專利名稱：鎳基鎳鈦水滑石薄膜材料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水滑薄膜材料及其制備方法，具體涉及鎳鈦水滑石薄膜材料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在當(dāng)今科技迅速發(fā)展的潮流下，電子元件日趨變小以及電動(dòng)汽車(chē)逐漸普及，作為后備電源和記憶候補(bǔ)裝置的超級(jí)電容器引起人們的廣泛關(guān)注。目前主流的超級(jí)電容器材料由氧化釕薄膜系統(tǒng)和碳雙電層開(kāi)發(fā)而成。在Electrochem. Solid StateLett, 2000, 3(5) :205-208中Manthiram等人制成的釕鉻復(fù)合氧化物比容量高達(dá)840F/go但是用于電動(dòng)車(chē)輛動(dòng)力源中的電池-電容器混合系統(tǒng)中的大容量電容器所需的釕材料非常昂貴，這也是限制超級(jí)電容器普及的一個(gè)非常重要的因素。在文獻(xiàn)Adv.Mater, 2006, 18，2807-2824中，Bavykin報(bào)道了 TiO2納米管陣列作為鋰離子電池的陽(yáng)極的 電容量可達(dá)338mA h/g。而Ni由于在NiH電池中具有高電容量的特點(diǎn)，Zhang等在Nano.Res, 2010，3，643中提出β -Ni (OH)2的煅燒產(chǎn)物多孔NiO在5A/g能達(dá)到390F/g的比電容。復(fù)合氧化物材料不但性能優(yōu)良并且價(jià)格低廉，故在電化學(xué)領(lǐng)域引起了廣泛研究和關(guān)注。在文獻(xiàn)Energy Fuels, 2010，24:6463 - 6467中，Wang等人利用尿素法將鎳鋁水滑石粉體沉積在泡沫鎳當(dāng)中，在10mA/cm2電流密度下達(dá)到701F/g。電吸附材料作為電吸附性能的決定性因素，一直受到廣泛關(guān)注。由于電吸附基本原理是通電時(shí)水中的離子將分別向相反電荷電極遷移并被該電極吸附在電極表面所形成的雙電層，故雙電層理論為其基礎(chǔ)理論。目前國(guó)內(nèi)外主要以炭材料作為電吸附材料的首選。按照材料的不同，國(guó)內(nèi)外主要研究包括以石墨、活性炭、活性炭纖維和炭氣凝膠等材料做電吸附材料的電吸附技術(shù)。在文獻(xiàn)Desalination，2011，270:285 - 290中，Li等人用二氧化鈦改性過(guò)的活性炭做為吸附劑吸附氯離子，這種方法優(yōu)點(diǎn)是活性炭材料具有更大的比表面積和吸附容量，具有良好的去除重金屬離子的效果。缺點(diǎn)是本身高電阻和傳質(zhì)阻力的缺點(diǎn)限制了它在實(shí)際中的應(yīng)用。在文獻(xiàn)Ind. Eng. Chem. Res, 2011，50:5334-5345中，Gao等人制備出鎳鈦水滑石，并且成功將十二烷基苯磺酸鈉插入到水滑石層間，對(duì)五氯苯酚等有毒有機(jī)試劑實(shí)現(xiàn)了良好的吸附性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鎳鈦水滑石薄膜材料及其制備方法，該材料可用作超電容以及電吸附的電極材料。本發(fā)明提供的鎳基鎳鈦水滑石薄膜是以泡沫鎳為基體，在其表面原位生長(zhǎng)鎳鈦類(lèi)水滑石薄膜，該薄膜的化學(xué)式是[Ni1-Jix (OH) 2]2x+ (⑶廣)x · mH20其中Ni2+與Ti4+位于主層板之間；C032-為層間陰離子；Ni2+/Ti4+的摩爾比值為1.51.6;較佳的比值為2 4:1 ;m代表層間水。該鎳基鎳鈦水滑石薄膜具有晶型完整，粒徑分布均一，附著力高、不易脫落等特性。鎳基鎳鈦水滑石薄膜的具體制備步驟如下A.采用純度大于90%的泡沫鎳片為基體，按需要剪成不同的大小和形狀，用質(zhì)量濃度為36%濃鹽酸超聲波清洗，然后分別用去離子水和無(wú)水乙醇清洗干凈，放入60°C烘箱中烘干備用；B.以Ti (SO4)2為T(mén)i源，以Ni (NO3)2作為Ni源，用去離子水按摩爾比Ni2+:Ti4+=2 4:1的比例配制鎳、鈦混合鹽溶液a，其中Ti (SO4)2為O. 05 O. 20mol/L ;再用去離子水將NaOH與Na2CO3按照摩爾比Na0H:Na2C03=5 9:2. 2配制堿性溶液b，其中Na2CO3為
