JP4551628B2

JP4551628B2 - Method for producing nitrogen-free nickel powder

Info

Publication number: JP4551628B2
Application number: JP2003119853A
Authority: JP
Inventors: 洋一上郡山; 純和尾形; 圭穴井
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Current assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2023-04-24
Also published as: JP2004323909A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は窒素フリーニッケル粉の製造方法に関し、より詳しくは、窒素フリーで、平均粒径が０．０５〜１μｍの単分散で、高結晶、高純度のニッケル粉の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリオール法でニッケル粉を製造した場合には、高結晶、高純度、均一粒径のニッケル粉が得られることは公知である（例えば、特許文献１、２参照。）。しかし、粒径制御のためには触媒と触媒の凝集を抑制するための分散剤の添加が必要不可欠である。一般的には、触媒として貴金属塩、貴金属酸化物等が用いられており、分散剤として、例えばポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリアクリルアミド等の含窒素有機化合物が用いられている。
【０００３】
【特許文献１】
特公平４−２４４０２号公報
【特許文献２】
特許第３００５６８３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような分散剤は生成するニッケル粒子の表面に強固に結合するので洗浄後においても粒子表面に残存し、従ってその除去は非常に困難であった。
本発明は、窒素フリーで、単分散、高結晶、高純度のニッケル粉の製造方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上記の目的を達成するために鋭意検討した結果、分散剤として特定の有機酸を用いることにより、窒素フリーで、単分散、高結晶、高純度のニッケル粉が得られることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
即ち、本発明の平均粒径が０．０５〜１μｍの窒素フリーニッケル粉の製造方法は、無水マレイン酸、フマル酸及びｎ−ヘキサン酸からなる群から選ばれた分散剤、及び貴金属化合物触媒を含有するポリオール中に、ニッケル塩粉及びニッケル水酸化物粉からなる群より選ばれる粉体を懸濁させ、該粉体をニッケル粉に還元するのに十分な温度に加熱することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の製造方法で用いる分散剤は無水マレイン酸、フマル酸及びｎ−ヘキサン酸からなる群から選ばれた分散剤である。
【０００８】
本発明の製造方法で用いる貴金属化合物触媒として、塩化パラジウム、硝酸パラジウム、酢酸パラジウム、塩化アンモニウムパラジウム、酸化パラジウム等のパラジウム化合物、硝酸銀、乳酸銀、酸化銀、硫酸銀、シクロヘキサン酸銀、酢酸銀等の銀化合物、塩化白金酸、塩化白金酸カリウム、塩化白金酸ナトリウム等の白金化合物、塩化金酸、塩化金酸ナトリウム等の金化合物等を挙げることができ、コスト、ニッケル粉の純度の観点から、硝酸パラジウム、酢酸パラジウム、酸化パラジウム、硝酸銀、酢酸銀、酸化銀が好ましい。
【０００９】
本発明の製造方法で用いるポリオールとして、特公平４−２４４０２号公報に記載されている種々のポリオールを挙げることができ、具体的には、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、それらの混合物を挙げることができる。本発明の製造方法においては、反応温度において液状のポリオールを用いる。
【００１０】
本発明の製造方法で用いるニッケル塩、ニッケル水酸化物として、硫酸ニッケル、硝酸ニッケル、塩化ニッケル、臭化ニッケル、水酸化ニッケル等を挙げることができる。
【００１１】
本発明の製造方法においては、反応速度を考慮して、ニッケル塩粉及びニッケル水酸化物粉からなる群より選ばれる粉体が懸濁している懸濁液を、該粉体をニッケル粉に還元するのに十分な温度に加熱する必要がある。この加熱温度は８５℃以上であることが好ましく、１００℃以上であることが一層好ましい。加熱温度の上限は使用する無水マレイン酸、フマル酸及びｎ−ヘキサン酸からなる群から選ばれた分散剤の沸点又は分解温度、ポリオールの沸点の内で一番低い温度によって制限される。
【００１３】
本発明の製造方法においては、無水マレイン酸、フマル酸及びｎ−ヘキサン酸からなる群から選ばれた分散剤の含有量がポリオールの量の０．０１質量％以上、好ましくはポリオールの量の０．０５〜５質量％であることが好適である。無水マレイン酸、フマル酸及びｎ−ヘキサン酸からなる群から選ばれた分散剤の含有量がポリオールの量の０．０１質量％未満である場合には、本発明で目的としている効果が不十分となる傾向がある。
【００１４】
本発明の製造方法においては、無水マレイン酸、フマル酸及びｎ−ヘキサン酸からなる群から選ばれた分散剤を用いるが、無水マレイン酸又はフマル酸を用いることが好ましい。
