氧化镍是镍的一种氧化物，化学式为NiO，其中镍的氧化态是+2。因常态下该物质为绿色粉末，故又称绿色氧化镍，以区别于主要成分为三氧化二镍的黑色氧化镍。氧化镍广泛用于陶瓷和玻璃工业上，可以制造半导体薄膜，还可以作有机化合物氧化过程中的催化剂。
氧化镍的晶体结构与氯化钠类似，即岩盐结构，其中每个Ni2+（右图中较小的紫色原子）周围有六个最近距离的O2?（图中较大的绿色原子），氧原子形成正八面体，镍原子处于其中心；反之亦然，氧原子也处于镍原子形成的正八面体中。整个晶体可以看作是呈面心立方点阵排布的Ni2+和同样呈面心立方的O2?交错而成，只是两个点阵的基元位置不同。
一氧化镍是浅绿色或黑色的粉末，所以最早被用于调配给陶瓷上色的釉料，但由于一氧化镍在烧制过程中会发生氧化反应而变色，所以带有高含量一氧化镍釉料的瓷器会在烧结过程中变色，不容易取得所需的颜色。此外，由于可以增加金属表面和釉料之间的亲和性，一氧化镍也被用于搪瓷生产中。
加入一氧化镍可以使玻璃变色，同时改变玻璃的结构和性质，减弱玻璃对紫外部分的吸收，增大玻璃对可见光部分的吸收，比如制造滤过紫外线灯常用的伍德玻璃，即是在含钡的玻璃里加入9%的一氧化镍，吸收掉可见光的部分，使得发射出的灯光几乎都是波长为320-400纳米的长波紫外线，可用于检查真菌感染。
一氧化镍可用作催化剂。由于是非整比化合物，一氧化镍的表面会有多余的二价镍离子或者三价镍离子，从而对各种氧的阴离子如O-, O2-, and O22-有较强的吸引力，促使他们留在一氧化镍的表面上与一氧化碳或有机烃类气体反应，从而可以加速一氧化碳或其他有机化合物如甲烷的氧化过程。
氧化镍与卤素和强氧化剂，如过氧化氢急剧地发生反应。有着火和爆炸的危险。
通过对仓鼠的实验发现，吸入的氧化镍粉尘会在肺中沉积，经过100天之后仍有40%的一氧化镍留在肺中。长期吸入一氧化镍可能会导致肺部疾病，比如哮喘。
氧化镍，这种看似简单的化合物，实际上在材料科学和工业应用中扮演着重要角色。它的独特性质和多样化用途引发了人们的广泛关注。
简介：什么是氧化镍？
氧化镍是一种镍的氧化物，其化学式为NiO，镍在此化合物中的氧化态为+2。由于其在常温下呈现绿色粉末状，因此被称为绿色氧化镍，以区别于主要成分为三氧化二镍的黑色氧化镍。绿色氧化镍在陶瓷和玻璃工业中应用广泛，此外，它还可用于制造半导体薄膜，还可在有机化合物的氧化反应中作为催化剂。
氧化镍的结构
稳定态的 NiO 晶体属于立方晶系，其晶体结构与 NaCl 的岩盐结构相同，均为密堆积的面心立方结构。在这种结构中，每个 Ni2+离子（图中较小的紫色原子）被六个最接近的 O2-离子（图中较大的绿色原子）围绕，形成一个正八面体，而镍原子则位于这个正八面体的中心。相应地，氧原子也被镍离子形成的正八面体所包围。整体晶体结构可以视为面心立方点阵中Ni2+和 O2-离子交替排列，虽然两个点阵的基元位置有所不同。
在理想情况下，当 NiO 的镍与氧的原子比严格保持在 1:1 时，它在室温下应表现为绝缘体，即不导电。然而，由于晶体缺陷等因素，实际的氧化镍中镍和氧的比例常常会偏离这一理想值，通常在 1:1 附近波动。镍与氧的原子比例直接影响氧化镍的颜色。当镍和氧的比例接近 1:1 时，一氧化镍呈现绿色粉末，而当比例发生显著偏差时，则变为黑色粉末。
性质
NiO晶格中出现的 Ni 空位使氧化镍呈现出 p 型半导体的性质，同时也使氧化镍具有快的电迁移效率。电子可在 NiO 导带和价带以及缺陷能级之间进行跃迁从而释放能量并参与反应，这导致 NiO 是当今重要的光催化材料。