O.7^1. OmoI/L ;將堿性溶液b逐滴加入鎳、鈦混合鹽溶液a中，調(diào)節(jié)pH值在8 10之間，再將 步驟A中處理后的泡沫鎳片置入其中，于5(T90°C下反應(yīng)6 14h;取出鎳片，使用去離子水超聲波清洗，于60°C下干燥12h;C.用Ti (SO4) 2、Ni (NO3)2與去離子水配制鎳、鈦混合鹽溶液C，其中Ni2+ = Ti4+摩爾比為2 4:1，Ti (SO4)2摩爾濃度為O. 05 0. 20mol/L ;再用Na2CO3、氨水和去離子水配制堿性溶液山其中NH3 = Na2CO3摩爾比為7 11:2. 2，Na2CO3摩爾濃度為O. 7 I. Omo I/L ;將堿性溶液d逐滴加入鎳、鈦混合鹽溶液c中，調(diào)節(jié)pH值到8. 5^10之間；再放入步驟B烘干后的鎳片，于6(T70°C下反應(yīng)l(Tl4h，得到在泡沫鎳基體上生長(zhǎng)的鎳鈦水滑石薄膜。其中步驟B中的鎳、鈦混合溶液a與步驟C中的鎳、鈦混合溶液c的摩爾濃度和可以相同也可以不同。步驟B中混合鹽溶液與堿性溶液混合，形成鎳鈦水滑石粉體沉積在泡沫鎳表面，為步驟C生長(zhǎng)泡沫鎳薄膜提供晶核。而步驟C利用銨離子的絡(luò)合作用，在泡沫鎳基體生長(zhǎng)鎳鈦水滑石薄膜，所加入的鎳、鈦混合溶液為生長(zhǎng)水滑石提供鎳源與鈦源。上述制備過(guò)程中，由步驟B共沉淀法沉積在泡沫鎳表面的鎳鈦水滑石粉末提供晶核，為下一步反應(yīng)提供前驅(qū)體，步驟C中的氨水通過(guò)水解可以為溶液提供0!Γ和ΝΗ4+。并且該混合溶液PH值在8. 5 10之間，進(jìn)而為水滑石合成提供合適的pH值條件。泡沫鎳片在弱堿性溶液中，在NH4+的作用下，先與銨離子形成絡(luò)合物，然后緩慢釋放出Ni+，為水滑石的生長(zhǎng)提供Ni源，當(dāng)鎳片表面的離子濃度達(dá)到過(guò)飽和后可以形成水滑石晶核，然后逐漸長(zhǎng)大，在鎳基體表面形成均勻致密的鎳鈦水滑石薄膜材料。將實(shí)施例1-5所用泡沫鎳X射線粉末衍射儀(XRD)進(jìn)行分析，結(jié)果如圖I所示，在44. 9和52. 4處有兩個(gè)較強(qiáng)的鎳的吸收峰。圖2是實(shí)施例I中從泡沫鎳基底上刮下的鎳鈦水滑石薄膜粉體的XRD圖譜。圖中在(003)、(006)、(009)、(110)出現(xiàn)特征衍射峰，這說(shuō)明制備出的薄膜材料中的活性組分是鎳鈦水滑石材料。圖3是實(shí)施例I的帶泡沫鎳基片的鎳鈦水滑石薄膜的XRD特征衍射峰。由圖可見(jiàn)，除了在44. 9與52. 4出現(xiàn)泡沫鎳特征峰外，在(003 )、( 006 )、( 009 )、( 110 )也出現(xiàn)特征峰，說(shuō)明在泡沫鎳表面生長(zhǎng)出了鎳鈦水滑石薄膜。圖5是實(shí)施例I得到的鎳鈦水滑石薄膜材料的掃描電子顯微鏡表征。由圖可見(jiàn)在泡沫鎳的表面存在一種非常致密的片狀水滑石薄膜，該水滑石納米片的厚度大約20nm左右。圖6是將實(shí)施例I得到的鎳鈦水滑石薄膜在lmol/L的KOH電解液中的循環(huán)伏安曲線，掃描速率分別是lmVs'SmVs' lOmVs—1和SOmVs'圖中一對(duì)氧化還原峰，反應(yīng)了鎳的不同氧化態(tài)的轉(zhuǎn)變，伏安循環(huán)曲線反應(yīng)了贗電容主要來(lái)自于鎳鈦水滑石的法拉第氧化還原反應(yīng)。