【００１５】
本発明の製造方法においては、上記の諸条件下で実施することにより、ニッケル粉の窒素含有量が１０ｐｐｍ以下の窒素フリーで、平均粒径が０．０５〜１μｍの単分散、高結晶、高純度のニッケル粉が得られる。
【００１６】
【実施例】
以下に実施例及び比較例に基づいて本発明を具体的に説明する。
実施例１
５００ｍＬのセパラブルフラスコにエチレングリコール（和光純薬工業株式会社製）４００ｍＬ及び分散剤としての無水マレイン酸（和光純薬工業株式会社製）１．９１ｇを加え、回転数３５０ｒｐｍで攪拌して無水マレイン酸を溶解させた。
【００１７】
上記の溶液に、水酸化ニッケル（ＯＭＧｒｏｕｐ社製）３８．２９ｇ及び０．８４ｇ／１０００ｍＬに調製した硝酸パラジウム水溶液（田中貴金属工業株式会社製）０．１ｍＬを添加し、１９０℃まで加温した。昇温に伴い、容器内の液色が緑色から黒色へと変化した。なお、副生成する水及び有機物等は留去ラインで留出させた。１９０℃に到達後、１時間ごとにサンプリングを行い、反応の進行状態をＸＲＤで確認した。５時間で完全に還元されてニッケル粉が生成していることが確認された。
【００１８】
反応終了後、室温まで降温させ、吸引濾過法により固液を分離した。得られた固形分（ケーク）を５００ｍＬのビーカーに入れ、純水３００ｍＬを加えて強攪拌した後、吸引濾過法により固液を分離した。この操作を二回行った。
次にケークを５００ｍＬのビーカーに入れ、メタノール３００ｍＬを加えて強攪拌した後、吸引濾過法でケークを回収し、８０℃で５時間乾燥させてニッケル粉を得た。
【００１９】
得られたニッケル粉のＳＥＭ観察による平均一次粒径（１次粒子の平均粒径）は０．３μｍであり、また、粒度分布をレーザー回折散乱式粒度分布測定装置Ｘ−１００（マイクロトラック社製）で測定した結果、Ｄ_１０が０．２９μｍ、Ｄ_５０が０．４１μｍ、Ｄ_９０が０．６４μｍ、及びＤ_ｍａｘが１．３８μｍであった。
【００２０】
ニッケル粉をＦＩＢによって加工し、その断面を電子顕微鏡写真に撮った。その電子顕微鏡写真を図１に示す。図１の観察から明らかなように、粒界が殆どなく、高結晶であった。
【００２１】
ＸＲＤ測定を行い、シェラー法で結晶子サイズを求めた。その結果、１１１面は３２３Åであり、２００面は１９３Åであり、２２０面は２０６Åであった。
また、純度分析を行った結果、Ｃは０．１５質量％、Ｏは０．５０質量％、Ｎは０．０００９質量％（９ｐｐｍ）であった。
【００２２】
実施例２
無水マレイン酸の代わりにフマル酸を使用した以外は、実施例１と同様に処理してニッケル粉を得た。
得られたニッケル粉のＳＥＭ観察による平均一次粒径（１次粒子の平均粒径）は０．３μｍであり、また、粒度分布をレーザー回折散乱式粒度分布測定装置Ｘ１００（マイクロトラック社製）で測定した結果、Ｄ_１０が０．３０μｍ、Ｄ_５０が０．４２μｍ、Ｄ_９０が０．６５μｍ、及びＤ_ｍａｘが１．３８μｍであった。
【００２３】
ニッケル粉をＦＩＢによって加工し、その断面を電子顕微鏡写真に撮って観察した。粒界が殆どなく、実施例１と同様に高結晶であった。
ＸＲＤ測定を行い、シェラー法で結晶子サイズを求めた。その結果、１１１面は３２０Åであり、２００面は１８８Åであり、２２０面は２０２Åであった。
また、純度分析を行った結果、Ｃは０．１７質量％、Ｏは０．５２質量％、Ｎは０．００１質量％（１０ｐｐｍ）であった。
【００２４】
実施例３
無水マレイン酸の代わりにｎ−ヘキサン酸を使用した以外は、実施例１と同様に処理してニッケル粉を得た。
得られたニッケル粉のＳＥＭ観察による平均一次粒径（１次粒子の平均粒径）は０．３μｍであり、また、粒度分布をレーザー回折散乱式粒度分布測定装置Ｘ１００（マイクロトラック社製）で測定した結果、Ｄ_１０が０．３０μｍ、Ｄ_５０が０．４４μｍ、Ｄ_９０が０．６８μｍ、及びＤ_ｍａｘが１．４１μｍであった。
【００２５】
ニッケル粉をＦＩＢによって加工し、その断面を電子顕微鏡写真に撮って観察した。粒界が殆どなく、実施例１と同様に高結晶であった。
ＸＲＤ測定を行い、シェラー法で結晶子サイズを求めた。その結果、１１１面は３１０Åであり、２００面は１８５Åであり、２２０面は１９９Åであった。
また、純度分析を行った結果、Ｃは０．１６質量％、Ｏは０．５４質量％、Ｎは０．００１質量％（１０ｐｐｍ）であった。
【００２６】
比較例１
無水マレイン酸の代わりにポリビニルピロリドンＫ３０（和光純薬工業株式会社製）を使用した以外は、実施例１と同様に処理してニッケル粉を得た。
即ち、５００ｍＬのセパラブルフラスコに４００ｍＬのエチレングリコール（和光純薬工業株式会社製）及び分散剤としての１．９１ｇのポリビニルピロリドンＫ３０を加え、小型攪拌機を用いて回転数３５０ｒｐｍで攪拌してポリビニルピロリドンＫ３０を溶解させた。
【００２７】
上記の溶液に、水酸化ニッケル（ＯＭＧｒｏｕｐ社製）３８．２９ｇ及び０．８４ｇ／１０００ｍＬに調製した硝酸パラジウム水溶液（田中貴金属工業株式会社製）０．１ｍＬを添加し、１９０℃まで加温した。昇温に伴い、容器内の液色が緑色から黒色へと変化した。なお、副生成する水及び有機物等は留去ラインで留出させた。１９０℃に到達後、１時間ごとにサンプリングを行い、反応の進行状態をＸＲＤで確認した。５時間で完全に還元されてニッケル粉が生成していることが確認された。
【００２８】
反応終了後、室温まで降温させ、吸引濾過法により固液を分離した。得られた固形分（ケーク）を５００ｍＬのビーカーに入れ、純水３００ｍＬを加えて強攪拌した後、吸引濾過法により固液を分離した。この操作を二回行った。
