CN108840313B - 一种多级球状二硒化镍的制备方法 - Google Patents

一种多级球状二硒化镍的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108840313B
CN108840313B CN201811093834.6A CN201811093834A CN108840313B CN 108840313 B CN108840313 B CN 108840313B CN 201811093834 A CN201811093834 A CN 201811093834A CN 108840313 B CN108840313 B CN 108840313B
Authority
CN
China
Prior art keywords
nickel
diselenide
reacting
mixed solution
flower
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811093834.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108840313A (zh
Inventor
杨加芹
许丽荣
孙志莹
时新新
张静
颜世娜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qufu Normal University
Original Assignee
Qufu Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qufu Normal University filed Critical Qufu Normal University
Priority to CN201811093834.6A priority Critical patent/CN108840313B/zh
Publication of CN108840313A publication Critical patent/CN108840313A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108840313B publication Critical patent/CN108840313B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B19/00—Selenium; Tellurium; Compounds thereof
    • C01B19/007—Tellurides or selenides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/04—Particle morphology depicted by an image obtained by TEM, STEM, STM or AFM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/32—Spheres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/50—Agglomerated particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

本发明涉及一种多级球状二硒化镍的制备方法，具体步骤为：将氯化镍的水溶液与二乙醇胺的混合溶液转移至高压反应釜中，在140～180℃进行加热反应6～16h，将生成的产物离心洗涤、真空干燥，制得花状氢氧化镍前驱体；然后将前驱体超声分散至水溶液中，加入硒粉和水合肼的混合溶液，转移至高压反应釜中80～140℃反应12～24h，离心洗涤、真空干燥，即可制得多级球状二硒化镍。本发明所述二硒化镍的制备工艺简单、反应条件容易控制、重复性好、无需模板剂及表面活性剂等，所得产物形貌具有较好的均一性。

