纳米氧化镍

纳米氧化镍、氧化锌的合成新方法纳米氧化镍和氧化锌是重要的纳米材料，它们在电子、光电、磁性、催化等领域具有广泛的应用。

传统的合成方法包括溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、水热合成法、溶剂热法等。

这些方法大多需要特定条件和较长的反应时间，而且产率和纯度不高。

因此，发展新的、高效、简便的纳米氧化镍和氧化锌合成方法具有重要意义。

近年来，研究人员提出了一些新的纳米氧化镍和氧化锌合成方法，其中一些比较有代表性的方法如下：1. 溶液燃烧法溶液燃烧法是一种简便快速的纳米氧化镍和氧化锌合成方法，其基本原理是将金属盐和燃烧剂混合，然后加热燃烧，使金属离子还原为金属颗粒，同时燃烧剂还提供热量，促进反应的进行。

该方法可以在室温下进行，并且可以控制反应的温度、pH值、浓度等参数来调节纳米颗粒的形貌和尺寸。

此外，该方法可以在大规模生产时使用，并且水溶性好，不需要有机溶剂，减少对环境的污染。

2. 氧化物还原法氧化物还原法是一种利用还原剂将金属离子还原为金属颗粒的方法，常用的还原剂有乙醇、甘油等。

该方法常用于制备纳米氧化镍和氧化锌的复合材料，其中还可以加入其他功能材料来调节材料的性质和功能。

此外，该方法可以控制反应的参数，对纳米颗粒的形貌和尺寸有较好的控制效果。

3. 氢氧化物沉淀法氢氧化物沉淀法是一种将金属离子与氢氧化物反应生成金属氢氧化物沉淀物的方法，然后通过煅烧或还原得到金属纳米颗粒。

该方法可以利用一些表面活性剂或胶体保护剂来控制纳米颗粒的形貌和尺寸，也可以通过控制pH值和温度等参数来调节纳米颗粒的性质和功能。

此外，该方法也适用于大规模生产。

总之，以上三种纳米氧化镍和氧化锌的合成方法，都具有简单、高效、易操作等优势，能够制备出具有良好性质和应用价值的纳米材料。

当然，不同的合成方法也适用于不同的材料和应用场景，需要根据具体需求来选择。

纳米氧化镍和氧化石墨烯复合体系材料的高容量锂离子电池纳米氧化镍和还原氧化石墨烯复合材料（ni（oh）2/rgo）已采用均匀沉淀后还原的简便方法制备。

测量结果表明，ni（oh）2/rgo作为锂离子电池负极材料具有1500和1110mahg-1的首次放电和充电能力，循环40个周期后为1003mahg-1。

ni（oh）2/rgo复合材料是高容量锂离子电池的有前景的材料。

1简介对能量市场需求的减少引发了对替代能源的能量储存和切换装置的惨烈研究[1-3]。

锂离子电池由于高性能，循环寿命长，维护费用高沦为存有创造力的能量储存装备[4-7]。

目前已辨认出，它们整体性挑的功能不仅依赖于结构，也依赖于活性材料的晶粒尺寸和形状[8,9]。

石墨烯是一种具有高表面密度的二维材料，具有优良的导电性、高弹性，并具有良好的机械强度。

它是一种理想的用于纳米功能材料生长的单原子厚基底[10-14]。

最近的研究表明，金属氧化物与氧化石墨烯可用于锂离子电池和超级电容器。

[15,16]一般来说，过渡金属氧化物由于锂存储容量高已经被默认为阳极材料[17,18]。

但是过渡金属氢氧化物已被探索为锂离子电池的阳极材料由于氢氧化物对氢的渴望。

众所周知，由于广泛应用于电池、燃料电池、电化学电容器、电解槽、太阳能电池、电致变色器件，ni（oh）2已成为一种重要材料[19-22]。

据报道，co（oh）2可作为高性能阳极材料应用于锂离子电池[23]。