次にケークを５００ｍＬのビーカーへ入れ、メタノール３００ｍＬを加え、強攪拌した後、吸引濾過法でケークを回収し、８０℃で５時間乾燥させてニッケル粉を得た。
【００２９】
得られたニッケル粉のＳＥＭ観察による平均一次粒径（１次粒子の平均粒径）は０．３μｍであり、また、粒度分布をレーザー回折散乱式粒度分布測定装置Ｘ１００（マイクロトラック社製）で測定した結果、Ｄ_１０が０．３６μｍ、Ｄ_５０が０．６４μｍ、Ｄ_９０が２．８２μｍ、及びＤ_ｍａｘが１３．０８μｍであった。
【００３０】
ニッケル粉をＦＩＢによって加工し、その断面を電子顕微鏡写真に撮って観察した。粒界が多いニッケル粉であった。
ＸＲＤ測定を行い、シェラー法で結晶子サイズを求めた。その結果、１１１面は２３７Åであり、２００面は１５３Åであり、２２０面は１６１Åであった。
また、純度分析を行った結果、Ｃは０．４０質量％、Ｏは１．２６質量％、Ｎは０．０２８質量％（２８０ｐｐｍ）であった。
【００３１】
比較例２
無水マレイン酸を用いなかった以外は、実施例１と同様に処理してニッケル粉を得た。
得られたニッケル粉のＳＥＭ観察では、粒径は不均一（０．３〜１．５μｍ）であり、平均一次粒径（１次粒子の平均粒径）は０．８μｍであり、また、粒度分布をレーザー回折散乱式粒度分布測定装置Ｘ１００（マイクロトラック社製）で測定した結果、Ｄ_１０が０．７６μｍ、Ｄ_５０が１．３５μｍ、Ｄ_９０が２．５８μｍ、及びＤ_ｍａｘが１５．５６μｍであった。
【００３２】
ニッケル粉をＦＩＢによって加工し、その断面を電子顕微鏡写真に撮って観察した。粒界が多いニッケル粉であった。
ＸＲＤ測定を行い、シェラー法で結晶子サイズを求めた。その結果、１１１面は３２５Åであり、２００面は１９５Åであり、２２０面は２０２Åであった。また、純度分析を行った結果、Ｃは０．１１質量％、Ｏは０．３５質量％、Ｎは０．０００９質量％（９ｐｐｍ）であった。
【００３３】
上記の実施例、比較例のデータから明らかなように、分散剤としてポリビニルピロリドンを用いた比較例１や分散剤を用いなかった比較例２の場合と比較して、本発明の実施例１〜３の場合には、窒素フリーで、平均粒径が０．０５〜１μｍの単分散で、高結晶、高純度のニッケル粉が得られている。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の製造方法で得られるニッケル粉は、上記の実施例からも明らかなように、窒素フリーで、平均粒径が０．０５〜１μｍの単分散で、高結晶、高純度のニッケル粉である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で得られたニッケル粉のＦＩＢによって加工した断面の電子顕微鏡写真である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
Relates to a manufacturing method of the present invention is a nitrogen-free nickel powder, and more particularly, a nitrogen-free, the average particle size in the monodisperse 0.05 to 1 [mu] m, high crystallinity, a method for producing a high purity nickel powder.
[0002]
[Prior art]
When nickel powder is produced by the polyol method, it is known that nickel powder having high crystallinity, high purity, and uniform particle diameter can be obtained (for example, see Patent Documents 1 and 2). However, in order to control the particle size, it is indispensable to add a dispersant for suppressing aggregation of the catalyst and the catalyst. In general, a noble metal salt, a noble metal oxide, or the like is used as a catalyst, and a nitrogen-containing organic compound such as polyvinyl pyrrolidone, polyethyleneimine, or polyacrylamide is used as a dispersant.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 4-24402 [Patent Document 2]
Japanese Patent No. 3005683 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the dispersant as described above is firmly bonded to the surface of the nickel particles to be generated, it remains on the surface of the particles even after washing, and therefore it is very difficult to remove the dispersant.