Description

一种多级球状二硒化镍的制备方法
技术领域
本发明涉及一种球状二硒化镍的制备方法，具体是通过两步溶剂热法制备二硒化镍的方法。
背景技术
硒化物材料是一类重要的半导体材料，在光学、电学、热学和磁学等方面展现出优异的性能，因此被广泛的应用于传感材料、催化剂、磁性材料以及储能材料等领域。由于镍的价电子构型(3d84s2)以及镍和硒的电负性差别较小，镍和硒可以形成各种不同化学计量比，从而镍呈现出多种氧化状态(Ni0.85Se、NiSe、NiSe2和Ni3Se2)。其中，NiSe2具有T和H两种结构：在H结构中展现非磁性金属的性质，同样的化合物在T结构中属于窄的和间接带隙半导体。所以，NiSe2在锂离子电池、钠离子电池、电催化剂和染料敏化太阳能电池等领域展现出较大的应用前景。
另外，材料的结构、尺寸与其物理化学性质具有密切的联系，多级结构兼具纳米材料的高活性位点和微米材料的结构稳定性两方面的优势，可以很大程度上促进材料在各个领域的应用。因此，利用简单方法开发一种新型的二硒化镍材料，且深入研究其在各个领域的应用具有十分重要的应用，将有利于充分发挥这一材料的最大潜能。
发明内容
本发明目的是提供一种两步溶剂热法制备多级球状二硒化镍的方法。本发明利用花状氢氧化镍为前驱体，以硒粉为硒源，通过溶剂热法制得多级球状二硒化镍。该方法原料来源广泛、制备工艺简单、反应条件易于控制和重复性好。
本发明提供的两步溶剂热法制备二硒化镍的方法是以可溶性镍盐为镍源，硒粉为硒源，具体步骤为：
1)将可溶性镍盐溶于水和二乙醇胺溶剂的混合溶液中，搅拌均匀，将混合溶液转移至高压反应釜中，恒温反应一段时间，将所得产物离心洗涤和真空干燥，制得花状氢氧化镍前驱体。
2)将氢氧化镍前驱体超声分散至水溶液中，加入硒粉和水合肼的混合溶液，搅拌均匀，将混合溶液转移至高压反应釜中，恒温反应一段时间，将所得产物离心洗涤和真空干燥，即可制得多级球状二硒化镍。
所述镍盐为硝酸镍、氯化镍或硫酸镍，Ni2+的浓度为0.05～0.1mol/L。
水与二乙醇胺溶液的体积比为1:1～1:5
所述加热恒温反应温度为140～180℃，反应时间为6～16h。
所述的第二步溶剂热反应(硒化反应)温度为80～140℃，反应时间为12～24h。
所述的前驱体氢氧化镍和硒粉的摩尔比为1:3～1:5，水合肼的体积为6mL～16mL。
所述洗涤方法用去离子水和无水乙醇各洗涤三次，0.05～0.1MPa下真空干燥12～24h。
本发明基于两步溶剂热法制得由纳米颗粒堆积而成的球形二硒化镍材料。该发明中制备工艺简单、对设备要求低、无需模板剂，所得产物纯度较高、分散性好、重复性好，产物形貌具有较高的均一性。
附图说明
图1为实施例1所生成的氢氧化镍前驱体的X射线衍射(XRD)图。
图2为实施例1所生成的氢氧化镍前驱体的扫描电镜(SEM)照片。
图3为实施例1所生成的二硒化镍的X射线衍射(XRD)图。
图4为实施例1所生成的二硒化镍的扫描电镜(SEM)照片。
图5为实施例1所生成的二硒化镍的透射电镜(TEM)照片。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，通过下面的附图和实施例进行进一步的描述。
实施例1：
将1.0mmol氯化镍溶于12mL去离子水，加入12mL二乙醇胺，磁力搅拌30分钟，然后转移至高压反应釜中，在180℃加热反应12h，自然冷却后，用去离子水和无水乙醇分别离心洗涤3次，在80℃下真空干燥12h后即得到花状氢氧化镍前驱体。称取0.5mmol花状氢氧化镍前驱体，超声分散至60mL去离子水中，然后加入2.0mmol硒粉和12mL水合肼，搅拌30分钟后，将混合溶液转移至100mL高压反应釜中，在100℃恒温反应24h，自然冷却后，将所得的产物用去离子水和无水乙醇分别洗涤3次，在80℃下真空干燥12h，即可得到球状二硒化镍。
如图1所示，得到的前驱体为Ni(OH)2，其衍射峰与标准卡片JCPDS Card.47-117相对应。
如图2所示，所得前驱体Ni(OH)2为纳米片组装而成的微米花状结构，大小约为3～5μm。
如图3所示，所得产物为二硒化镍，其衍射峰与标准卡片JCPDS Card.47-117相对应，且具有较高的纯度。
如图4所示，制得的二硒化镍为由纳米颗粒堆积而成的球形结构，纳米颗粒的尺寸为5～20nm，微米球的大小与前驱体相一致，均为3～5μm。
如图5所示，透射电镜照片进一步证明制得的二硒化镍为由纳米颗粒堆积而成的球形结构，且纳米颗粒又由尺寸为5nm左右的纳米颗粒堆积而成。
实施例2：
将1.0mmol氯化镍溶于8mL去离子水，加入16mL二乙醇胺，磁力搅拌30分钟，然后转移至高压反应釜中，在180℃加热反应12h，自然冷却后，用去离子水和无水乙醇分别离心洗涤3次，在80℃下真空干燥12h后即得到花状氢氧化镍前驱体。称取0.5mmol花状氢氧化镍前驱体，超声分散至60mL去离子水中，然后加入2.0mmol硒粉和12mL水合肼，搅拌30分钟后，将混合溶液转移至100mL高压反应釜中，在100℃恒温反应24h，自然冷却后，将所得的产物用去离子水和无水乙醇分别洗涤3次，在80℃下真空干燥12h，即可得到球状二硒化镍。
实施例3：
将2.0mmol氯化镍溶于16mL去离子水，加入8mL二乙醇胺，磁力搅拌30分钟，然后转移至高压反应釜中，在180℃加热反应12h，自然冷却后，用去离子水和无水乙醇分别离心洗涤3次，在80℃下真空干燥12h后即得到花状氢氧化镍前驱体。称取0.5mmol花状氢氧化镍前驱体，超声分散至60mL去离子水中，然后加入2.0mmol硒粉和12mL水合肼，搅拌30分钟后，将混合溶液转移至100mL高压反应釜中，在100℃恒温反应24h，自然冷却后，将所得的产物用去离子水和无水乙醇分别洗涤3次，在80℃下真空干燥12h，即可得到球状二硒化镍。
实施例4：
将2.0mmol氯化镍溶于12mL去离子水，加入12mL二乙醇胺，磁力搅拌30分钟，然后转移至高压反应釜中，在180℃加热反应12h，自然冷却后，用去离子水和无水乙醇分别离心洗涤3次，在80℃下真空干燥12h后即得到花状氢氧化镍前驱体。称取0.5mmol花状氢氧化镍前驱体，超声分散至60mL去离子水中，然后加入2.0mmol硒粉和8mL水合肼，搅拌30分钟后，将混合溶液转移至100mL高压反应釜中，在100℃恒温反应24h，自然冷却后，将所得的产物用去离子水和无水乙醇分别洗涤3次，在80℃下真空干燥12h，即可得到球状二硒化镍。
实施例5：
将2.0mmol氯化镍溶于12mL去离子水，加入12mL二乙醇胺，磁力搅拌30分钟，然后转移至高压反应釜中，在180℃加热反应12h，自然冷却后，用去离子水和无水乙醇分别离心洗涤3次，在80℃下真空干燥12h后即得到花状氢氧化镍前驱体。称取0.5mmol花状氢氧化镍前驱体，超声分散至60mL去离子水中，然后加入2.0mmol硒粉和16mL水合肼，搅拌30分钟后，将混合溶液转移至100mL高压反应釜中，在100℃恒温反应24h，自然冷却后，将所得的产物用去离子水和无水乙醇分别洗涤3次，在80℃下真空干燥12h，即可得到球状二硒化镍。

