超微Ni(OH)2纳米粒子的合成及其对Li+的超高吸附性能
Ni(OH)2 with Super-Small Nanoscale: Synthesis and Application in Li+ Adsorptions
作者单位E-mail
景楠 北京化工大学, 化工资源有效利用国家重点实验室, 北京 100029  
周安南 北京化工大学, 化工资源有效利用国家重点实验室, 北京 100029  
王国会 北京化工大学, 化工资源有效利用国家重点实验室, 北京 100029  
王润伟 吉林大学化学学院, 无机合成与制备化学国家重点实验室, 长春 130012  
徐庆红 北京化工大学, 化工资源有效利用国家重点实验室, 北京 100029 xuqh@mail.buct.edu.cn 
摘要: 在葡萄糖水溶液中合成得到平均粒径为5 nm的α-Ni(OH)2超微纳米粒子。研究结果发现,在水溶液中葡萄糖浓度能够控制α-Ni(OH)2纳米粒子粒径的大小,我们对其中的原理进行了剖析。当没有葡萄糖存在时,合成得到的Ni(OH)2晶型为β型,且颗粒粒径尺寸分布为微米级别。另外,研究发现α-Ni(OH)2超微纳米粒子室温下对中性水溶液中Li+具有较强的吸附性能,且这种吸附性能随粒径的减小而剧烈增大;粒径为5 nm的α-Ni(OH)2粒子对Li+的最大吸附量为214 mg·g-1(远大于文献报道的有关吸附剂对Li+的吸附容量),而粒径为1 μm的β-Ni(OH)2在相同条件下对Li+的最大吸附量低于30 mg·g-1。计算分析表明,Li+α-Ni(OH)2纳米粒子表面吸附满足Freundlich方程,符合层层吸附模型。
关键词: Ni(OH)2  超微纳米粒子  Li+离子  吸附
基金项目: 国家自然科学基金(No.21521005,U1362113)和吉林大学无机水热合成与制备化学国家重点实验室开放课题(2018)资助。
Abstract: α-Ni(OH)2 nanoparticles with 5 nm average diameter were prepared under the existence of glucose in water solution, and the size of α-Ni(OH)2 nanoparticles was found to be controlled by the concentration of glucose. A possible mechanism of the preparation process was proposed. When the synthesis was processed without existence of the glucose, β-Ni(OH)2 was obtained. The super-small α-Ni(OH)2 nanoparticles showed strong adsorption ability to Li+ ions when pH value of the solution was about 7.0 under room temperature. Maximum adsorption capacity of the super-small α-Ni(OH)2 nanoparticles to Li+ was about 214 mg·g-1; however, the β-Ni(OH)2 with diameter above 1.0 μm was low than 30 mg·g-1. Freundlich equation analysis and SEM images of the adsorption products indicate multilayers' adsorption process to Li+ of α-Ni(OH)2 nanoparticles.
Keywords: nickel hydroxide  super-small nanoparticle  lithium ion  adsorption
投稿时间:2020-02-28 修订日期:2020-11-09
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景楠,周安南,王国会,王润伟,徐庆红.超微Ni(OH)2纳米粒子的合成及其对Li+的超高吸附性能[J].无机化学学报,2021,37(1):131-139.
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