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【博飞美科】NiO 纳米分散液

发表时间:2025-07-16

NiO 纳米分散液是一种将纳米级氧化镍(NiO)颗粒(粒径通常在 1-100 nm)均匀分散于液相介质(如水、乙醇、乙二醇、N - 甲基吡咯烷酮等)中形成的稳定胶体体系。其核心特征是通过表面修饰(如添加分散剂、进行表面改性)或工艺优化(如超声分散、球磨),避免纳米 NiO 颗粒因高表面能而团聚,最终形成分散均匀、稳定性强的悬浮液。

NiO 纳米分散液的核心特征

1. 纳米颗粒特性

  • 粒径可控性:通过溶胶 - 凝胶法、水热合成等工艺可调控 NiO 颗粒尺寸(如 5 nm、20 nm、50 nm),不同粒径对应差异化性能(例如:5 nm 颗粒因量子尺寸效应展现出更强的光催化活性,20 nm 颗粒则更适合作为电极材料的载流子通道)。

  • 高比表面积:纳米 NiO 的比表面积可达 50-200 m2/g(远高于微米级 NiO 的 1-5 m2/g),使其表面活性位点(如 Ni2?空位、羟基基团)数量显著增加,增强与反应物的界面作用(如催化反应中的吸附 - 脱附效率)。

2. 分散稳定性

  • 长期悬浮性:通过添加分散剂(如柠檬酸、聚乙烯吡咯烷酮 PVP)或对颗粒表面进行羟基化 / 胺基化改性,可使分散液在静置 3-6 个月后仍无明显沉降(zeta 电位绝对值通常>30 mV,通过静电斥力维持稳定)。例如:采用 PVP 修饰的 NiO 纳米分散液(浓度 5 wt%)在 6000 rpm 离心 30 分钟后,上清液浓度保留率>90%。

  • 可调控浓度:分散液浓度可根据应用需求调整(0.1-20 wt%),低浓度(<1 wt%)适用于制备超薄薄膜(厚度<50 nm),高浓度(10-20 wt%)可用于厚膜涂层(如电池电极、防护层)。

3. 工艺适配性

  • 低成本涂布兼容性:可直接通过 spin-coating(旋涂)、slot-die coating(狭缝涂布)、inkjet printing(喷墨打印)等技术成膜,无需高温预处理(与高温烧结 NiO 涂布液不同,其成膜后可选择低温固化或高温烧结,灵活性更高)。例如:在钙钛矿太阳能电池中,采用狭缝涂布 5 wt% NiO 纳米分散液,可制备大面积(30×30 cm)均匀薄膜,厚度偏差<5%。

  • 复合体系可设计性:易于与其他纳米材料(如石墨烯、TiO?、量子点)复合,形成多功能分散液。例如:NiO / 石墨烯复合分散液可同时提升导电性(石墨烯贡献)和空穴传输能力(NiO 贡献),在超级电容器中比容量提升 40%。

4. 功能特性

  • 半导体性能:作为 p 型半导体,其禁带宽度约 3.6-4.0 eV,电导率可通过掺杂(如 Li?、Cu2?)调控(10??-10?1 S/cm),适配光电子器件的电荷传输需求。

  • 化学稳定性:在酸性、中性环境中不易降解,且纳米尺度使其具有优异的催化活性(如电催化析氧、CO 氧化)和气体敏感性(对 NO?、H?S 等气体响应灵敏)。

NiO 纳米分散液的核心价值在于纳米效应与分散稳定性的结合,既保留了 NiO 的半导体、催化等固有性能,又通过液相分散实现了低成本、大面积的加工适配性,使其在光电子、能源存储、催化等领域具备替代传统块体 NiO 或其他材料的潜力。其特征可概括为:粒径可控、分散稳定、工艺灵活、功能可设计。

本文引用地址:https://www.perfemiker.cn/product/1572219.html

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