陰極和陽(yáng)極峰的電位差跟鎳鈦水滑石薄膜材料的超電容和電吸附薄膜電極低的電導(dǎo)率有關(guān)。隨著掃描速率的增加，氧化還原電流增加，氧化峰向正極偏移，還原峰向負(fù)極偏移，這一結(jié)果反應(yīng)了氧化還原的可逆性。圖7是實(shí)施例I中得到的鎳基鎳鈦水滑石薄膜在lmol/L的KOH電解液中不同的電流密度下的充放電曲線，充放電過(guò)程是在0-0. 45V之間進(jìn)行，電容值由下式計(jì)算得到Cm=I At/AVCni表示電容(Fg—1)，I是充放電電流(mA)，Λ t是充放電的時(shí)間(s)，AV是電壓(V).通過(guò)計(jì)算可得在電流密度分別為10、20、30mAcm_2時(shí)，鎳基水滑石薄膜的電容值分別為7.93、6.00、5. 34F/cm2。電容值隨著電流密度的升高而降低，可能是由于在高電流密度放電情況下鎳基鎳鈦水滑石薄膜材料的電阻以及法拉第的活性物質(zhì)氧化還原反應(yīng)的不足弓丨起的，但是仍然可以保持優(yōu)良的超電容性能。 圖8是實(shí)施例I鎳基鎳鈦水滑石薄膜的循環(huán)穩(wěn)定性曲線，由圖中可以看出在電流密度為20mA/cm2時(shí)，1000個(gè)循環(huán)仍后保持84%的容量，說(shuō)明該材料具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性。圖9為鎳基鎳鈦水滑石薄膜電吸附/脫附循環(huán)氯離子濃度隨時(shí)間的變化曲線。用石墨做陰極，鎳基鎳鈦水滑石薄膜作為陽(yáng)極，放入到O. OOlmol/L的NaCl溶液當(dāng)中，在恒壓
I.2V條件下進(jìn)行5次電吸/附脫附循環(huán)。由圖可見(jiàn)，第一次吸附率13. 3%，脫附率接近100%，電吸附及脫附的時(shí)間40min。與同類(lèi)電吸附材料相比，解決了以往制備的電吸附材料耐沖擊性差，與基體結(jié)合不緊密等問(wèn)題，并且有著吸附速率快，電吸附率和電脫附率相對(duì)穩(wěn)定等特點(diǎn)。圖1-5說(shuō)明在泡沫鎳的表面長(zhǎng)上了一層致密的鎳鈦水滑石薄膜，厚度約20nm。圖6-8說(shuō)明本發(fā)明制備的鎳基鎳鈦水滑石薄膜材料具有很大的比電容，并且在高充放電速率下具有較高的容量。說(shuō)明原位生長(zhǎng)法有利于電解質(zhì)通過(guò)電極快速傳導(dǎo)，減小了電極材料內(nèi)部的電子傳輸距離，使得鎳鈦水滑石薄膜材料具有很高的比電容和充放電性能。因此該鎳鈦水滑石薄膜材料是一種很好的超電容電極材料。本發(fā)明的有益效果用原位生長(zhǎng)法在泡沫鎳的表面生長(zhǎng)了一層鎳鈦水滑石薄膜，該薄膜由泡沫鎳基底提供鎳源，與基底結(jié)合緊密，不易脫落。原位生長(zhǎng)的鎳基鎳鈦水滑石薄膜由于泡沫鎳基體表面的形貌有更大的接觸面積，通過(guò)基板與活性物質(zhì)發(fā)生的電極氧化還原反應(yīng)，電子傳遞比傳統(tǒng)方法更快，在高放電電流下鎳基鎳鈦水滑石薄膜電極表現(xiàn)了很大的比電容，有可能成為一種高容量和高速率的電容器。通過(guò)電吸附及電脫附測(cè)試發(fā)現(xiàn)這種鎳基鎳鈦水滑石薄膜可以用做電吸附劑，并可以重復(fù)利用，且電吸附及脫附性能優(yōu)良。