Claims (2)

1.一种多级球状二硒化镍的制备方法，两步溶剂热法制得多级球状二硒化镍，其特征在于按照下述步骤进行:
1）将可溶性镍盐溶于水和二乙醇胺的混合溶剂中，混合均匀，控制Ni2+离子浓度为0.05~ 0.1 mol/L；随后按照水和二乙醇胺的体积比1:1 ~ 1:5的比例，将混合溶液转移至高压釜中，140 ~ 180 oC恒温反应6 ~16 h，将生成的产物离心洗涤和真空干燥，制得花状氢氧化镍前驱体；
2）将所得花状氢氧化镍前驱体超声分散至水中，然后加入硒粉和水合肼的混合溶液，氢氧化镍前驱体与硒粉的摩尔比为1:3 ~ 1:5，水合肼的体积为6 ~ 16 mL，将混合后的分散液转移至高压反应釜中，在80 ~ 140 oC恒温反应12 ~ 24 h，将所得产物离心洗涤和真空干燥，即可制得多级球状二硒化镍；
上述可溶性镍盐为硝酸镍、氯化镍或硫酸镍。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述硒化镍的组成为NiSe2；所得产物结构为由纳米尺寸的纳米颗粒组成的微米球，纳米颗粒的尺寸为5~20 nm, 微米球的尺寸为3~6 μm。
CN201811093834.6A 2018-09-19 2018-09-19 一种多级球状二硒化镍的制备方法 Active CN108840313B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811093834.6A CN108840313B (zh) 2018-09-19 2018-09-19 一种多级球状二硒化镍的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811093834.6A CN108840313B (zh) 2018-09-19 2018-09-19 一种多级球状二硒化镍的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108840313A CN108840313A (zh) 2018-11-20
CN108840313B true CN108840313B (zh) 2022-07-08