涉及氧化镍（II）的化学反应
（1）NiO的分解反应
分解氧化镍平衡方程式如下：
2NiO = 2Ni + O2
（2）还原NiO生成金属镍
用氢气、碳或一氧化碳加热氧化镍，可将其还原成金属镍。固体氧化镍与产生固体镍和二氧化碳气体的一氧化碳气体之间的反应平衡方程为：
NiO（s）+ CO（g）→ Ni（s）+ CO2（g）
生产
NiO 的制备方法多种多样。加热到 400 ℃ 以上时，可通过镍和氧得到氧化镍。在一些商业生产过程中，绿色的氧化镍通常是通过在 1000 ℃ 下加热镍粉与水的混合物来制备的；在这个过程中，加入 NiO 可以加速反应。最简便且有效的制备方式是通过热解镍（II）化合物，如氢氧化物、硝酸盐或碳酸盐，得到浅绿色粉末。而通过在氧气中加热金属，也可以合成灰色到黑色的粉末，这种色彩变化指示了化学计量的不精确。
氧化镍纳米颗粒的应用与制备
氧化镍是一种典型的型半导体，具有良好的热敏和气敏等特性，。随着纳米氧化镍的超细化，其表面结构和晶体结构发生改变，具有表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，从而使纳米氧化镍具有优异的催化性能、电学性能等。 同时，氧化镍纳米颗粒(NiOx)，原料成本低廉，能带结构适配性高，光热稳定性好，可见光透过率高。尤其是经其他金属离子(如：铜、锌、镁、银等)掺杂后，电荷传输性能优异，非常适合作为空穴传输材料应用于有机或钙钛矿领域的发电、发光器件中。基于这一系列优异特性，纳米氧化镍常用作催化剂、传感器和电池电极材料。氧化镍纳米颗粒可通过以下方法制备：
首先，称取一定量的 Ni(NO3)2·6H2O，将其溶解在去离子水中，充分搅拌；配置一定浓度的 NaOH 溶液作为沉淀剂。然后，在磁力搅拌的作用下，将 NaOH 溶液迅速滴入到 Ni(NO3)2 溶液中，调节反应体系的 pH，在此过程中，混合溶液发生沉淀反应，生成浅绿色沉淀。滴加结束后，继续搅拌反应液 30 min 使反应更加充分。将所得的浅绿色悬浮液离心，并用去离子水充分洗涤产物以去除杂质离子，重复上述步骤三次，将产物置于 80℃的鼓风干燥箱中干燥 12 h。充分研磨产物，然后在 270℃的温度下煅烧 2 h，即得到 NiOx 纳米颗粒。
建议
氧化镍（NiO）是一种具有重要工业应用的化合物，它在催化剂、电池、陶瓷等领域发挥着关键作用。其独特的结构和性质使其成为许多高科技产品中的核心成分。了解氧化镍的这些特性和用途后，您可能会发现它在您的项目或产品中具有巨大的潜力。如果您考虑使用氧化镍，建议进一步探索它的具体应用和供应商。为了获取更多信息或采购氧化镍，请访问 Guidechem，那里提供了丰富的资源和供应商信息，帮助您找到符合需求的高质量产品。
参考：
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氢氧化镍具有六方层状结构，有两种晶体结构：α-Ni(OH)2和β-Ni(OH)2，对应的充电状态分别为γ-NiOOH和β-NiOOH。与β-Ni(OH)2相比，α-Ni(OH)2具有优越的电化学性能，但是，α-Ni(OH)2是一个亚稳态结构，在制备过程中或在强碱性物质中很容易转化为β-Ni(OH)2，因此，目前镍氢电池的正极都采用β-Ni(OH)2/β-NiOOH电对循环。
氢氧化镍是一种重要的氢氧化物功能材料，是镍氢、镍镉等碱性二次电池的主体正极活性材料，对制约电池的容量、寿命和电化学性能起关键作用。