圖I是實(shí)施例1-5中所用泡沫鎳的XRD圖譜。圖2是實(shí)施例I從步驟C制備的泡沫鎳表面刮下鎳鈦水滑石粉體XRD衍射峰。圖3是實(shí)施例I在泡沫鎳基底上生長(zhǎng)的鎳鈦水滑石薄膜XRD衍射峰。圖4是實(shí)施例I所用泡沫鎳的SEM表征。圖5是實(shí)施例I制備的鎳鈦水滑石薄膜的SEM表征。圖6是以實(shí)施例I制備出的鎳基鎳鈦水滑石薄膜材料為電極在lmol/L的KOH電解液中不同掃描速率下的循環(huán)伏安曲線。圖7是以實(shí)施例I制備出的鎳基鎳鈦水滑石薄膜材料為電極在lmol/L的KOH電解液中不同的電流密度下的放電曲線。圖8是實(shí)施例I制備得到的鎳基鎳鈦水滑石薄膜材料的循環(huán)穩(wěn)定性曲線。圖9是實(shí)施例I中所制備得到的鎳鈦水滑石薄膜材料在O. 001mol/L的NaCl中經(jīng)過(guò)5次電吸附和電脫附過(guò)程中Cl—濃度隨時(shí)間變化的曲線。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例IA.用純度大于90%的泡沫鎳為基底材料，剪切成10*15cm大小的片，用30%的濃鹽酸清洗50s，再用去離子水超聲波清洗3次，無(wú)水乙醇清洗一遍，放入60°C烘箱中烘干備 用。B.用去離子水將 26. 4g Ti (SO4)2 和 58. 15gNi (NO3)2 配制成 1000ml 溶液 a，再用去離子水將17. 5g Na2CO3與18. 65gNa0H配制成200ml溶液b。將經(jīng)過(guò)步驟A處理的泡沫鎳置入溶液a中，然后在強(qiáng)烈攪拌下將溶液b逐滴加入到溶液a中，至溶液pH達(dá)到9. 5，一起轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，放入烘箱中于90°C反應(yīng)6h。反應(yīng)結(jié)束后取出泡沫鎳，用去離子水清洗掉表面多余的沉淀物，60°C下烘干12h。C.配制與步驟B中溶液a相同的IOOOml溶液c ;再向19ml氨水與15. 7g Na2CO3滴加去離子水配制成IOOml溶液d，放入步驟B烘干得到的泡沫鎳片；將溶液d滴入到溶液c中，至溶液pH達(dá)到9. 5，轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯反應(yīng)釜，于70°C下反應(yīng)14h。反應(yīng)結(jié)束后取出泡沫鎳，放入烘箱中，在60°C下烘干12h，即為鎳基鎳鈦水滑石薄膜材料?；瘜W(xué)式為Ni3Ti (OH) 8C03。實(shí)施例2A.用純度大于90%的泡沫鎳為基底材料，剪切成10*15cm大小的片，用30%的濃鹽酸清洗50s，隨后用去離子水超聲波清洗3次，無(wú)水乙醇清洗一遍，放入60°C烘箱中烘干備用。B.用去離子水將39. 6g Ti(SO4)2以及87. 24gNi (NO3)2配制成800ml溶液a，再用去離子水配制28gN0H以及23. 3gNa2C03225ml混合溶液b。將經(jīng)過(guò)步驟A處理的泡沫鎳置入溶液a中，然后在強(qiáng)烈攪拌下將溶液b逐滴加入到溶液a中，至溶液pH達(dá)到9，隨后一起轉(zhuǎn)移到IOOOml燒杯中，用保鮮膜封好燒杯口。在60°C水浴鍋中劇烈攪拌，反應(yīng)5h，反應(yīng)結(jié)束后取出泡沫鎳用去離子水清洗干凈，放入烘箱中，在60°C下烘干12h。C.用去離子水將 26. 4g Ti (SO4)2 以及 58. 15g Ni (NO3)2 配制成 IOOOml 溶液 C，再使用去離子水將70ml氨水與16. 5g Na2CO3配制成200ml溶液d，將溶液d逐滴加入溶液c中，同時(shí)放入步驟B烘干得到的泡沫鎳，至溶液pH達(dá)到9. 5，一起放入到聚四氟乙烯中80°C下反應(yīng)12h。反應(yīng)結(jié)束后取出泡沫鎳，在60°C下烘干12h，即為鎳基鎳鈦水滑石薄膜材料。實(shí)施例3A.用純度大于90%的泡沫鎳為基底材料，剪切成10*15cm大小的片，用30%的濃鹽酸清洗50s，隨后用去離子水超聲波清洗3次，無(wú)水乙醇清洗一遍，放入60°C烘箱中烘干備用。