An object of the present invention is to provide a method for producing a nickel-free, monodispersed, high crystal, high purity nickel powder.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive investigations to achieve the above object, the present inventors have found that by using a specific organic acid as a dispersant, a nickel-free, monodispersed, high crystal, high purity nickel powder can be obtained. The headline and the present invention were completed.
[0006]
That is, the method for producing a nitrogen-free nickel powder having an average particle diameter of 0.05 to 1 μm according to the present invention comprises a dispersant selected from the group consisting of maleic anhydride, fumaric acid and n-hexanoic acid , and a noble metal compound catalyst. A powder selected from the group consisting of nickel salt powder and nickel hydroxide powder is suspended in the contained polyol, and the powder is heated to a temperature sufficient to reduce the powder to nickel powder. .
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The dispersant used in the production method of the present invention is a dispersant selected from the group consisting of maleic anhydride, fumaric acid and n-hexanoic acid.
[0008]
As a noble metal compound catalyst used in the production method of the present invention, palladium compounds such as palladium chloride, palladium nitrate, palladium acetate, ammonium chloride palladium and palladium oxide, silver nitrate, silver lactate, silver oxide, silver sulfate, silver cyclohexane acid, silver acetate and the like Silver compounds, platinum compounds such as chloroplatinic acid, potassium chloroplatinate, and sodium chloroplatinate, and gold compounds such as chloroauric acid and sodium chloroaurate. From the viewpoint of cost and nickel powder purity Palladium nitrate, palladium acetate, palladium oxide, silver nitrate, silver acetate and silver oxide are preferred.
[0009]
Examples of the polyol used in the production method of the present invention include various polyols described in Japanese Patent Publication No. 4-24402. Specifically, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, 1 , 2-propanediol, dipropylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, and mixtures thereof. In the production method of the present invention, a polyol which is liquid at the reaction temperature is used.
