分別以氨水、NaOH和Na₂CO₃組合以及尿素為沉淀劑,采用水熱法制備了Ni/Al水滑石粉體材料,并且以尿素為沉淀劑時(shí),可在鈦片、鐵鈷鎳合金片、陶瓷片及玻璃片等多種基底上直接獲得Ni/Al水滑石納米片薄膜。分析結(jié)果表明,尿素的水解可以緩慢釋放出氫氧根和碳酸根,相對(duì)溫和的沉淀反應(yīng)有利于Ni/Al水滑石材料的種晶黏附在基底上,從而形成薄膜。 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,43(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

Ni/Al水滑石粉體的XRD譜圖

圖4所示為以尿素為沉淀劑所制Ni/Al水滑石納米片薄膜材料的FTIR測(cè)試結(jié)果。從圖4中可以看出,樣品在3477 cm-1處存在一個(gè)特征吸收峰,對(duì)應(yīng)于水滑石材料層板和水分子中的氫氧根的伸縮振動(dòng),在1631 cm-1處的特征吸收峰和H—OH鍵的伸縮振動(dòng)相對(duì)應(yīng),而在1383 cm-1處的特征吸收峰則對(duì)應(yīng)于CO 3 2- 的反對(duì)稱伸縮振動(dòng)峰,且該吸收峰為比較對(duì)稱的單峰,表明層間的CO 3 2- 排列規(guī)整、對(duì)稱性高,是晶型相對(duì)完整的水滑石,此外,在750 cm-1處還存在一個(gè)特征吸收峰,這對(duì)應(yīng)于主體層板上的O—M—O及M—O(M代表金屬元素)鍵的伸縮振動(dòng)。2.3 Ni/Al水滑石材料在基底上直接成膜的機(jī)理

在使用氨水、NaOH與Na2CO3的組合以及尿素等不同沉淀劑的條件下,分別以鈦片、鐵鈷鎳合金片以及陶瓷片、玻璃片等多種材料為基底制備Ni/Al水滑石納米片薄膜,對(duì)所制樣品進(jìn)行肉眼觀察的結(jié)果表明,使用氨水或NaOH、Na2CO3為沉淀劑時(shí),所制樣品基底上未出現(xiàn)明顯附著物,僅在以尿素為沉淀劑的條件下,所制不同基底的樣品表面均附著了明顯的綠色薄膜狀物質(zhì),對(duì)該綠色薄膜狀物質(zhì)進(jìn)行SEM觀察,結(jié)果如圖2所示。當(dāng)以鈦片為基底時(shí),由圖2(a)可見,在鈦片基底上均勻覆蓋著一層薄膜狀物質(zhì),薄膜由相互連接的納米片組成,納米片的橫向尺寸介于200～600 nm,厚度介于10～20 nm,且大部分納米片都沿著它們的晶體學(xué)ab平面近乎垂直基底方向生長(zhǎng);當(dāng)以鐵鈷鎳合金片為基底時(shí),由圖2(b)可見,生長(zhǎng)在鐵鈷鎳合金片基底上的薄膜狀物質(zhì)同樣由許多納米片組成,這些納米片的橫向尺寸和厚度與鈦片基底上的納米片相應(yīng)值接近,不同的是,在鐵鈷鎳合金片基底上附著的納米片呈現(xiàn)出更多的花狀結(jié)構(gòu),這是因納米片之間相互組裝所致;當(dāng)以絕緣的陶瓷片或玻璃片為基底時(shí),由圖2(c)和圖2(d)可見,陶瓷片或玻璃片基底表面也均被一層由很多納米片組成的薄膜均勻覆蓋,其中納米片的橫向尺寸仍介于200～600 nm,厚度介于10～15 nm。對(duì)以尿素為沉淀劑,分別以金屬鈦片和絕緣的陶瓷片為基底所制樣品進(jìn)行XRD分析,結(jié)果如圖3所示。當(dāng)以鈦片為基底時(shí),從圖3(a)中可以看出,樣品在2θ為11.644°、23.348°和35.482°處出現(xiàn)的特征衍射峰分別對(duì)應(yīng)于 Ni/Al水滑石材料的(003)、(006)和(009)晶面(JCPDS No.48-0594),而其它的特征衍射峰應(yīng)歸因于鈦片基底。當(dāng)以陶瓷片為基底時(shí),由圖3(b)可見,樣品在2θ為11.644°、23.348°處也出現(xiàn)了分別對(duì)應(yīng)于Ni/Al水滑石材料(003)、(006)晶面的特征衍射峰,其余特征衍射峰應(yīng)歸因于陶瓷片基底。XRD測(cè)試結(jié)果證實(shí),在鈦片及陶瓷片基底表面附著的納米片薄膜為 Ni/Al水滑石材料。綜合SEM及XRD測(cè)試結(jié)果表明,以尿素為沉淀劑時(shí),無論是在具有導(dǎo)電性的金屬基底上,或是絕緣的諸如陶瓷片、玻璃片基底上,均能直接形成Ni/Al水滑石納米片薄膜。


本文編號(hào)：3360439