用高溫氧化法制備氧化鎳納米線及氧化機制研究

(西華大學材料科學與工程學院，四川 成都 610039)

·先進材料及能源·

用高溫氧化法制備氧化鎳納米線及氧化機制研究

楊 攀，魏曉偉*，王 劍，羊 凡，鄭曉宇

(西華大學材料科學與工程學院，四川 成都 610039)

為獲得晶粒尺寸可控的氧化鎳(NiO)納米線，用高溫氧化法制備NiO納米線，并通過XRD、SEM、TGA和HRTEM的手段分析氧化機制。微結(jié)構(gòu)分析表明，Ni納米線在400 、600 、800 ℃氧化5 h獲得的NiO納米線的平均晶粒尺寸分別為12 、16 、21 nm，說明隨著氧化溫度的升高，晶粒尺寸增大。SEM分析顯示，NiO納米線的長度(150 μm)與直徑(150 nm)和Ni納米線一致，但NiO納米線的表面更為光滑，直線度更好。通過TGA和HRTEM分析可知， Ni納米線到NiO納米線的高溫氧化必經(jīng)歷一個無定型的氧化過程。

高溫氧化；氧化鎳納米線；氧化機制；無定型氧化

氧化鎳納米材料是一種典型的金屬氧化半導體材料，其具有較高的強度和韌性，較高的熱膨脹性和磁化性能，對周圍環(huán)境中的電磁波具有較強的屏蔽和吸收特性，可廣泛應用于化學催化劑和微型氣敏裝置等[1-2]。氧化鎳納米線的制備方法有高溫氧化法、有機配合物前驅(qū)體法、溶膠-凝膠法、微乳液法、水熱反應法、碳熱還原法、高分子網(wǎng)絡(luò)微區(qū)沉淀法、低共熔化合物輔助化學沉淀法、熔鹽法、微波輔助均相沉淀法、直流電弧等離子體法等[3]。其中，氧化法是指將金屬鎳納米材料在含氧氣氛中加熱到一定的溫度，金屬鎳原子和氧原子發(fā)生反應形成氧化鎳原子，最后反應形成氧化鎳納米材料[4]。此方法工藝較為簡單，可操作性強，是氧化鎳納米材料制備中應用最為廣泛的一種方法。……