鎳納米纖維及鎳納米顆粒的制備和性能表征.pdf

1、在過去的十年里,鎳納米纖維作為新型的磁性材料,因其在傳感器、生物磁性裝置及氫燃料等領域的潛在應用價值而受到了廣泛的關注。制備納米纖維的傳統(tǒng)方法有很多,如模板法、自組裝法等,近年來已有研究者使用靜電紡絲制備出了一維納米纖維。相對于以上的方法,靜電紡絲法能夠簡單有效地制備出連續(xù)的長纖維。但是,使用靜電紡絲法制備鎳納米纖維的方法鮮有報道。
　　本論文使用硝酸鎳和PVA為原料,利用靜電紡絲法制備出了PVA/Ni(NO3)2復合納米纖維和N

2、i納米纖維,并與溶膠凝膠法制備出的鎳納米顆粒進行性能對比。使用XRD、FT-IR、TG-DSC、SEM、TEM和VSM等先進儀器表征了鎳納米材料的物相、形貌、結構及性能。
　　首先,使用靜電紡絲法制備出了PVA/Ni(NO3)2復合納米纖維,通過分析電紡工藝參數對紡絲效果和納米纖維直徑的影響,得到最佳的電紡工藝為:前驅液PVA溶度為13wt％,電紡電壓為20kV,紡絲距離為15cm。
　　通過改變升溫速率,制備出不同結構的鎳

3、納米纖維及鎳納米管,并對其形成機理進行了研究。在500℃下煅燒PVA/Ni(NO3)2復合納米纖維,當升溫速度為1℃/min時,得到NiO實心納米纖維;當升溫速度為10℃/min時,得到NiO納米管;當燃燒溫度大于10℃/min時,得到管套線結構的納米纖維。在氫氣氣氛下300℃還原這些納米纖維,氧化鎳納米線和管套線結構還原后形成實心納米線結構,而氧化鎳納米管還原后結構出現坍塌。
　　通過溶膠-凝膠法制備出了不同粒度的鎳納米顆粒,其

4、過程為:(1)將硝酸鎳和檸檬酸的混合溶液烘干來制備前驅體干凝膠;(2)在空氣中煅燒前驅體凝膠來制備納米NiO粉體;(3)在氫氣中還原NiO粉體來制備鎳納米粉體。實驗表明,隨著檸檬酸的增加,Ni晶粒尺寸減少。
　　使用VSM測量鎳納米纖維和鎳納米顆粒的磁性,分別得到其矯頑力為75.3Oe到185Oe,磁飽和強度從46.3emu/g到51.9emu/g,剩磁強度為7.9emu/g到16.9emu/g,由于材料本身擁有較大剩磁,所以材料