CN104261491B - 一种高纯度二硫化镍的合成方法 - Google Patents
一种高纯度二硫化镍的合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104261491B CN104261491B CN201410530786.8A CN201410530786A CN104261491B CN 104261491 B CN104261491 B CN 104261491B CN 201410530786 A CN201410530786 A CN 201410530786A CN 104261491 B CN104261491 B CN 104261491B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nickel
- purity
- synthetic method
- curing
- acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高纯度二硫化镍的合成方法。所述合成方法包括以下步骤：将可溶性的镍盐溶于去离子水，滴加酸调节溶液pH值为0～3，再加入可溶于水的含硫化合物，硫/镍摩尔比为4～12，搅拌完全溶解后，倒入密闭的水热反应釜中，在180～300℃温度下反应6～72h，经水洗、醇洗后，真空干燥得到高纯度二硫化镍。本发明采用一步水热法制备高纯度二硫化镍，原料价廉，过程工艺简单，制备条件温和，无需使用保护气体，产品纯度高，是一种高效、环境友好的合成方法，并且还可用于高纯度二硫化钴、二硫化铁等的合成。
Description
技术领域
本发明涉及一种高纯度二硫化镍的合成方法。
背景技术
硫化镍是近年来日益引人注目的一种电子、能源和化工材料，具有独特的电子结构、分子结构以及优异的光学、电学及磁学性质，在充电锂电池阴极材料、光电导材料、太阳能电池存储装置、红外探测器以及加氢脱氮反应、加氢脱硫反应等方面有着广阔的工业应用前景。硫化镍是一个非常复杂的体系，存在许多不同配比的物相组成，如Ni3S2、Ni6S5、Ni7S6、Ni9S8、NiS、Ni3S4及NiS2等。因此，控制反应过程制备单一物相的硫化镍粉体赋有较大的难度。
目前制备NiS2的方法有多种。中国专利CN 1240765A公开了一种制备高纯NiS2的方法：将高纯度镍粉与硫磺粉混匀，放入石英玻璃管中，真空脱气后置于马弗炉中，在500～600℃下反应3～6天，得到粗品，再将粗品与硫磺粉混匀后放入石英玻璃管中，真空脱气后置于马弗炉中，在500～600℃下反应3～6天，得到高纯二硫化镍粉末。该方法分两次硫化，每次硫化的时间都在3天以上，制备时间过长，而且高纯度镍粉容易氧化，硫化反应要求在无氧环境中进行，提高了操作难度。文献1[材料开发与应用,2010,6,61]中报道了以乙二醇为溶剂，采用溶剂热技术制备硫化镍，该方法溶剂成本高，只有在S:Ni比高达8:1，温度在220℃时才能获得较纯的二硫化镍。文献2[Journal of Solid State Chemistry,2010,183,223]中报道了以醋酸镍、硫代硫酸钠和乙二胺四乙酸二钠为原料，采用水热法合成出二硫化镍，当不加乙二胺四乙酸二钠时，产物为Ni3S4，只有加入适量的乙二胺四乙酸二钠才能获得高纯NiS2。文献3[Journal of Alloys and Compounds,2013,552,345]中报道了以乙酸镍和硫磺为原料，采用微波加热技术制得二硫化镍，但该方法对设备要求高。文献4[Applied Catalysis A:General,2013,450,230]中报道以氯化镍、硫代硫酸钠和硅胶为原料，采用超生喷雾热解法获得二硫化镍-二氧化硅复合体，再经氢氟酸洗涤除去二氧化硅制得二硫化镍，该方法设备要求高、操作复杂。
发明内容
为了解决现有高纯度二硫化镍制备存在的上述技术问题，本发明提供一种工艺简单、成本低的高纯度二硫化镍的合成方法，本发明具有反应条件温和、成本低廉、操作简单、产物纯度高等优点。
本发明解决上述技术问题的技术方案包括以下步骤：将可溶性的镍盐溶于去离子水，滴加酸调节溶液pH值为0～3，再加入可溶于水的含硫化合物，硫/镍摩尔比为4～12，搅拌完全溶解后，倒入密闭的水热反应釜中，在180～300℃温度下反应6～72h，经水洗、醇洗后，真空干燥得到高纯度二硫化镍。
上述的高纯度二硫化镍的合成方法中，所述可溶性的镍盐为硫酸镍、硝酸镍、氯化镍、醋酸镍中的一种或多种。
上述的高纯度二硫化镍的合成方法中，所述酸为盐酸、硝酸、硫酸、乙酸中的一种或多种。
上述的高纯度二硫化镍的合成方法中，所述可溶于水的含硫化合物为硫脲、硫化钠、硫代乙酰胺、L–半胱氨酸中的一种或多种。
上述的高纯度二硫化镍的合成方法中，所述硫/镍摩尔比为5～8。
上述的高纯度二硫化镍的合成方法中，所述溶液的pH值范围为0～1。
上述的高纯度二硫化镍的合成方法中，所述反应温度为200～250℃。
上述的高纯度二硫化镍的合成方法中，所述反应时间为12～48h。
本发明的技术效果在于：本发明采用一步水热法制备高纯度二硫化镍，原料价廉，过程工艺简单，制备条件温和，无需使用保护气体，产品纯度高，是一种高效、环境友好的合成方法，本发明还可用于还可用于高纯度二硫化钴、二硫化铁等的合成。
附图说明
图1为本发明制备的二硫化镍的XRD图。
具体实施方式
本发明通过以下实施例作进一步的详细说明。
实施例中所用的试剂均为分析纯，水为超纯水。