[0010]
Examples of the nickel salt and nickel hydroxide used in the production method of the present invention include nickel sulfate, nickel nitrate, nickel chloride, nickel bromide, nickel hydroxide and the like.
[0011]
In the production method of the present invention, in consideration of the reaction rate, a suspension in which a powder selected from the group consisting of nickel salt powder and nickel hydroxide powder is suspended is reduced to nickel powder. It needs to be heated to a temperature sufficient to do so. The heating temperature is preferably 85 ° C. or higher, and more preferably 100 ° C. or higher. The upper limit of the heating temperature is limited by the lowest temperature among the boiling point or decomposition temperature of the dispersant selected from the group consisting of maleic anhydride, fumaric acid and n-hexanoic acid used , and the boiling point of the polyol.
[0013]
In the production method of the present invention, the content of the dispersant selected from the group consisting of maleic anhydride, fumaric acid and n-hexanoic acid is 0.01% by mass or more of the amount of polyol, preferably 0 of the amount of polyol. It is suitable that it is 0.05-5 mass%. When the content of the dispersing agent selected from the group consisting of maleic anhydride, fumaric acid and n-hexanoic acid is less than 0.01% by mass of the amount of polyol, the effect intended in the present invention is insufficient. Tend to be.
[0014]
In the production method of the present invention, maleic anhydride, but use a dispersing agent selected from the group consisting of fumaric acid and n- hexanoic acid, has preferably be used maleic anhydride or fumaric acid.
[0015]
In the production method of the present invention, by carrying out under the above-mentioned various conditions, the nitrogen content of the nickel powder is 10 ppm or less and is nitrogen-free, with a monodisperse, high crystal, and high average particle size of 0.05 to 1 μm. A pure nickel powder is obtained.
[0016]
【Example】
The present invention will be specifically described below based on examples and comparative examples.
Example 1
400 mL of ethylene glycol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 1.91 g of maleic anhydride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a dispersing agent are added to a 500 mL separable flask, and stirred at a rotation speed of 350 rpm for anhydrous maleic anhydride. The acid was dissolved.
[0017]
To the above solution, 38.29 g of nickel hydroxide (manufactured by OM Group) and 0.1 mL of palladium nitrate aqueous solution (manufactured by Tanaka Kikinzoku Kogyo Co., Ltd.) prepared to 0.84 g / 1000 mL were added and heated to 190 ° C. . As the temperature increased, the liquid color in the container changed from green to black. By-product water, organic matter, and the like were distilled off through a distillation line. After reaching 190 ° C., sampling was performed every hour, and the progress of the reaction was confirmed by XRD. It was confirmed that nickel powder was produced by complete reduction in 5 hours.
[0018]
After completion of the reaction, the temperature was lowered to room temperature, and the solid and liquid were separated by suction filtration. The obtained solid (cake) was put into a 500 mL beaker, 300 mL of pure water was added and the mixture was vigorously stirred, and then the solid and liquid were separated by a suction filtration method. This operation was performed twice.
Next, the cake was put into a 500 mL beaker, 300 mL of methanol was added and vigorously stirred, and then the cake was collected by suction filtration and dried at 80 ° C. for 5 hours to obtain nickel powder.
[0019]
The average primary particle size (average particle size of primary particles) of the obtained nickel powder by SEM observation is 0.3 μm, and the particle size distribution is measured by a laser diffraction scattering type particle size distribution measuring device X-100 (manufactured by Microtrac). ) results measured _{at, D 10} is 0.29 _{.mu.m, D 50} is 0.41 _{.mu.m, D 90} is 0.64 .mu.m, and _{D max} was 1.38 .mu.m.
[0020]
Nickel powder was processed by FIB, and the cross section was taken on an electron micrograph. The electron micrograph is shown in FIG. As is clear from the observation in FIG. 1, there was almost no grain boundary and the crystal was highly crystalline.
[0021]
XRD measurement was performed, and the crystallite size was determined by the Scherrer method. As a result, the 111th surface was 323mm, the 200th surface was 193mm, and the 220th surface was 206mm.
Further, as a result of purity analysis, C was 0.15% by mass, O was 0.50% by mass, and N was 0.0009% by mass (9 ppm).
[0022]
Example 2
Nickel powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that fumaric acid was used instead of maleic anhydride.