lietal.报道称ni（oh）2可作为锂离子电池的阳极材料[24]。

由此推断，ni（oh）2由于它的高理论比电容，良好的氧化还原性能，且成本低，将作为锂离子电池有潜能的材料。

为了提升ni（oh）2的电化学活性，减少晶粒尺寸，发生改变结构和提升电导率至关重要。

这样的目标引致了纳米ni（oh）2含碳材料的发展。

我们指出通过纳米ni（oh）2颗粒在石墨烯表面的生长去赢得高性能锂离子电池就是可取的。

在此，我们了解赢得纳米ni（oh）2的装饰还原成水解石墨烯（rgo）大板复合材料的一个直观方法，也就是我们说道的“ni(oh)2/rgo”。

氧化镍纳米颗粒的合成
电化学法合成氧化镍纳米颗粒的研究已发展了很多年。

最初的方法是采用超声波及电化学震荡条件下的低压恒流充电，电解溶液中的过渡金属离子发生加氧反应，生成高活性的氧化物。

然后，氧化物由细小的粒子开始构建起原子层，随着电极电荷的增加，粒子大小得以递增，形成纳米颗粒。

研究显示，可以通过调节电解液pH值或反应时间以及选择不同的金属源，高效合成控制粒径的氧化镍纳米颗粒。

THU Kim等人报道了采用碳极的电化学还原的简单方法，合成了不同尺寸的氧化镍纳米颗粒。

该实验室从相同的电解液中合成了不同粒径的NiO纳米颗粒。

结果表明，随着电流密度的增加，纳米粒子的尺寸从2.0 nm增加到21.0 nm。

这些NiO纳米颗粒具有良好的熔点（1100℃）、高热稳定性、优异的放电性能和良好的吸附性能。

纳米氧化镍的认识，制备及应用一、认识纳米氧化镍纳米概念包括“尺度”与“效应”两个方面，在临界尺度下，材料的性能会产生突变。

氧化镍是一种典型的型半导体，具有良好的热敏和气敏等特性，是一种很有前途的功能性材料。

随着纳米氧化镍的超细化，其表面结构和晶体结构发生了独特改变，导致产生了表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，从而使纳米氧化镍具有优异的催化性能、电学性能等。

基于这一系列优异特性，纳米氧化镍常用作催化剂、传感器和电池电极材料。

氧化镍（Nickel(II) oxide），化学式：NiO，分子量：74.71，外观为绿黑色立方晶体。

溶于酸和氨水，不溶于水。

受热时颜色变黄。

别称：绿色氧化镍, 氧化亚镍, 一氧化镍, 绿色氧化镍等。

氧化镍NI2O3（VK-N10,VK-N30,VK-N150），也叫氧化高镍，分子量：165.40，是深灰色到灰黑色粉末。

溶于热盐酸并放出氯气。

溶于硫酸和硝酸并放出氧气。

600度分解为氧化镍和氧气。

别称：过氧化镍；黑色氧化镍；氧化镍黑；氧化镍；氧化镍75%二、纳米氧化镍的制备配制一定浓度的硫酸镍和碳酸氢铵溶液，向硫酸镍溶液中加入适量表面活性剂吐温-80，混合均匀。

40 ℃时，将硫酸镍溶液滴加到碳酸氢铵溶液中，搅拌30 min；控制温度在90 ℃，加50 mL蒸馏水于混合溶液中，pH值保持在9.0，继续搅拌60 min后，得到草绿色氧化镍前体。

将前体置于烘干箱中约120 ℃下充分干燥再研碎过筛，即得氧化镍前体粉末；然后将粉末分组放入坩埚中置入马弗炉下煅烧，自然冷却即得氧化镍粉体。

（一）. 氧化镍及前体的表征沉降体积的测定：准确称取0.2g前体，放入10 mL具塞量筒中，添加液体石蜡至刻度线，摇匀然后用超声波清洗器处理15 min再振荡至完全悬浮，反复5 次，记录一定时间内沉降物所占体积。

