碳酸镍纳米片的合成方法
【专利摘要】本发明公开了一种碳酸镍纳米片的合成方法，属于功能材料制备【技术领域】。本发明以乙酸镍、碳酸钠和十二烷基硫酸纳(SDS)作为原料，水为溶剂，将乙酸镍、碳酸钠、SDS与水均匀混合后置于反应容器内并密封，于温度200-250℃、保温1-24h，最终可得到浅绿色絮状产物，即为碳酸镍纳米片；其中：乙酸镍与碳酸钠的摩尔比为1:1，乙酸镍与碳酸钠的总重量为水重量的1-30％，SDS重量占水重量的1-5％。本发明过程简单、耗时短、成本低、对环境无污染，合成出的碳酸镍纳米片在电子工业、吸附剂、催化剂、电镀、陶瓷及釉料领域具有良好的应用前景。
【专利说明】碳酸镍纳米片的合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于功能材料制备【技术领域】，具体涉及一种碳酸镍纳米片的合成方法。
【背景技术】
[0002] 碳酸镍是一种重要的镍化合物，可以作为原料用于制备各种镍盐及氧化镍，在电 子工业、催化剂、电镀、陶瓷及釉料领域也具有良好的应用前景。传统方法通常以硫酸镍或 者氯化镍作为镍源，碱性碳酸盐，例如碳酸钠作为碳酸源，通过复分解反应可以制备出无规 则形态的碳酸镍粉末。
[0003] 国家发明专利（发明专利申请号01108101. 5)提供了一种采用碳酸氢铵制备高纯 碳酸镍的方法，此方法将金属镍和硝酸反应形成硝酸镍，加入除杂剂，过滤后再加入碳酸氢 铵进行复分解反应，可以制备出高纯无规则形态的碳酸镍。国家发明专利（发明专利申请 号200910080468. 5)报道了以硫酸镍和碳酸钠为原料，控制pH值为8. 3-8. 6,可以连续合成 无规则形态的碳酸镍粉末，此方法可以降低碳酸镍中的杂质，满足电子工业的需求。
[0004] 不同于无规则形态的碳酸镍颗粒，碳酸镍纳米片由于特殊的纳米片状结构，具有 大的比表面积及吸附特性，在作为镍盐及氧化镍合成的原料，电子工业、吸附剂、催化剂、电 镀、陶瓷及釉料领域具有良好的应用前景。然而，碳酸镍纳米片是难于合成的，到目前为止 也未有关于碳酸镍纳米片的报道。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种合成过程简单、耗时短、成本低及对环境无污染的碳 酸镍纳米片的合成方法。
[0006] 本发明一种碳酸镍纳米片的合成方法，该方法如下：
[0007] 以乙酸镍、碳酸钠和十二烷基硫酸纳（SDS)作为原料，水为溶剂，其中：乙酸镍与 碳酸钠的摩尔比为1:1，乙酸镍与碳酸钠的总重量为水重量的1_30%，SDS重量占水重量的 1-5%，将乙酸镍、碳酸钠、SDS与水均匀混合后置于反应容器内并密封，于温度200-250°C、 保温l-24h，最终可得到浅绿色絮状产物，即为碳酸镍纳米片。
[0008] 本发明的科学原理如下：
[0009] 本发明采用上述合成过程，乙酸镍、碳酸钠与SDS溶于水内，在一定温度的水热条 件下，乙酸镍与碳酸钠反应形成碳酸镍，碳酸镍在水热溶液内达到过饱和后从溶液中析出， 形成碳酸镍晶核，这些碳酸镍晶核在表面活性剂SDS的结构诱导作用下，形成了碳酸镍纳 米片。
[0010] 与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
[0011] 1、本发明采用的合成方法，具有合成过程简单、耗时短、成本低及对环境无污染的 特点，为碳酸镍纳米片的应用提供了条件；
[0012] 2、本发明采用的是无毒的乙酸镍、碳酸钠、SDS及水，原料及合成过程对环境无污 染，符合环保要求；
[0013] 3、本发明碳酸镍纳米片作为镍盐及氧化镍合成的原料，在电子工业、吸附剂、催化 齐IJ、电镀、陶瓷及釉料领域具有良好的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为实施例1所合成的碳酸镍纳米片的X-射线衍射（XRD)图谱；
[0015] 根据JCPDS PDF卡片，可以检索出所得碳酸镍纳米片由斜方NiC03(JCPDS卡，卡号： 12-0771)晶相构成。
[0016] 图2为实施例1所合成的碳酸镍纳米片的扫描电子显微镜（SEM)图像；