The average primary particle size (average particle size of primary particles) of the obtained nickel powder by SEM observation is 0.3 μm, and the particle size distribution is measured with a laser diffraction scattering type particle size distribution measuring device X100 (manufactured by Microtrack). the measurement _{results, D 10} is 0.30 _{.mu.m, D 50} is 0.42 _{.mu.m, D 90} is 0.65 .mu.m, and _{D max} was 1.38 .mu.m.
[0023]
The nickel powder was processed by FIB, and the cross section was taken and observed with an electron micrograph. There was almost no grain boundary, and it was highly crystalline as in Example 1.
XRD measurement was performed, and the crystallite size was determined by the Scherrer method. As a result, the 111th surface was 320 mm, the 200th surface was 188 mm, and the 220th surface was 202 mm.
As a result of the purity analysis, C was 0.17% by mass, O was 0.52% by mass, and N was 0.001% by mass (10 ppm).
[0024]
Example 3
Nickel powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that n-hexanoic acid was used instead of maleic anhydride.
The average primary particle size (average particle size of primary particles) of the obtained nickel powder by SEM observation is 0.3 μm, and the particle size distribution is measured with a laser diffraction scattering type particle size distribution measuring device X100 (manufactured by Microtrack). the measurement _{results, D 10} is 0.30 _{.mu.m, D 50} is 0.44 _{.mu.m, D 90} is 0.68 .mu.m, and _{D max} was 1.41.
[0025]
The nickel powder was processed by FIB, and the cross section was taken and observed with an electron micrograph. There was almost no grain boundary, and it was highly crystalline as in Example 1.
XRD measurement was performed, and the crystallite size was determined by the Scherrer method. As a result, the 111th surface was 310mm, the 200th surface was 185mm, and the 220th surface was 199mm.
As a result of the purity analysis, C was 0.16% by mass, O was 0.54% by mass, and N was 0.001% by mass (10 ppm).
[0026]
Comparative Example 1
Nickel powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that polyvinylpyrrolidone K30 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used instead of maleic anhydride.
That is, 400 mL of ethylene glycol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 1.91 g of polyvinyl pyrrolidone K30 as a dispersing agent were added to a 500 mL separable flask, and the mixture was stirred at a rotation speed of 350 rpm using a small stirrer, and polyvinyl pyrrolidone. K30 was dissolved.
[0027]
To the above solution, 38.29 g of nickel hydroxide (manufactured by OM Group) and 0.1 mL of palladium nitrate aqueous solution (manufactured by Tanaka Kikinzoku Kogyo Co., Ltd.) prepared to 0.84 g / 1000 mL were added and heated to 190 ° C. . As the temperature increased, the liquid color in the container changed from green to black. By-product water, organic matter, and the like were distilled off through a distillation line. After reaching 190 ° C., sampling was performed every hour, and the progress of the reaction was confirmed by XRD. It was confirmed that nickel powder was produced by complete reduction in 5 hours.
[0028]
After completion of the reaction, the temperature was lowered to room temperature, and the solid and liquid were separated by suction filtration. The obtained solid (cake) was put into a 500 mL beaker, 300 mL of pure water was added and the mixture was vigorously stirred, and then the solid and liquid were separated by a suction filtration method. This operation was performed twice.
Next, the cake was put into a 500 mL beaker, 300 mL of methanol was added, and after vigorous stirring, the cake was collected by suction filtration and dried at 80 ° C. for 5 hours to obtain nickel powder.
[0029]
The average primary particle size (average particle size of primary particles) of the obtained nickel powder by SEM observation is 0.3 μm, and the particle size distribution is measured with a laser diffraction scattering type particle size distribution measuring device X100 (manufactured by Microtrack). the measurement _{results, D 10} is 0.36 _{.mu.m, D 50} is 0.64 _{.mu.m, D 90} is 2.82Myuemu, and _{D max} was 13.08Myuemu.
[0030]
The nickel powder was processed by FIB, and the cross section was taken and observed with an electron micrograph. It was nickel powder with many grain boundaries.
XRD measurement was performed, and the crystallite size was determined by the Scherrer method. As a result, the 111th surface was 237 mm, the 200th surface was 153 mm, and the 220th surface was 161 mm.
As a result of the purity analysis, C was 0.40% by mass, O was 1.26% by mass, and N was 0.028% by mass (280 ppm).
[0031]
Comparative Example 2
Nickel powder was obtained by the same treatment as in Example 1 except that maleic anhydride was not used.