B.用去離子水將19. 8g Ti(SO4)2以及43. 6g Ni (NO3)2配制成750ml溶液a，用去離子水將14gN0H以及11. 85gNa2C03配制成250ml溶液b，將經(jīng)過(guò)步驟A處理的泡沫鎳置入溶液a中，然后在強(qiáng)烈攪拌下將溶液b逐滴加入到溶液a中，至溶液pH達(dá)到8. 5，一起加入到去四氟乙烯反應(yīng)釜當(dāng)中，80°C下反應(yīng)10h。反應(yīng)結(jié)束后，將泡沫鎳清洗干凈，放入烘箱中，在60°C下烘干12h備用。C.用去離子水將19. 8g Ti (SO4)2以及43. 6g Ni (NO3)2配制成750ml溶液C，再用去離子水將60ml氨水與12gNa2C03配制成250ml溶液d，將溶液d逐滴加入到溶液c當(dāng)中，同時(shí)放入步驟B烘干得到的泡沫鎳。至溶液pH達(dá)到9后，一起加入到聚四氟乙烯當(dāng)中60°C下反應(yīng)8h。反應(yīng)結(jié)束后取出泡沫鎳，在60°C下烘干12h，即為鎳基鎳鈦水滑石薄膜材料。實(shí)施例4A.用純度大于90%的泡沫鎳為基底材料，剪切成10*15cm大小的片，用30%的濃鹽酸清洗50s，隨后用去離子水超聲波清洗3次，無(wú)水乙醇清洗一遍，放入60°C烘箱中烘干 備用。B.將17. 6g Ti (SO4)2以及38. 77g Ni (NO3) 2用去離子水配制成750ml溶液a,再用去離子水將11. 2gN0H以及10. 8gNa2C03配制成250ml溶液b。將經(jīng)過(guò)步驟A處理的泡沫鎳置入溶液a中，然后在強(qiáng)烈攪拌下將溶液b逐滴加入到溶液a中，至溶液pH達(dá)到9時(shí)，與泡沫鎳一起倒入到聚四氟乙烯當(dāng)中80°C下反應(yīng)5h。反應(yīng)結(jié)束后放入烘箱中，在60°C下烘干12h。C.將17. 6g Ti(SO4)2以及38. 77g Ni (NO3) 2配制成750ml溶液c，再用去離子水將51ml氨水與11. 7gNa2C03配制成250ml溶液d，將溶液d逐滴加入到溶液c當(dāng)中，同時(shí)放入步驟B烘干得到的泡沫鎳。攪拌均勻后至溶液pH達(dá)到10，轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯當(dāng)中60°C下反應(yīng)14h。反應(yīng)結(jié)束后取出泡沫鎳放入烘箱，在60°C下烘干12h，即為鎳基鎳鈦水滑石薄膜材料。實(shí)施例5A.用純度大于90%的泡沫鎳為基底材料，剪切成10*15cm大小的片，用30%的濃鹽酸清洗50s，隨后用去離子水超聲波清洗3次，無(wú)水乙醇清洗一遍，放入60°C烘箱中烘干備用。B.用去離子水將39. 6g Ti (SO4) 2以及87. 24gNi (NO3) 2，配制成800ml溶液a，再用去離子水將23. 4gN0H以及23. 3gNa2C03配制成225ml溶液b。將經(jīng)過(guò)步驟A處理的泡沫鎳置入溶液a中，然后在強(qiáng)烈攪拌下將溶液b逐滴滴入到溶液a當(dāng)中，調(diào)節(jié)pH至8. 5，一起轉(zhuǎn)移到IOOOnl燒杯中，用保鮮膜封好燒杯口。在劇烈攪拌下60°C冷凝回流，反應(yīng)5h，反應(yīng)結(jié)束后取出泡沫鎳用去離子水清洗干凈，放入烘箱中，在60°C下烘干12h。C.用去離子水將19. 8g Ti (SO4)2以及43. 6g Ni (NO3)2配制成750ml溶液C，隨再用去離子水將60ml氨水與12gNa2C03配制成250ml溶液d，將溶液d逐滴加入到溶液c當(dāng)中，同時(shí)放入步驟B烘干得到的泡沫鎳。至溶液pH達(dá)到8. 5后，一起加入到聚四氟乙烯當(dāng)中，60°C下反應(yīng)8h。反應(yīng)結(jié)束后取出泡沫鎳放入烘箱，在60°C下干燥12h，即為鎳基鎳鈦水滑石薄膜材料。