一种氢氧化镍或掺杂有钴的氢氧化镍的制造方法，本发明的特征在于：预先在镍盐的水溶液中或含有钴盐的镍盐水溶液中加入氨水，使镍离子或含有的钴离子与氨作用，生成上述相应金属的氨络合物，再将以上的金属氨络合物溶液、碱金属氢氧化物溶液及氨水溶液三部分连续同时的加入到反应体系中，控制反应体系温度在20-80℃范围内的某一固定值，pH值在9-13范围内的某一固定值，反应连续进行，经过滤、水洗、干燥制得平均粒径为2-50μm的球型氢氧化镍。
本方法制得的氢氧化镍直接为球型粉末，并具有高视比重、高电化学活性，特别适用碱性电池镍正极的活性物质。
CN102134106A
过氧化镍是一种无机金属化合物，可以通过一种简单且环境友好的方法制备纳米过氧化镍。传统的制备方法需要使用大量的强氧化剂次氯酸钠，这增加了后处理过程并对环境造成污染。而新的制备方法则不需要使用次氯酸钠，减少了液体排放中的有效氯和氯离子含量，对环境更加友好。
该方法使用碳酸钠和氢氧化钠的混合碱溶液作为沉淀剂，同时添加硝酸镍溶液。在搅拌的同时滴加硝酸镍到碳酸钠和氢氧化钠的混合碱溶液中，然后在适当的温度下搅拌一段时间。最后，将沉淀洗涤至中性后，干燥并焙烧，即可得到纳米过氧化镍。
这种制备方法不仅简单，而且产物具有较高的热稳定性。通过添加碳酸钠，可以促进纳米级过氧化镍颗粒的形成。制得的过氧化镍具有非常精细的纳米结构，颗粒直径在10-40nm。
纳米过氧化镍可以应用于城市生活垃圾裂解制备燃气的方法。该方法包括将城市生活垃圾中的无机物分拣出来并去除，然后粉碎、烘干。接下来，将裂解催化剂加入裂解炉中，进行裂解并收集气液混合物，最终得到燃气。使用纳米过氧化镍作为裂解催化剂具有裂解温度低、耗时少的优点。
此外，纳米过氧化镍还可以用作固体氧化物型燃料电池的燃料极材料。通过在氧化镍粉末材料上形成覆盖层，可以抑制氧化膨胀造成的电极开裂和相对电解质剥离，减少发电特性的劣化。这种氧化镍粉末材料由氧化镍微粒和含有氢氧化锆的覆盖层构成。
[1] [中国发明] CN200410027989.1 纳米过氧化镍的制备方法
[2] CN201810532380.1城市生活垃圾裂解制备燃气的方法
[3]CN200880114276.5固体氧化物型燃料电池用的氧化镍粉末材料及其制造方法、采用它的燃料极材料、燃料极以及固体氧化物型燃料电池
氧化镍是一种具有广泛应用的p型半导体材料，其禁带宽度为3.7eV。在工业领域中，氧化镍常被用作光催化剂、镍铁电池阴极材料等。此外，氧化镍还可用作陶瓷和玻璃的颜料，搪瓷工业中的密着剂和着色剂，陶瓷工业中的色料原料，磁性材料生产中的镍锌铁氧体原料，以及玻璃工业中茶色玻璃和显像管玻壳的着色剂，同时也是制造镍盐及镍催化剂的重要原料。
一种制备氧化镍纳米晶体的方法是首先配置摩尔浓度为0.12mol/L的NiCl2去离子水溶液，然后向该溶液中滴加摩尔浓度为0.4mol/L的KOH的水/乙醇溶液，搅拌5分钟后进行离心提纯。将得到的绿色沉淀分散于乙醇和二甲基亚砜的混合溶液中，在150℃下反应3小时，再经离心提纯即可获得氧化镍纳米晶体。将氧化镍纳米晶体均匀分散于无水乙醇中，得到氧化镍纳米晶体(NiOx)的乙醇分散液。
一项公开的技术CN201910330698.6介绍了一种快速溶解氧化镍、镍皂脱酸除杂生产硫酸镍溶液的方法。该方法采用高浓度硫酸和低浓度硫酸（加水稀释反应液）配合溶解氧化镍，以实现快速溶解氧化镍的目的。相比传统的低酸溶解氧化镍方法，该方法的溶解时间缩短了3-4倍。此外，该方法还采用了P507镍皂脱酸技术，通过钠皂、镍皂、洗钠、萃取脱酸除杂、有机再生等五个阶段，可以进一步净化氧化镍溶解液中的杂质，如Fe、Zn、Ca、Cu、Mn、Co、Mg等元素。经过脱酸处理后，氧化镍溶解液的杂质含量极低，可以直接进行蒸发结晶，生产出合格的硫酸镍产品。