In the SEM observation of the obtained nickel powder, the particle size is non-uniform (0.3 to 1.5 μm), the average primary particle size (average particle size of primary particles) is 0.8 μm, and the particle size distribution result of measurement by a laser diffraction scattering particle size distribution analyzer X100 (manufactured by Microtrac _{Inc.), D 10} is 0.76 _{.mu.m, D 50} is 1.35 _{.mu.m, D 90} is 2.58Myuemu, and _{D max} is 15.56μm Met.
[0032]
The nickel powder was processed by FIB, and the cross section was taken and observed with an electron micrograph. It was nickel powder with many grain boundaries.
XRD measurement was performed, and the crystallite size was determined by the Scherrer method. As a result, the 111th surface was 325 mm, the 200th surface was 195 mm, and the 220th surface was 202 mm. Further, as a result of purity analysis, C was 0.11% by mass, O was 0.35% by mass, and N was 0.0009% by mass (9 ppm).
[0033]
As is clear from the data of the above Examples and Comparative Examples, compared with Comparative Example 1 using polyvinyl pyrrolidone as a dispersant and Comparative Example 2 using no dispersant, Examples 1 to 1 of the present invention were used. In the case of No. 3 , nickel-free, high-crystallinity, high-purity nickel powder having a monodispersion with an average particle diameter of 0.05 to 1 μm is obtained.
[0034]
【The invention's effect】
Nickel powder obtained by the process of the present invention, as is apparent from the above examples, a nitrogen-free, the average particle size in the monodisperse 0.05 to 1 [mu] m, high crystallinity, a high purity nickel powder is there.
[Brief description of the drawings]
1 is an electron micrograph of a cross section processed by FIB of nickel powder obtained in Example 1. FIG.

Claims

無水マレイン酸、フマル酸及びｎ−ヘキサン酸からなる群から選ばれた分散剤、及び貴金属化合物触媒を含有するポリオール中に、ニッケル塩粉及びニッケル水酸化物粉からなる群より選ばれる粉体を懸濁させ、該粉体をニッケル粉に還元するのに十分な温度に加熱することを特徴とする平均粒径が０．０５〜１μｍの窒素フリーニッケル粉の製造方法。A powder selected from the group consisting of nickel salt powder and nickel hydroxide powder in a polyol containing a dispersant selected from the group consisting of maleic anhydride, fumaric acid and n-hexanoic acid , and a noble metal compound catalyst. A method for producing nitrogen-free nickel powder having an average particle size of 0.05 to 1 μm, comprising suspending and heating the powder to a temperature sufficient to reduce the powder to nickel powder.

加熱温度が８５℃以上で、使用する無水マレイン酸、フマル酸及びｎ−ヘキサン酸からなる群から選ばれた分散剤の沸点又は分解温度未満且ポリオールの沸点未満である請求項１記載の窒素フリーニッケル粉の製造方法。 2. The nitrogen-free composition according to claim 1, wherein the heating temperature is 85 ° C. or more and the boiling point is lower than the boiling point or decomposition temperature of the dispersant selected from the group consisting of maleic anhydride, fumaric acid and n-hexanoic acid, and lower than the boiling point of the polyol. Method for producing nickel powder.

無水マレイン酸、フマル酸及びｎ−ヘキサン酸からなる群から選ばれた分散剤の含有量がポリオールの量の０．０１質量％以上である請求項１又は２記載の窒素フリーニッケル粉の製造方法。 The method for producing a nitrogen-free nickel powder according to claim 1 or 2 , wherein the content of the dispersant selected from the group consisting of maleic anhydride, fumaric acid and n-hexanoic acid is 0.01 mass% or more of the amount of polyol. .

無水マレイン酸又はフマル酸を用いる請求項１、２又は３記載の窒素フリーニッケル粉の製造方法。 The method for producing nitrogen-free nickel powder according to claim 1, 2 or 3, wherein maleic anhydride or fumaric acid is used.

窒素フリーニッケル粉の窒素含有量が１０ｐｐｍ以下である請求項１〜４の何れかに記載の窒素フリーニッケル粉の製造方法。 The method for producing nitrogen-free nickel powder according to any one of claims 1 to 4, wherein the nitrogen content of the nitrogen-free nickel powder is 10 ppm or less.