[0017] 从图中可以看出所得产物为碳酸镍纳米片状结构，纳米片的厚度约20nm，直径约 L 5 μ m〇
[0018] 图3为实施例2所合成的碳酸镍纳米片的SEM图像；
[0019] 从图中可以看出所得产物为碳酸镍纳米片状结构，纳米片的厚度约20nm，直径约 L 5 μ m〇
【具体实施方式】
[0020] 以下结合具体实施例详述本发明，但本发明不局限于下述实施例。
[0021] 实施例1
[0022] 将乙酸镍、碳酸钠、SDS与水均匀混合后置于反应容器内并密封，其中乙酸镍与碳 酸钠的摩尔比为1:1，乙酸镍、碳酸钠总重量占水重量的30%，SDS重量占水重量的5%。然 后在温度200°C下保温24h，最终得到了厚度约20nm，直径约1. 5 μ m的碳酸镍纳米片絮状浅 绿色产物。
[0023] 实施例2
[0024] 将乙酸镍、碳酸钠、SDS与水均匀混合后置于反应容器内并密封，其中乙酸镍与碳 酸钠的摩尔比为1:1，乙酸镍、碳酸钠总重量占水重量的1%，SDS重量占水重量的1%。然 后在温度250°C下保温lh，最终得到了厚度约20nm，直径约1. 5μπι的碳酸镍纳米片絮状浅 绿色产物。
[0025] 实施例3
[0026] 将乙酸镍、碳酸钠、SDS与水均匀混合后置于反应容器内并密封，其中乙酸镍与碳 酸钠的摩尔比为1:1，乙酸镍、碳酸钠总重量占水重量的5%，SDS重量占水重量的2%。然 后在温度220°C下保温6h，最终得到了厚度约20nm，直径约1. 5 μ m的碳酸镍纳米片絮状浅 绿色产物。
[0027] 实施例4
[0028] 将乙酸镍、碳酸钠、SDS与水均匀混合后置于反应容器内并密封，其中乙酸镍与碳 酸钠的摩尔比为1:1，乙酸镍、碳酸钠总重量占水重量的10%，SDS重量占水重量的2%。然 后在温度220°C下保温12h，最终得到了厚度约20nm，直径约1. 5 μ m的碳酸镍纳米片絮状浅 绿色产物。
[0029] 实施例5
[0030] 将乙酸镍、碳酸钠、SDS与水均匀混合后置于反应容器内并密封，其中乙酸镍与碳 酸钠的摩尔比为1:1，乙酸镍、碳酸钠总重量占水重量的15%，SDS重量占水重量的3%。然 后在温度240°C下保温24h，最终得到了厚度约20nm，直径约1. 5 μ m的碳酸镍纳米片絮状浅 绿色产物。
[0031] 实施例6
[0032] 将乙酸镍、碳酸钠、SDS与水均匀混合后置于反应容器内并密封，其中乙酸镍与碳 酸钠的摩尔比为1:1，乙酸镍、碳酸钠总重量占水重量的20%，SDS重量占水重量的4%。然 后在温度240°C下保温12h，最终得到了厚度约20nm，直径约1. 5 μ m的碳酸镍纳米片絮状浅 绿色产物。
[0033] 实施例7
[0034] 将乙酸镍、碳酸钠、SDS与水均匀混合后置于反应容器内并密封，其中乙酸镍与碳 酸钠的摩尔比为1:1，乙酸镍、碳酸钠总重量占水重量的25%，SDS重量占水重量的5%。然 后在温度250°C下保温6h，最终得到了厚度约20nm，直径约1. 5 μ m的碳酸镍纳米片絮状浅 绿色产物。
[0035] 实施例8
[0036] 将乙酸镍、碳酸钠、SDS与水均匀混合后置于反应容器内并密封，其中乙酸镍与碳 酸钠的摩尔比为1:1，乙酸镍、碳酸钠总重量占水重量的30%，SDS重量占水重量的3%。然 后在温度250°C下保温24h，最终得到了厚度约20nm，直径约1. 5 μ m的碳酸镍纳米片絮状浅 绿色产物。
【权利要求】
1. 一种碳酸镍纳米片的合成方法，其特征在于，所述合成方法如下： 以乙酸镍、碳酸钠和十二烷基硫酸纳作为原料，水为溶剂，将乙酸镍、碳酸钠、十二烷基 硫酸纳与水均匀混合后置于反应容器内并密封，于温度200-250°C、保温l-24h，最终可得 到浅绿色絮状产物，即为碳酸镍纳米片； 其中：乙酸镍与碳酸钠的摩尔比为1:1，乙酸镍与碳酸钠的总重量为水重量的1-30%， 十二烷基硫酸纳重量占水重量的1-5%。
【文档编号】B82Y30/00GK104118914SQ201410400507
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年8月14日 优先权日:2014年8月14日
【发明者】裴立宅, 蔡征宇, 朱仁志 申请人:安徽工业大学