權(quán)利要求
1.一種鎳基鎳鈦水滑石薄膜的制備方法，具體制備步驟如下 A.采用純度大于90%的泡沫鎳片為基體，按需要剪成不同的大小和形狀，用質(zhì)量濃度為36%濃鹽酸超聲波清洗，然后分別用去離子水和無(wú)水乙醇清洗干凈，放入60°C烘箱中烘干備用; B.以Ti(SO4)2為T(mén)i源，以Ni (NO3)2作為Ni源，用去離子水按摩爾比Ni2+:Ti4+=2 4:1的比例配制鎳、鈦混合鹽溶液a，其中Ti (SO4)2為O. 05、. 20mol/L ;再用去離子水將NaOH與Na2CO3按照摩爾比Na0H:Na2C03=5 9:2. 2配制堿性溶液b，其中Na2CO3為O. 7 I. OmoI/L ;將堿性溶液b逐滴加入鎳、鈦混合鹽溶液a中，調(diào)節(jié)pH值在8 10之間，再將步驟A中處理后的泡沫鎳片置入其中，于5(T90°C下反應(yīng)6 14h ;取出鎳片，使用去離子水超聲波清洗，于60°C下干燥12h ； C.用Ti(SO4) 2、Ni (NO3)2與去離子水配制鎳、鈦混合鹽溶液C，其中Ni2+ = Ti4+摩爾比為2^4:1, Ti (SO4)2摩爾濃度為O. 05、. 20mol/L ;再用Na2CO3、氨水和去離子水配制堿性溶液山其中NH3 = Na2CO3摩爾比為7 11:2. 2，Na2CO3摩爾濃度為O. 7 I. OmoI/L ;將堿性溶液d逐滴加入鎳、鈦混合鹽溶液c中，調(diào)節(jié)pH值到8. 5^10之間；再放入步驟B烘干后的鎳片，于6(T70°C下反應(yīng)l(Tl4h，得到在泡沫鎳基體上生長(zhǎng)的鎳鈦水滑石薄膜。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法制備的鎳基鎳鈦水滑石薄膜，是以泡沫鎳為基體在其表面原位生長(zhǎng)鎳鈦水滑石薄膜，該薄膜的化學(xué)式是 [Ni1^Tix (OH) J2x" (CO3^)x · mH20 其中Ni2+與Ti4+位于主層板之間；C032-為層間陰離子；Ni2+/Ti4+的摩爾比值為I. 5^4. 6 ； m代表層間水。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎳基鎳鈦水滑石薄膜，其特征是Ni2+/Ti4+的摩爾比值為2^4:1 ;該鎳基鎳鈦水滑石薄膜具有晶型完整，粒徑分布均一，附著力高、不易脫落等特性。
4.一種權(quán)利要求2所述的鎳基鎳鈦水滑石薄膜的應(yīng)用，該材料用作超電容和電吸附的電極材料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鎳鈦水滑石薄膜材料及其制備方法，該材料可用作超電容以及電吸附材料。鎳基鎳鈦水滑石薄膜是以泡沫鎳為基底材料，在其表面原位生長(zhǎng)鎳鈦類(lèi)水滑石薄膜。該薄膜具有晶型完整，均勻致密，附著力高、不易脫落的優(yōu)點(diǎn)。其制備方法是將泡沫鎳片放置于硝酸鎳與硫酸鈦混合溶液中，通過(guò)控制pH，反應(yīng)溫度，時(shí)間等反應(yīng)條件，在泡沫鎳片上原位生長(zhǎng)鎳鈦水滑石薄膜。本發(fā)明中的鎳源來(lái)自于泡沫鎳表面與溶液中溶解的鎳鹽，與單純?cè)诨铣练e而得到的水滑石薄膜相比，所制備的薄膜在基體上的附著力更強(qiáng)。該材料具有較好的超電容性能以及電吸附性能，可將其用做超電容電極材料和電吸附電極材料。
文檔編號(hào)C23C26/00GK102912344SQ20121035054
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月19日
發(fā)明者雷曉東, 谷耀行, 孫曉明 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)