[1][中国发明]CN201810343689.6一种氧化镍纳米晶体的制备方法及其应用
[2]CN201910330698.6一种氧化镍快速溶解、镍皂脱酸除杂生产硫酸镍溶液的方法
氧化镍在工业和科研领域中具有广泛的应用，如催化剂、电子材料和陶瓷制造等。然而，其潜在的毒性问题也引发了人们的关注，了解氧化镍的应用与毒性之间的关系显得尤为重要。
简介：
氧化镍，是一种无机化合物，化学式为NiO，为橄榄绿色结晶性粉末。氧化镍 NiO 是一种具有立方晶格结构的重要过渡金属氧化物。由于在各种应用中的潜在用途，它引起了越来越多的关注，例如：催化、电池阴极、气体传感器、电致变色薄膜和磁性材料，也可广泛用于染料敏化光阴极面 。它表现出阳极电致变色、出色的耐用性和电化学稳定性、大自旋光密度和各种制造可能性。此外，由于作为离子存储材料的材料成本低，NiO 半导体成为新研究领域的一个激励性课题。
氧化镍的应用
氧化镍有什么用途？氧化镍是具有多种优异性质的多功能半导体材料，比如气敏性，光学，电学性质，热电性等特性，被广泛用于陶瓷，建筑，化工，压片电器等领域。
（1）电极材料
与静电电容器相比，超级电容器提供了更大的能量储存能力；相较于电池，它们具有更高的功率密度和更长的使用寿命，同时在环境保护和能效方面表现优越。在金属氧化物材料中，氧化镍因其较高的理论比电容、较低的成本和较小的污染受到广泛关注。制备过程中得到的尺寸较小且比表面积较大的NiO晶粒能够更有效地与活性物质和电解液接触，从而提升了材料的电化学性能和整体利用效率。
（2）气敏材料
作为气敏材料，p 型半导体在气体浓度升高时，其电阻通常比 n 型半导体更易增大。氧化镍（NiO）是典型的 p 型半导体，当气体分子吸附到其表面时，会引起 NiO 表面能带弯曲，并显著改变其电阻率。电阻的变化通过放大器转化为电信号，从而实现对目标气体的检测、监控和报警。氧化镍的比表面积越大，其对气体的敏感度和响应速度也越高。因此，开发尺寸较小但比表面积较大的氧化镍材料已成为气敏材料研究的一个重要方向。
（3）光电材料
氧化镍的因其具有独特的 3d 电子结构和 Ni2+ 空位，使其有良好的电子阻挡特性和空穴传输能力，从而广泛的应用于有机光电子器件中。纳米氧化镍薄膜致密光滑对太阳能电池的性能有显著的提高。另外自身良好的透光性也使光伏器件及外量子效率更稳定。
（4）光催化材料
NiO 属于宽带隙的半导体，对紫外光有很好的吸收，展现出作为光催化材料的潜力。通过与 n 型半导体复合，改变 NiO的吸光范围，使其可以利用太阳光进行光催化反应。目前以NiO 作为 p 型半导体应用于产氢，降解废水中的污染物和还原CO2 气体等领域改善环境和能源问题是一种可行的方法。
（5）生物应用
绿色合成的 NiO 纳米颗粒已显示出相当大的抗菌、抗氧化、抗癌和抗炎特性，使其成为生物医学应用的有前途的工具。研究已发现 NiO 纳米颗粒对许多真菌菌株具有杀菌活性。几项研究描述了绿色合成的 NiO 纳米颗粒的抗癌活性，包括对 HT-29、MCF-7、HepG2、A549 和 Hela 癌细胞系的细胞毒性研究。此外，这些纳米颗粒对热带利什曼原虫表现出优异的抗寄生虫性能。其他研究还揭示了 NiO 纳米颗粒的抗糖尿病、抗炎和抗氧化特性。针对新鲜分离的巨噬细胞和红细胞检查了绿色合成的 NiO 纳米颗粒的生物相容性，发现在较低浓度下是安全的。=NiO 纳米颗粒通过产生过量的活性氧 （ROS） 和释放导致细胞凋亡的镍 （II） 离子，显示出对不同微生物和癌细胞系的毒性。