其结果以单位沉降物所占体积表示（mL/g），由沉降体积达到最小值来确定最佳分散剂用量。

光催化纳米氧化镍对小球藻的致毒机制的研究的开题报告题目：光催化纳米氧化镍对小球藻的致毒机制的研究一、研究背景和意义水环境污染已成为一个全球性的问题，其中水中重金属污染对水生生物的健康和生存产生重大影响。

氮化物(NiO)是一种广泛应用于工业领域的重金属粉末，但由于其极小的粒径和大比表面积，使其易与水中化合，从而导致其在水环境中的毒性影响。

小球藻作为一种广泛存在的底栖藻类生物，对水环境中的污染特别敏感。

光催化氧化镍是一种新型的水处理技术，已被广泛应用于水污染治理。

使其具有强氧化还原能力，有望成为一种有效的水处理技术，但尚不清楚氧化镍对小球藻的影响以及其造成的具体毒性机制。

因此，对光催化纳米氧化镍对小球藻的毒性作用及其致毒机制进行深入研究具有重要的理论和实际意义。

二、研究内容1.制备纳米氧化镍创新性地制备具有一定粒径分布的NiO纳米粉末，利用XRD、TEM、SEM等方法对其形貌和性质进行表征。

2.研究光催化纳米氧化镍对小球藻的毒性影响选择不同浓度的纳米氧化镍进行孵育实验，采用显微镜和激光共聚焦显微镜对小球藻的生长和形态变化进行观察和分析。

3.探究光催化纳米氧化镍对小球藻毒性的机制采用生化测定和基因表达等分析方法，研究氧化镍对小球藻生物代谢、细胞膜结构和基因表达的影响，以阐明氧化镍对小球藻的毒性机制。

三、研究方法本研究采用实验室制备的纳米氧化镍与小球藻进行孵育实验，采用TEM、SEM、XRD等技术手段对纳米氧化镍的形貌和性质进行表征；显微镜、激光共聚焦显微镜等技术手段来观察和分析小球藻的生长和形态变化；同时采用生化测定和基因表达等分析方法，研究氧化镍对小球藻生物代谢、细胞膜结构和基因表达的影响。

四、预期结果本研究预计可以阐明光催化纳米氧化镍对小球藻的毒性机制，为水处理技术的发展提供新的思路和实用性的方法，并为水环境保护提供理论依据。

参考文献：[1] 蒋心南, 范五言, 袁颖等. 光催化氧化镍催化剂及其在有毒有机废水处理中的应用[J]. 环境化学, 2013, 32(3): 297-305.[2] 吴洪波, 郎艳莲. 纳米氧化镍的研究进展[J]. 材料导报, 2007,21(1): 95-99.[3] H. Yin, X. M. Zhang, Z. D. Xu, et al. The effect of NiO nanoparticles on the growth of Scenedesmus obliqnus and its mechanisms. Ecotoxicol Environ Saf, 2021, 208: 111789.。

氧化镍是一种广泛应用于催化、电池电极、气体传感器及电化学电容器等领域的重要无机功能材料[1-4]。

纳米级氧化镍因尺寸小、比表面积大,可望获得比大颗粒氧化镍更好的性能和应用前景。

因此探索纳米氧化镍的制备方法具有较重要的意义。

目前已报道的制备纳米氧化镍的方法有多种,主要有均相沉淀法、沉淀转化法、固相反应法、溶胶-凝胶法[5-10]等。

这些方法大多存在工艺复杂,成本较高等缺点,不便于实现工业化生产,限制了纳米氧化镍的应用。

本文探讨了一种制备纳米氧化镍的新方法——配位均匀沉淀法[11],并用T EM 、XRD 、F T -I R 等实验手段对产品进行了表征分析。

1实验部分1.1试剂、仪器与测试Ni (NO 3)26H 2O,氨水,NH 4HCO 3,均为分析纯；XRD 谱由日本理学D/m a x -3c 全自动X 射线粉体衍射仪测定；粒径由日本日立公司H-600透射电子显微镜测定；红外光谱由Per ki n E l m e r s pec t r um one 傅立叶变换红外光谱仪测定。

