纳米氧化镍材料具有独特的磁、光、光电、催化等性能,在磁存储器、磁传感器、纳米光学器件、纳米电子器件和储氢材料等方面都具有广阔的应用前景,因而成为国内外专家的研究热点。纳米氧化镍在光学、电学、磁学、催化、生物等领域的应用也将得到进一步的开发。
由于纳米氧化镍具有很大的比表面积,在众多过渡金属氧化物催化剂中氧化镍有着很好的催化特性,且纳米氧化镍与其他材料复合时,其催化作用能得到进一步加强。有人采用具有规则孔洞的二氧化硅骨架包裹纳米氧化镍复合材料研究氧化镍催化氧化有机胺取得较好的效果。由于这种纳米氧化镍复合材料兼具纳米颗粒比表面积高和二氧化硅表面微孔丰富的特点,所以使催化反应接触面积和扩散效率都得到明显加强。
随着通信,信息技术的不断发展,电容器也前所未有的发展。现在的电容器由于具有比静电电容器高得多的能量密度和比传统化学电源高得多的功率密度而成为一个研究热点。过渡金属氧化物因为其本身的准电容现象成为电容器的电极材料。目前,利用镍,锰,钴等氧化物的内阻较小,价廉且比容量大等特点,制作而成的电池电极材料备受关注。碳酸盐熔盐燃料电池中用氧化镍作阴极,用煤气或天然气作燃料,是一种发电效率高于传统火力发电的清洁能源。而且纳米氧化镍电池与普通氧化镍电池相比有明显的放电优势,放电容量明显增大,电极电化学性能改善。
由于纳米氧化镍在光吸收谱上表现为选择性光吸收,此类材料在光开关、光计算、光信号处理等领域有其应用价值。有研究以多孔阳极铝氧化物为模板制备出长约60μm、外径约200nm的氧化镍纳米管,其光吸收带宽比单纯的大块晶体氧化镍要窄,从而表现出更好的选择性光吸收特性。
由于纳米氧化镍是一种半导体材料,利用气体的吸附而使其电导率发生变化可以制作气敏电阻。有人研究出了纳米级复合氧化镍薄膜制备传感器,它能对室内的有毒气体一甲醛进行监控。也有人应用氧化镍薄膜制备出在室温下可以操作的H2气敏元件。
日前市场对纳米镍的需求量快速增长,供求矛盾突出,因此需要发展其生产,完善其品种和结构,以满足市场的需要。作为一种新型功能材料,纳米氧化镍的应用前景广阔,有待进一步拓展其应用领域。
复朗施纳米科技有限公司采用能将多种类金属纳米粉体稳定量产的EEM制备技术,很好地解决了其他生产工艺(如液相法、研磨法等)产品低纯度、低活性、低均匀度、大粒径等问题。复朗施纳米科技有限公司通过大量实验,依照不同金属(合金)导电率、比重等理化特性总结归纳出完整的脉冲高压冲击指标体系,在实现精准制备不同种类、高纯度、同粒径分布的纳米粉体方面有着非常丰富和纯熟的经验,并且在10-100纳米范围区间内做得非常出色。
微细电火花加工技术在制造高深宽比微结构和器件中起着重要作用。为了增强工具电极材料的耐电蚀能力并降低电极损耗,研究人员选用了纳米量级稀土氧化物-氧化镧作为电铸基液添加剂,制备了微工具铜电极材料,并对纳米氧化镧添加剂对电铸电极材料抗电蚀性能的影响进行了实验研究。
实验结果显示,适量添加纳米氧化镧添加剂并在适当的电沉积条件下,电铸铜电极材料表现出较强的抗电蚀能力,并且具有优异的综合机械性能。
纳米氧化镧是一种白色粉末,具有微溶于水、易溶于酸的特性。它在空气中容易吸收二氧化碳和水,逐渐转化为碳酸镧。此外,灼烧的氧化镧与水化合会释放出大量热能。
通过实验观察发现,纳米氧化镧的添加量对电铸电极材料的耐电蚀性有着明显影响。当添加量少于1.5g/L时,电极损耗较大,电极的抗电蚀性能较弱;当添加量为1.5g/L~2g/L时,相对损耗约为10%,表现出较好的耐电蚀性能;然而,当添加量大于2g/L时,重量相对损耗随着添加量的增加而逐渐增大,导致抗电蚀性能变差。
添加较少量的纳米氧化镧添加剂可以增强电沉积的阴极极化,使晶粒更细化,电极材料更致密,减少空隙,提高电极材料的整体密度,从而在电蚀过程中不易被融化气化。然而,随着氧化镧添加量的增加,其作用发生了改变。过量的氧化镧会悬浮在电沉积基液中,与铜实现复合电沉积,导致电极材料内出现第二相--纳米氧化镧。这些固体颗粒的侵入降低了铜电极材料的导电导热性能,削弱了其抗电蚀能力。
研究人员对纳米氧化镧进行了表面修饰,并将其与碱处理后的涤纶进行偶联反应。最后,采用载体法对偶联处理后的涤纶进行染色。经过表面修饰的纳米氧化镧可以提高载体与分散染料、载体与涤纶纤维之间的亲和力,降低涤纶的玻璃化转变温度。这种方法简单、反应条件温和,且成本较低。
除了在微细电火花加工技术和涤纶染色中的应用外,纳米氧化镧还可以用于压电材料、精密光学玻璃、高折射光学纤维板、合金材料的制造。此外,它还可以作为有机化工产品的催化剂、汽车尾气催化剂以及推进剂的催化剂。另外,纳米氧化镧还可以应用于光转换农用薄膜,提高光电转换效率,节约能源损失。