氧化镍毒性
（1）相关研究
有证据表明，接触镍微粒会导致皮肤过敏、肺纤维化和肺癌等不良影响。许多实验和流行病学研究以及综述也表明，金属镍和镍化合物在其细小状态下具有致癌性。基于这些证据，IARC 将镍化合物归类为第 1 类：对人类具有致癌性。而金属镍被归类为 2B 类：可能对人类致癌。氧化镍纳米颗粒 (NiO-NPs) 与其本体氧化镍 (NiO-Bulk) 相比具有独特的性能，可用于促进创新应用的工业产品。最近有报道称，NiO-NPs 能够很容易地被输送到生物系统中，从而引起细胞毒性和遗传毒性作用。
（2）法律法规
氧化镍（CAS号1313-99-1）被认定为危险物质，并被分类为1类致癌物质。在澳大利亚安全工作场所（HSIS）中，其风险提示为“吸入可能致癌”（T；R49）。国际癌症研究机构（IARC）将镍化合物列为“对人类致癌物质”（第1组）。该化合物可能对肺部和鼻黏膜产生影响，吸入其粉尘具有致癌风险。职业接触限值（TLV）为：以镍计的可吸入部分浓度应不超过0.2 mg/m3，按时间加权平均（TWA）计算；且该物质被归类为A1级（已确认的人类致癌物）。此外，氧化镍对水生生物有潜在危害。
总结
氧化镍因其优异的电化学性能而在超级电容器和气敏材料等领域展现出广泛的应用前景。它的高比电容和较低成本使其成为电池技术中的一个重要候选材料。然而，氧化镍的毒性问题不容忽视，尤其是其被归类为1类致癌物，对人体健康和环境可能带来风险。因此，在使用和处理氧化镍时，必须采取严格的安全措施和环保措施，以确保其应用的安全性和可持续性。
参考：
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[8]https://chemicalsafety.ilo.org/dyn/icsc/showcard.display?p_lang=en&p_card_id=0926&p_version=2
[9]https://www.industrialchemicals.gov.au/sites/default/files/Nickel%20oxide_Human%20health%20tier%20II%20assessment.pdf
过氧化镍是一种黑色含水粉末，几乎不溶于任何溶剂。商业化试剂为水合过氧化镍，其镍含量高于25%，活性氧含量高于30%。制备过氧化镍可以通过碱性硫酸镍与次氯酸钠反应。
由于镍试剂具有毒性和致癌性，使用时需要小心谨慎。
过氧化镍可用于醇、酚和胺的氧化反应，也常用于杂环化合物的脱氢反应。
过氧化镍是一种温和的氧化剂。在碱性水溶液中，可以选择性地将伯醇氧化为相应的羧酸衍生物。当反应在有机溶剂中进行时，可以将伯醇氧化为相应的羰基化合物。
在过氧化镍的作用下，简单的苯酚会发生聚合反应。只有立体位阻较大的酚类化合物才能在过氧化镍氧化下实现二聚和低聚反应，或者得到醌类化合物。
在苯溶剂中，丙二烯伯醇在过氧化镍的作用下能高产率地被氧化为相应的醛。当反应在氨介质中进行时，伯丙二烯醇则能被氧化为相应的酰胺。
在过氧化镍的氧化下，脂肪族伯胺和苄胺能够被转变成为相应的腈化合物。在同样的条件下，芳香族伯胺生成对称的偶氮化合物，芳香族仲胺则生成对称联胺。
过氧化镍还能实现脱氢反应。在过氧化镍的作用下，邻氨基苯酚与苯甲醛生成的席夫碱化合物能发生分子内氧化脱氢成环反应。
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