本发明所制备的二硫化镍采用日本理学D/max255018KW转靶X射线衍射仪鉴定。X–射线衍射图中2θ＝27°，32°，35°，39°，45°，54°，56°，59°，61°出现的衍射峰归属于二硫化镍(JCPDS No.01-088-1709)。
实施例1
将6mmol硝酸镍溶于250mL去离子水中，加入硝酸调节溶液pH值至0.7，再加入35mmol硫脲，充分溶解后移至300mL密闭水热反应釜中，升温至200℃，反应24小时，反应结束后取出溶液，经过滤、水洗、醇洗、真空干燥后得到0.70g二硫化镍，纯度大于99％，以反应的金属镍计算，二硫化镍的产率为94.9％。
实施例2
将6mmol硫酸镍溶于250mL去离子水中，加入硫酸调节溶液pH值至0.6，再加入35mmol硫化钠，充分溶解后移至300mL密闭水热反应釜中，升温至220℃，反应12小时，反应结束后取出溶液，经过滤、水洗、醇洗、真空干燥后得到0.63g二硫化镍，纯度大于99％，以反应的金属镍计算，二硫化镍的产率为86.2％。
实施例3
将6mmol乙酸镍溶于250mL去离子水中，加入乙酸调节溶液pH值至0.5，再加入35mmol硫代乙酰胺，充分溶解后移至300mL密闭水热反应釜中，升温至200℃，反应36小时，反应结束后取出溶液，经过滤、水洗、醇洗、真空干燥后得到0.66g二硫化镍，纯度大于99％，以反应的金属镍计算，二硫化镍的产率为89.4％。
实施例4
将6mmol氯化镍溶于250mL去离子水中，加入盐酸调节溶液pH值至0.7，再加入35mmol硫脲，充分溶解后移至300mL密闭水热反应釜中，升温至240℃，反应24小时，反应结束后取出溶液，经过滤、水洗、醇洗、真空干燥后得到0.69g二硫化镍，纯度大于99％，以反应的金属镍计算，二硫化镍的产率为93.5％。
实施例5
将6mmol硝酸镍溶于250mL去离子水中，加入盐酸调节溶液pH值至0.6，再加入35mmol L–半胱氨酸，充分溶解后移至300mL密闭水热反应釜中，升温至200℃，反应48小时，反应结束后取出溶液，经过滤、水洗、醇洗、真空干燥后得到0.61g二硫化镍，纯度大于99％，以反应的金属镍计算，二硫化镍的产率为82.7％。
实施例6
将6mmol硝酸镍溶于250mL去离子水中，加入盐酸调节溶液pH值至0，再加入30mmol硫脲，充分溶解后移至300mL密闭水热反应釜中，升温至200℃，反应12小时，反应结束后取出溶液，经过滤、水洗、醇洗、真空干燥后得到0.55g二硫化镍，纯度大于97％，以反应的金属镍计算，二硫化镍的产率为74.5％。
实施例7
将6mmol硝酸镍溶于250mL去离子水中，加入盐酸调节溶液pH值至1，再加入48mmol硫脲，充分溶解后移至300mL密闭水热反应釜中，升温至250℃，反应48小时，反应结束后取出溶液，经过滤、水洗、醇洗、真空干燥后得到0.66g二硫化镍，纯度大于98％，以反应的金属镍计算，二硫化镍的产率为89.4％。
Claims (4)
1.一种高纯度二硫化镍的合成方法，包括以下步骤：将可溶性的镍盐溶于去离子水，滴加酸调节溶液pH值为0～0.7，再加入可溶于水的含硫化合物，硫/镍摩尔比为4～35/6，搅拌完全溶解后，倒入密闭的水热反应釜中，在180～300℃温度下反应6～72h，经水洗、醇洗后，真空干燥得到高纯度二硫化镍；
所述可溶于水的含硫化合物为硫脲、硫代乙酰胺中的一种或两种；
所述酸为盐酸、硝酸、硫酸、乙酸中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的高纯度二硫化镍的合成方法，所述可溶性的镍盐为硫酸镍、硝酸镍、氯化镍、醋酸镍中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的高纯度二硫化镍的合成方法，所述反应温度为200～250℃。
4.根据权利要求1所述的高纯度二硫化镍的合成方法，所述反应时间为12～48h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410530786.8A CN104261491B (zh) | 2014-10-10 | 2014-10-10 | 一种高纯度二硫化镍的合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410530786.8A CN104261491B (zh) | 2014-10-10 | 2014-10-10 | 一种高纯度二硫化镍的合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104261491A CN104261491A (zh) | 2015-01-07 |
| CN104261491B true CN104261491B (zh) | 2019-03-26 |
Family
ID=52153119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410530786.8A Active CN104261491B (zh) | 2014-10-10 | 2014-10-10 | 一种高纯度二硫化镍的合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104261491B (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104787810B (zh) * | 2015-04-24 | 2016-10-05 | 湘潭大学 | 一种立方体状二硫化镍的制备方法 |
