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作为一种重要的多功能磁性金属材料,具有特种形貌的镍纳微材料在多个领域具有广阔的应用前景,其在催化和吸波研究领域的重要性更是不言而喻。正因为如此,条件温和、操作简单、成本低廉、环境友好且易于实现形貌和结构调控的镍纳微材料制备方法具有重要的理论和应用价值。为此,本论文开展了以下几个方面的研究工作:
(1)利用低温液相化学还原法制备不同形貌的镍粉体材料。采用水合肼为还原剂,探讨了反应物浓度、表面活性剂和反应物添加次序等因素对反应的影响。在水和乙二醇体系中合成了几十纳米至亚微米级等不同尺寸的球形镍颗粒、花状球、镍颗粒组装链和纳米片组装颗粒等不同形貌的结构。
(2)利用溶剂热的合成方法合成了镍空心球结构。在乙醇和乙二胺的混合溶剂,以硼氢化钠为还原剂还原无水氯化镍,通过调控乙醇在混合溶剂中的比例等手段,制备出颗粒尺寸在l00nm~500nm范围,壁厚为几十纳米的镍空心球结构,且壁厚和颗粒尺寸均可调控。并可通过添加表面活性剂等方法对产物形貌和反应速度进行修饰。
(3)利用溶剂热的方法用多元醇还原制备出多种形貌的纳米结构镍颗粒。利用水热合成的温度压力条件,通过多元醇还原醋酸镍合成出了l00nm~1μm大小的球形颗粒。此方法克服了传统多元醇还原法存在的反应时间长、温度高、产物粒径大、团聚严重等缺点,同时吸收了醇还原的众多优点。此外,通过调控温度和碱性调节剂等条件,制备出了纳米片组装的微米级颗粒。
(4)将前述水体系中合成的三种镍粉(300nm镍球、50nm镍小颗粒和400nm带刺花状镍球)与石蜡混合制备出复合材料样品。对其电磁性能进行研究后发现,花状镍球独特的表面形貌使相应的复合材料样品显示出优于其他样品的吸波性能。