六水合硝酸镍在材料和催化剂方面的应用

背景及概述^[1][2]

六水合硝酸镍的化学式为Ni(NO₃)₂·6H₂O，绿色单斜晶体。其有潮解性，在干燥空气中微风化。易溶于水，水溶液呈酸性。溶于乙醇。密度2.05g/cm³，56.7 ℃熔于结晶水中。沸点136.7 ℃，有氧化性。其可用作催化剂、镀镍。由镍溶于稀硝酸制得。

制备^[1]

将镍、氧化镍(Ⅱ)、氢氧化镍(Ⅱ)或碳酸镍(Ⅱ)溶于硝酸中，温度保持-3～54℃可得。

应用 ^[3-6]

用作催化剂或电镀，作陶瓷着色剂等。

一、用于铝粉表面原位催化固态碳源制备石墨烯片负载镍增强铝复合材料

CN201610919241.5提供一种方便的粉末冶金原位合成石墨烯纳米片负载镍/铝复合材料的方法。该方法能够有效克服传统外加石墨烯片增强铝基复合材料的缺点，这种方法过程相对简单，所制得的复合材料力学性能好。包括下列步骤：

(1)以环氧树脂为网络形成剂，以无水乙醇为分散剂，按照环氧树脂、无水乙醇体积比为1:(15～20)均匀混合配成溶液；

(2)以纯铝粉为基体原料，以六水合硝酸镍为催化剂，以无水葡萄糖为碳源，按照纯铝粉、六水合硝酸镍、无水葡萄糖质量比为(150-250):4-6:(0,8-1.2)加入上述(1)中配制的溶液中溶解，水浴加热搅拌，得到Ni²⁺负载环氧树脂/Al网络状混合物。

(3)以乙二胺为网络固化剂，将按照与乙醇体积比为2.5：75的比例，将乙二胺缓慢滴加到上述步骤(2)的溶液中，配成混合溶液，待此混合溶液中乙醇挥发殆尽时将复合粉末 水洗、干燥，得到结构稳定的Ni²⁺负载环氧树脂/Al复合材料。

(4)将步骤(3)中获得的复合材料粉末置于石英方舟中，放入水平管式炉中烧结， 温度为350-450℃，以氩气为载气，热分解葡萄糖，得到石墨烯纳米片；后以氢气/氩气为载气，于500-700℃烧结上述粉末，去除环氧树脂网络模板，得到Ni负载石墨烯纳米片GNS/Al 复合粉末；最后，将该复合粉末置于真空热压炉中烧结成型。

二、用于制备一种有机硅消泡剂

CN201810514723.1针对目前有机硅消泡剂抑泡能力较低，破泡速率较慢的问题，提供了一种有机硅消泡剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：一种有机硅消泡剂，包括如下重量份数的组份，70～80份水、26～29份复合硅油、2～4份表面活性剂、1～3份乳化剂、0.8～1.2份增稠剂，还包括11～16份改性疏水白炭黑、7～9份添加剂；所述改性疏水白炭黑的制备方法为将六水合硝酸镍、磷酸氢二铵及水按质量比3:2:8～10，混合均匀，调节pH至2～4，再加入六水合硝酸镍质量4～6倍的疏水白炭黑，超声震荡，在85～90℃下保温，过滤，收集滤渣，煅烧，粉碎，收集粉碎颗粒，即得改性疏水白炭黑；

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：本发明通过利用六水合硝酸镍、磷酸氢二铵作为改性剂对疏水性白炭黑进行改性，通过将六水合硝酸镍、磷酸氢二铵在酸性条件性形成胶状物，再将疏水白炭黑震荡分散在其中，利用高温煅烧，使改性物进行分解，从而使疏水性白炭黑表面携带镍，并且增加了疏水性白炭黑表面的氮含量，提高了对泡沫壁的渗透，提高破泡速率。

三、用于制备一种镍基负载型催化剂

一种镍基负载型催化剂，以Al-SBA-15为载体，载体与活性物种前驱体六水合硝酸镍还原，即得镍基负载型催化剂。镍基负载型催化剂的制备方法，以Al-SBA-15为载体，六水合硝酸镍为活性物种前驱体，经浸渍、烘干、还原即得镍基负载型催化剂。将六水合硝酸镍与载体Al-SBA-15进行混合，于60-100℃烘干；将烘干所得产物以2-5℃/min的升温速率升温至100-120℃并保持1-3小 时，然后以2-5℃/min的升温速率升温至400-500℃再保持1-3小时； 而后用氢气在400-500℃原位还原处理1-4小时，然后降温至20-30℃，即得镍基负载型催化剂。

四、用于制备一种碳酸氢镍/铜镍氧化物电极材料

过渡金属氧化物，碳氢化合物比电容高、可逆性好、能量密度高、环保等优点，使之成为优异的电极材料而被广泛应用。但大多数金属化合物导电性较差，从而影响材料的比电容。CN201710638870.5提供一种碳酸氢镍/铜镍氧化物电极材料的制备方法，包括以下几个步骤：

(1)超声得到均匀溶液：将六水合硝酸镍、三水合硝酸铜按照1:1～1:10的摩尔比加入到乙醇水溶液中至 完全溶解，超声10～30min后，加入一定量的尿素，使溶液呈弱碱性，继续超声10～15min即可得到一个均匀溶液。

(2)均匀溶液水热反应得到粗产物：将均匀溶液倒入反应釜中，在140℃～200℃条件下进行水热反应8h～14h后得到粗产物，水热反应过程中尿素还会使金属化合物形成颗粒均匀的沉淀，尿素在加热过程中分解，离子之间的结合才生成碳酸根离子，从而得到碳酸氢镍。所述的水热反应的反应温度优选180℃，反应时间优选12h。

(3)将步骤(2)得到的粗产物进行离心、水洗后，50℃～80℃真空干燥得到碳酸氢 镍/铜镍氧化物电极材料。

本发明的有益效果为：以低廉、绿色的原料合成碳酸氢镍/铜镍氧化物电极材料，电极材料表现出优异电容性能。

主要参考资料

[1] 中学教师实用化学辞典

[2] 化合物词典

[3] CN201610919241.5 铝粉表面原位催化固态碳源制备石墨烯片负载镍增强铝复合材料的方法

[4] CN201810514723.1 一种有机硅消泡剂及其制备方法

[5]CN201310091315.7 一种镍基负载型催化剂及其制备方法和应用

[6]CN201710638870.5 一种碳酸氢镍/铜镍氧化物电极材料及其制备方法