| CN106799239B (zh) * | 2015-11-26 | 2019-08-09 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种表面双亲纳米硫化镍催化剂及其制备方法与应用 |
| CN105883940B (zh) * | 2016-04-18 | 2017-05-10 | 中南大学 | 一种块状NiS2的制备方法及其在钠离子电池中的应用 |
| CN106495238A (zh) * | 2016-10-29 | 2017-03-15 | 乐山凯亚达光电科技有限公司 | 一种高纯度二硫化镍的制备方法 |
| CN107022683A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-08-08 | 华南师范大学 | 一种锂离子电池钴酸锂正极材料的回收方法 |
| CN108265283A (zh) * | 2018-01-11 | 2018-07-10 | 昆明理工大学 | 低共熔型离子液体中镍基体原位硫化制备Ni3S2的方法 |
| CN112479274B (zh) * | 2020-08-26 | 2022-05-17 | 青岛科技大学 | 一种Ni3S4-NiS2-FeS2纳米片的制备方法 |
| CN113422064A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-09-21 | 广东工业大学 | 一种锂金属负极集流体及其制备方法和应用 |
| CN113816440B (zh) * | 2021-08-27 | 2022-10-11 | 中国科学院金属研究所 | 利用铁离子控制合成铁掺杂立方体二硫化镍的制备方法 |
| CN113789545B (zh) * | 2021-09-26 | 2023-07-21 | 中汽创智科技有限公司 | 一种电解水催化剂及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102633309A (zh) * | 2012-01-13 | 2012-08-15 | 沈阳理工大学 | 一种形貌可控NiS2的水热制备方法 |
| CN103058289B (zh) * | 2013-01-05 | 2014-09-10 | 中南大学 | 镍的硫族化合物及氧化物空心球的制备方法 |
-
2014
- 2014-10-10 CN CN201410530786.8A patent/CN104261491B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104261491A (zh) | 2015-01-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104261491B (zh) | 一种高纯度二硫化镍的合成方法 | |
| CN101857273A (zh) | 纳米级片状二硫化钼的制备方法 | |
| CN105001419A (zh) | 一种制备聚硫代酰胺的炔烃、硫和胺的多组分聚合方法 | |
| CN105036178B (zh) | 一种改性纳米氧化锌的制备方法 | |
| CN104787810B (zh) | 一种立方体状二硫化镍的制备方法 | |
| CN106430312A (zh) | 一种单斜晶系三氧化钨的制备方法 | |
| CN104497026B (zh) | 一种邻氯甲苯格氏试剂的生产设备和制备工艺 | |
| CN110218333A (zh) | 一种吡啶亚甲基膦酸镍配位聚合物及其制备方法和应用 | |
| CN104692454B (zh) | 回流沉淀制备硫化铅纳米粒子的方法 | |
| CN106495238A (zh) | 一种高纯度二硫化镍的制备方法 | |
| CN106145177B (zh) | 一种小粒径二氧化铈纳米晶的制备方法 | |
| CN107265495A (zh) | 非模板法制备硫化锌微球 | |
| CN107986333A (zh) | 一种钼酸盐溶液或含钼钨酸盐溶液与三聚硫氰酸（盐）反应合成硫代钼酸盐的方法 | |
| US20210102073A1 (en) | Colorant and Preparation Method Thereof | |
| CN108671942A (zh) | 一种催化剂用二硫化钼及其制备方法和应用 | |
| CN107216577A (zh) | 一种添加改性纳米碳球的新型pvc用液体钙锌复合热稳定剂及制备方法 | |
| CN102161477A (zh) | 一种水相合成铜锌锡硒纳米颗粒的制备方法 | |
| CN109320444A (zh) | 一种硫代卡巴肼的制备方法 | |
| CN108585055B (zh) | 一种过渡金属钒硫化物mv2s4的制备方法 | |
| CN106587168B (zh) | 一种黄铁矿FeS2生物刺激素及其制备方法 | |
| CN104752755B (zh) | 硫化物固体电解质的制备方法 | |
| CN109053511A (zh) | 一种2-氯-6-甲硫基甲苯的制备方法 | |
| CN104478887A (zh) | 一种活性翠蓝染料半成品、制备方法及其应用 | |
| CN104725282A (zh) | 一种1-萘酚-4-磺酸的环保生产新工艺 | |
| CN110526215A (zh) | 一种合成黑色硫化汞的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |