酸加入方式对沉淀粉末颗粒的形貌具有显著影响。草酸以液体形式加入到氨镍溶液中,当氨镍溶液初始pH值小于8.0时,得到球形或类球形团聚体颗粒;当氨镍溶液初始pH值大于8.0时则得到纤维状颗粒;而草酸以固体形式加入时只能得到球形或类球形的颗粒。温度升高,有利于颗粒长大;分散剂的加入,有利于颗粒分散性能的改善。分析认为,溶液中氨的含量是影响颗粒形状的根本原因,固体草酸对沉淀物质的生长具有诱导效应,利于球形颗粒的生成。

镍氨络合沉淀法制备纤维状草酸镍氨复盐粉体

本文以氯化镍、草酸铵为主要原料,在传统草酸盐沉淀法的基础上采用镍氨络合草酸盐沉淀法制备了镍粉前驱体草酸镍氨复盐,通过SEM、激光粒度仪、FTIR、XRD等表征手段,分别研究了制备工艺参数如反应物浓度、pH值、加料速度、以及表面活性剂用量对草酸镍氨复盐形貌、粒度和结构的影响。实验结果表明,该前驱体为复杂草酸镍氨盐,初步推测其分子式为Ni(NH_3)_nC_2O_4·2H_2O。当Ni^(2+)浓度为0.6mol/L、pH值为9.0、加料速度为2mL/min、表面活性剂添加量为0.2(wt)%时,制备的纤维状草酸镍氨复盐长径比大、粒度较小,分散性好。

二水合草酸镍对太根药热分解催化的影响

以硝酸镍和草酸为反应物,通过液相共沉淀法制备得到了二水合草酸镍(NiC2O4.2H2O),利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、激光粒度仪、元素分析、傅里叶红外光谱(FT-IR)和热分析(TG-DTG)实验对产物进行了表征和分析,并通过热分析-质谱(TG-MS)联用技术研究了其对太根药热分解催化的影响。结果发现,产物结构中含有两个结晶水,化学式为NiC2O4.2H2O。产物分散性较好,平均粒径为15.97μm。TG-DTG实验发现,NiC2O4.2H2O在180～250℃范围内失去两个结晶水,继续升温则发生无水草酸镍的分解反应。TG-MS结果显示,加入2%的NiC2O4.2H2O可促进太根药的热分解过程,并加快热分解气体产物的生成。对气体产物的离子流强度曲线进行积分,发现催化剂的加入明显增加了气体产物中HCHO的含量。

泡沫镍自支撑的草酸镍复合材料的制备及电化学性能

利用泡沫镍为集流体直接生长活性物质制备电极材料的方法,具有增加导电性以及免黏结剂等优点。以六水合硝酸镍作为镍源,泡沫镍作为集流体,通过水热法制备了草酸镍/泡沫镍(NiC_(2)O_(4)/NF)自支撑电极,并对其进行电化学性能测试。结果表明:当六水合硝酸镍与草酸的物质的量之比为1:5、电流密度为0.5 A/g时,NiC_(2)O_(4)/NF自支撑电极的质量比电容高达2027.78 F/g;以100 mV/s的扫描速率循环3000次后,电极的质量比电容增加到113.36%,较高的质量比电容和良好的循环性能揭示了NiC_(2)O_(4)/NF自支撑电极在储能领域中良好的应用前景。

草酸镍的制备与研究

以金川镍盐厂的氯化镍为原料,研究了球形草酸镍和枝晶状草酸镍的合成工艺条件,确定了球状和枝晶状草酸镍的工艺流程及条件参数。

凝胶-溶胶法制备单分散菱柱形草酸镍的研究

以Ni(OH)2凝胶为前驱体,采用凝胶-溶胶法制备了单分散菱柱形二水草酸镍.采用SEM,XRD等方法及Imagetool图像分析软件,对所制备的NiC2O4.2H2O粉末形貌及形成机理等进行了研究,结果表明,控制适当条件,可使NiC2O4.2H2O颗粒在低过饱和度下均匀生长,其形成机理为溶解-再结晶;随温度升高,粉末粒度增大,单分散性降低;温度较低时,粉末颗粒接近球形;在313K制备的粉末为α型NiC2O4.2H2O,粉末的粒度分布范围为0.45～0.90μm.

草酸二乙酯辅助微乳液合成草酸镍钴超级电容器电极材料

电极材料的设计与合成是提高超级电容器性能的关键环节。因此,本文采用草酸二乙酯辅助的微乳液法合成了具有片层结构的NiCoC_(2)O_(4)固溶体,分析了65℃、75℃、85℃三种反应温度对电极材料微观形貌和化学结构的作用规律,并对电极材料的超级电容器性能进行了研究。结果表明,草酸二乙酯在75℃下的微乳液反应可以改善NiCoC_(2)O_(4)固溶体的电荷储存能力,提高电极材料的比电容。

草酸钴镍纳米花的合成及其电极材料类型的判断

判断电极材料的类型是研究能源存储和转换的基础。通过简单易控的室温沉积法制备花状草酸钴镍纳米材料,利用SEM、XRD对其微观形貌和结构进行探究,并在碱性电解液中进行电化学测试,判断电极材料的类型。结果表明,草酸钴镍电极材料符合电池型的特征。而作为对比的活性炭电极具有电容型电极的特征。在1 A·g^(-1)电流密度下,草酸钴镍电极的比容量为90.1 mAh·g^(-1)。当电流密度升高至10 A·g^(-1)时,比容量仍然能够保持77.2%;在1 A·g^(-1)时,活性炭电极的比电容是84.8 F·g^(-1),当电流密度增至10倍时,比电容衰减至68.8 F·g^(-1)(比电容保持率81.1%)。