蓄电池用氢氧化镉及纳米线的制备

2026/4/9 8:01:55 作者:风华

概述

氢氧化镉(Cd(OH)2)是一种具有较宽的能带间隙的半导体,常温下性状一般为白色三方晶体或粉末。得益于在光学和电学中表现出特殊的性质,氢氧化镉在发光二极管,太阳能电池,生物荧光探针和电池的负极材料中有重要的应用[1],例如制取镍镉电池、金属表面处理以及气相色谱分析等。

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沉淀动力学

氢氧化镉沉淀动力学的研究是按照有柠檬酸盐和无柠檬酸盐二种情况进行的,沉淀试验在一种连续搅拌槽反应器中实施。在试验过程中。最初采用的镉浓度是在2.0到4.0×10-4M范围内,这种浓度范围普遍存在于电镀漂洗水中。总体平衡模型用于计算成核和颗粒生长速度及与其有关的过饱和率。试验发现在有柠檬酸盐存在时比没有柠檬酸盐存在时颗粒生长速度要低很多。抑制生长的试验证明其机理为可控的表面反应[2]

制备方法

文献报道了一种蓄电池用氢氧化镉的生产方法,包括如下步骤:按重量比1:18~22取硫酸镍和氧化镉,加入适量水使硫酸镍和氧化镉反应;搅拌至反应结束,过滤,干燥,粉碎,得到蓄电池用氢氧化镉。该制备方法操作步骤简单,反应所需时间短,废水产生量少,适用于大规模工业化生产,且生产的氢氧化镉在蓄电池中应用时的利用率得到提高[3]

此外,纳米化学领域还公开了一种氢氧化镉纳米线的制备方法。第一步:用丙酮对纯铜片进行超声波清洗;第二步:清洗后的纯铜片置于装有苯与硝酸镉混合溶液的容器中;第三步:向容器中慢慢加入0.5mol/L的氢氧化钠溶液;第四步:在室温下反应48小时后,取出沉淀,先用蒸馏水清洗,再用无水乙醇清洗,在空气中晾干后,即可得氢氧化镉纳米线。该发明提供了一种不使用表面活性剂或者模板,工艺简单易行,成本低,重复性好,制备条件温和,产品形貌均一,有利于形成大规模工业化生产的氢氧化镉纳米线的合成方法。通过该方法得到的氢氧化镉纳米线能大幅度提高镍镉电池的容量[4]

应用

以氢氧化镉和硒粉为原料,分别以正丁胺,正己胺,正辛胺为溶剂进行溶剂热反应,通过调节反应温度与反应时间,可以控制合成出一系列[(CdSe)n·(L)](L=丁胺ba,己胺ha,辛胺oa;n=1,2,4)层状无机/有机杂化物纳米带。该系列杂化物是由少层的无机[CdSe]层和单胺分子沿着晶体生长方向交错堆叠而成的层状结构,表现出显著裂分的激子吸收峰以及尖锐的带边发光现象。本发明通过结晶方式实现了原子级厚度的CdSe在不同的有机单胺体系中的有序组装,为纳米晶体的装配及其进一步应用提供了新途径[5]

参考文献

[1]陈国瑞.氢氧化镉一维纳米材料的制备及其性能的研究[D].哈尔滨工程大学,2013.DOI:10.7666/d.D428914.

[2]许丽娟.氢氧化镉沉淀动力学[J].环境科学与管理, 1993.

[3]刘明章,郭圣文,蒲美,等.蓄电池用氢氧化镉及其生产方法:CN 201110208688[P].DOI:CN102336430 A.

[4]高鹏,陈国瑞,王莹.氢氧化镉纳米线的制备方法:CN201110319261.6[P].

[5]魏朔,郝秀芳,李静,等.一种层状硒化镉-单胺杂化物纳米带的可控合成方法.2018.

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