Family

ID=64187907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811093834.6A Active CN108840313B (zh) 2018-09-19 2018-09-19 一种多级球状二硒化镍的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108840313B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109292832A (zh) * 2018-12-07 2019-02-01 东华大学 一种尺寸可调的气凝胶状过渡金属氧化物材料及其制备方法
CN110155958B (zh) * 2019-05-13 2022-11-04 东华大学 一种绣球状Cu2-xSe纳米材料及其制备和应用
CN110808174B (zh) * 2019-11-29 2021-11-02 江苏理工学院 一种超级电容器用Ni3Se4纳米线的制备方法
CN110950311B (zh) * 2019-12-13 2021-04-23 西南大学 一种四硒化三镍微纳米花的制备方法及其产品和应用
CN111085276B (zh) * 2019-12-24 2020-12-22 西南大学 类海胆状二硒化钴纳米粒子的制备方法及其产品和应用
CN112614992B (zh) * 2020-12-10 2022-08-16 三峡大学 一种水系锌镍电池镍复合正极材料及其制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102874773B (zh) * 2012-09-10 2014-06-25 江苏大学 多孔硒化镍纳米空心球的制备方法
CN102826617B (zh) * 2012-09-21 2015-05-20 中国科学院过程工程研究所 一种球形氢氧化镍材料及其制备方法
CN103043630B (zh) * 2013-01-11 2014-08-27 长沙理工大学 一种球形二硒化镍粉体的制备方法
CN104261490B (zh) * 2014-09-22 2016-07-06 江苏师范大学 两步法制备硫化镍的方法
CN105551810B (zh) * 2016-01-01 2018-03-27 三峡大学 一种原位电极的溶剂热制备方法
CN105947995B (zh) * 2016-04-22 2018-11-02 国家纳米科学中心 表面富硒的NiSe2纳米片、其制备方法及用途
CN106430122A (zh) * 2016-10-11 2017-02-22 中国科学技术大学 一种NiSe2过渡金属硫属化物纳米片、其制备方法及用途

Also Published As

Publication number Publication date
CN108840313A (zh) 2018-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108840313B (zh) 一种多级球状二硒化镍的制备方法
CN103962570B (zh) 一种纳米镍粉的制备方法
CN102874773B (zh) 多孔硒化镍纳米空心球的制备方法
CN103213950B (zh) 一种氢氧化物及其氧化物空心结构纳米材料的制备方法
CN103447549B (zh) 钴纳米球的制备方法
CN109516510B (zh) 一种特殊微纳结构的镍钴锰氢氧化物及其制备方法
CN102126762A (zh) 表面形貌可控的NiO纳米花状微球的制备方法
CN104817120A (zh) 一种海胆状镍钴复合碱式碳酸盐的制备方法
CN105060351A (zh) 一种由纳米颗粒组成的花状四氧化三钴材料及其制备方法
CN103408063B (zh) 以木素磺酸盐为表面活性剂水热法制备纳米氧化锌的方法
CN102962470B (zh) 常温下制备球形超细镍粉的方法
CN113044874B (zh) 一种液相法制备小尺寸CuBr纳米颗粒的方法
CN103058259A (zh) 由纳米片构成的栗子状硫化铜空心微米球的制备方法
CN105290419A (zh) 鱼骨状核壳结构纳米镍铜合金粉体及其制备方法
CN103204554B (zh) 一种制备球形氢氧化镍的方法
CN111974420A (zh) 一种MnFe2O4@MoxSn1-xS2磁性催化材料及其制备方法
CN104030341A (zh) 氧化铜纳米材料的制备方法
CN108996478B (zh) 一种MNx超级晶体及其制备方法和应用
CN109621959B (zh) 非晶硼酸钴纳米棒高效析氧电催化剂的制备方法及应用
CN101148266A (zh) In2O3纳米线的制造方法
CN114105107B (zh) 具有不同形貌的高度单分散MoSe2纳米材料的制备方法
CN110255600A (zh) 一种快速沉淀制备碱式硫酸铜二维纳米片的方法
CN112850649B (zh) 一种铋氧溴纳米片的制备方法
CN103145173B (zh) 一种硫化铜分级纳米结构材料的制备方法
CN113184823A (zh) 一种制备磷酸钴镍微球材料的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant