专利名称：一种金属镍的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种金属镍的制备方法，属于金属单质制备技术领域。
背景技术：
纳米金属M具有独特的物理、化学性质，在催化剂、磁性材料、磁流体、吸波材料、 烧结活化剂、导电浆料、表面涂层材料、高性能电极材料、硬质合金粘结剂等方面具有广阔的应用前景，市场需求增长很快，是国内外新颖功能材料开发的热点之一。随着汽车、电子、 机械、信息产业的迅速发展，纳米M的应用领域将不断拓宽和扩展。目前制备纳米M粒子的方法主要有物理法和化学法两种。物理法所用设备昂贵， 操作条件要求苛刻，化学法通常要在适当的还原剂存在下将M2+还原成附。常见的还原剂有水合胼、金属锌、碳、次亚磷酸盐和1，2-丙二醇等。如Qian等(Inorg. Chem. Commun., 2002, 5，971)以金属Si为还原剂合成得到了镍纳米管，张传福等(矿冶工程，2001，21， 49)利用超声波喷雾液相还原法，以联氨为还原剂制备得到纳米镍。溶胶-凝胶法是最早用来制备镍纳米粒子的化学方法，Chatterjee等(Appl. Phys. Lett. , 1992，60, 138)报道了先将分解温度较低的羟基喹啉镍盐溶于酒精形成凝胶，然后加入几滴盐酸和微米级的溴化钾粉末形成凝胶，过滤所得的胶体加热到300°C，热分解去除有机成分，最后得到平均粒径为5-llnm的超细镍粉。水热法是在水热条件下进行反应，典型的水热反应条件是在温度高于100°C，气压大于1个大气压的水介质中进行的。经典的水热反应属于固相化学反应的一个分支，它是非均相反应。近些年，水(溶剂)热合成已经广泛用于单晶生长、材料合成，受到无机化学家的重视。一般而言，水热反应是在密闭条件下，在高于100°c范围内反应前体“一锅煮”制备最终产物。在水热合成技术中，液态或气态水是传递压力的媒介；高压下，绝大多数反应物均能部分溶解于水，促使反应在液相或气相中进行。水的粘度降低而更易于扩散，使溶剂对固体组分的萃取和晶体生长变为可能。在水热这种非平衡态晶化条件下，动力学亚稳相更可能比热力学稳定相容易析出，因而亚稳相晶体成核变为可能。目前水热合成所用的设备通常是反应釜，它由不锈钢外壳和一个25-100 mL的聚四氟乙烯的内胆组成。Qian等(Adv. Mater. , 2003, 15，1946)以十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂， 次亚磷酸钠作为还原剂，通过改变反应条件水热制备得到镍纳米线和镍纳米带。
发明内容
本发明的目的是提供一种原料易得，制备方法简单的金属镍的制备方法。本发明实现过程如下
一种金属镍的制备方法，其特征在于在密闭容器中，将镍盐溶于水或有机溶剂中，加入三乙胺，在190 350°C反应得到，优选的温度范围为230 280°C。所述镍盐为常见的氯化镍、醋酸镍、硫酸镍或硝酸镍等，镍盐与三乙胺的摩尔比为 1:1 1:20，优选为1:1 1:5。
有机溶剂为一元醇，多元醇，丙酮，乙腈、DMF等，如使用有机溶剂，最好为简单常用的甲醇或乙醇。上述反应时间为30分钟以上，延长反应时间，产物依然是单质镍，只是得到的产物粒径更大，通常30分钟至3个小时为宜。本发明的优点与积极效果本发明原料易得、制备方法简单，特别是以水为溶剂， 使用廉价的三乙胺在短时间即可制备得到金属镍。
图1为甲醇体系中制备得到的金属镍的XRD图； 图2为甲醇体系中制备得到的金属镍的SEM图3为水中制备得到的金属镍的XRD图。
具体实施例方式实施例1
将 0.36g (0. 0015mol)NiCl2 · 6H20 溶于 IOml 甲醇溶液中，滴加 0. 36g (0. 0033mol) 三乙胺，将混合液转移至高压反应釜中密闭反应，设定反应温度和时间分别为220°C和2小时，反应完毕离心、洗涤、干燥，得黑灰色粉末(产率92%)。如图1所示，产物的X-射线粉末衍射表明，制备得到了单质镍，对应的JCPDS卡片号为4-850，扫描电镜分析表明产物为200 300nm的微球(图2)。实施例2
将 0.36g (0. 0015mol)NiCl2 ·6Η20 溶于 IOml /K溶液中，滴加 0. 67g (0. 0066mol)三乙
胺，将混合液转移至高压反应釜中密闭反应，设定反应温度和时间分别为240°C和2小时， 反应完毕离心、洗涤、干燥，得黑灰色粉末(产率93%)。如图3所示，产物的X-射线粉末衍射表明，制备得到了单质镍，对应的JCPDS卡片号为4-850。实施例3
与实施例2类似，不同的是不加三乙胺，反应得到黄绿色粉末，经XRD分析，表明产物
是氧化镍。同样，在乙醇体系中，不加三乙胺，也无法得到金属镍。实施例4
与实施例1类似，不同的是将甲醇用DMF代替，210°C反应2小时也得到金属镍。实施例5
与实施例1类似，不同的是反应温度为180°C反应2小时，产物为绿色粉末，X-射线粉末衍射表明产物不是金属镍，当温度低于190°C，不能生成金属镍，显然，温度对金属镍的制备是关键因素之一。实施例6
与实施例1类似，不同的是未加三乙胺，而是加入了 0. 0033mol氢氧化钠，得到的产物为绿色粉末，改变反应温度，同样没有得到金属镍，显然，三乙胺对金属镍的制备是关键因
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实施例7
与实施例1类似，不同的是将甲醇用乙二醇代替，300°C反应1小时同样得到金属镍。实施例8
与实施例1类似，不同的是用氯化钴代替氯化镍，没有得到单质钴，说明在本实验条件下，三乙胺不能还原钴离子为单质钴。
权利要求
1.一种金属镍的制备方法，其特征在于在密闭容器中，将镍盐溶于水或有机溶剂中， 加入三乙胺，在190 350°C反应得到金属镍。
2.根据权利要求1所述金属镍的制备方法，其特征在于所述镍盐为常见的氯化镍、醋酸镍、硫酸镍或硝酸镍。
3.根据权利要求1所述金属镍的制备方法，其特征在于有机溶剂为一元醇，多元醇， 丙酮，乙腈、DMF。
4.根据权利要求3所述金属镍的制备方法，其特征在于所述有机溶剂为甲醇或乙醇。
5.根据权利要求1所述金属镍的制备方法，其特征在于反应温度为230 280°C。
6.根据权利要求1至5任意之一所述金属镍的制备方法，其特征在于所述镍盐与三乙胺的摩尔比为1:1 1:20。
全文摘要
本发明公开了一种金属镍的制备方法，具体是在密闭容器中，将镍盐溶于水或有机溶剂中，加入三乙胺在190～350℃反应得到。本发明原料易得，制备方法简单，特别是以水为溶剂，使用廉价的三乙胺即可短时间制备得到金属镍。
文档编号B82Y40/00GK102430760SQ20111027584
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月18日 优先权日2011年9月18日
发明者肖丹妮, 范文, 谢钢 申请人:西北大学