1.2纳米氧化镍的制备将一定浓度的Ni (NO 3)2和NH 4HCO 3溶液按摩尔比为1︰2混合后,再往混合液中加入一定量的氨水,得到蓝色透明的配合物溶液。

将一定量的蒸馏水置于烧杯中,在搅拌下加入镍氨配合物溶液,在70℃下水浴加热一定时间,溶液变成绿色浑浊状。

将沉淀离心分离,蒸馏水洗涤至滤液无色,得到浅绿色前驱体沉淀,将清洗后的沉淀干燥后,于350℃煅烧1h 得到灰黑色的纳米Ni O 粉体。

2结果与讨论2.1制备原理本文选用廉价的氨水为配位剂,硝酸镍为原料,反应生成镍氨配合物溶液后,再利用加水稀释和加热驱除氨的方法使镍氨配合物溶液的配位平衡向离解方向移动,由于离解出来的镍离子均匀地分布在整个溶液体系中,沉淀剂氢氧根离子及碳酸根离子也是均匀地分布在整个溶液体系中,故氢氧根离子及碳酸根离子与镍离子可达到分子水平的混合。

配合物的离解和沉淀反应过程如下式所示：[Ni (N H 3)6]2+(aq)Ni 2+(a q)+6N H 3(a q )(1)N i 2+(a q)+2O H -(aq )+C O 32-N i (O H )2C O 3nH 2O (2)所制得的前驱体在350℃煅烧1h 可得到纳米氧化镍：N i (OH )2CO 3nH 2O N i (O H )2C O 3+H 2O ↑(3)Ni (OH)2CO 32Ni O+CO 2↑+H2O ↑(4)2.2产品的TEM 分析图1(a ,b)分别为前驱体碱式碳酸镍及煅烧后所得的氧化镍的透射电镜图。

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氧化镍纳米颗粒氧化镍纳米颗粒是指尺寸在纳米级别的氧化镍颗粒。

由于其小尺寸和特殊的表面活性，氧化镍纳米颗粒在材料科学、催化剂、能源存储和传感器等领域具有广泛的应用前景。

氧化镍纳米颗粒在材料科学领域具有重要的作用。

由于尺寸效应和量子效应的存在，氧化镍纳米颗粒的电子结构和磁性质与其宏观材料相比存在显著差异。

这使得氧化镍纳米颗粒在电子器件、传感器和储能材料等方面具有独特的性能。

例如，氧化镍纳米颗粒可以用作高性能电池材料的电极，提高能量密度和循环稳定性。

氧化镍纳米颗粒在催化剂领域具有重要的应用价值。

氧化镍纳米颗粒具有较大的比表面积和丰富的表面活性位点，这使得它们在催化反应中表现出优异的催化活性和选择性。

例如，氧化镍纳米颗粒在催化氧化反应、还原反应和氢气生成等方面具有良好的催化性能。

此外，氧化镍纳米颗粒还可以被用作氧化亚氮的催化剂，用于排放控制和环境治理。

第三，氧化镍纳米颗粒在能源存储领域具有广阔的应用前景。

由于其高比表面积和优异的电化学性能，氧化镍纳米颗粒被广泛研究用于锂离子电池、超级电容器和燃料电池等能源存储和转换设备中。

氧化镍纳米颗粒在这些设备中可以作为电极材料，提供更高的储能容量和更快的充放电速度。

此外，氧化镍纳米颗粒还可以与其他功能材料复合，进一步提高能量存储和转换的性能。

氧化镍纳米颗粒在传感器领域也具有重要的应用潜力。

由于其特殊的表面活性和对外界物质的高灵敏度，氧化镍纳米颗粒可以用于制备各种传感器，例如气敏传感器、光敏传感器和电化学传感器等。

这些传感器可以用于检测环境中的有害气体、光学信号和生物分子等，具有重要的实际应用价值。

氧化镍纳米颗粒作为一种具有特殊结构和性能的材料，在材料科学、催化剂、能源存储和传感器等领域具有广泛的应用前景。

通过深入研究和探索，相信氧化镍纳米颗粒将为我们带来更多的科学发现和技术突破，推动相关领域的发展进步。