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中南大学学报(自然科学版)

Journal of Central South University

第42卷    第5期    总第201期    2011年5月

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文章编号:1672-7207(2011)05-1276-06
Ni纳米线/SiO2复合气凝胶的制备及机理分析
卢斌,黄欢,陈琴,卢辉,周强

(中南大学 材料科学与工程学院,湖南 长沙,410083)

摘 要: 以正硅酸乙酯和硝酸镍以及乙二醇为原料,采用溶胶-凝胶法和超临界干燥工艺制备负载金属Ni纳米线的SiO2复合气凝胶。采用AAS,BET,TEM及XRD等测试手段对样品进行表征。研究结果表明:Ni/SiO2气凝胶负载的Ni含量(质量分数)约为15%,其表观密度为0.22 g/cm3,比表面积为494.4 m2/g,孔容为1.80 cm3/g,平均孔径为14.6 nm;负载的Ni以非晶态的单质Ni纳米线(长度为10~60 nm)和—Ni—O—Si—键组成的化合物形态均匀地分布在SiO2气凝胶三维网络骨架结构上;经Ar中600 ℃和3 h热处理后,Ni纳米线由非晶态转变为晶态,纳米线略有长大,但未出现团聚现象,显示出较强的热稳定性。

 

关键字: Ni/SiO2气凝胶;溶胶-凝胶;超临界干燥;镍纳米线;机理

Preparation and growth mechanism of
Ni nanowires/SiO2 composite aerogel
LU Bin, HUANG Huan, CHEN Qin, LU Hui, ZHOU Qiang

School of materials Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China

Abstract:The Ni nanowires/SiO2 aerogels catalysts were prepared by sol-gel process combined with supercritical drying using TEOS, nickel nitrate and ethylene glycol as raw material. The samples were characterized by means of AAS, BET, TEM and XRD etc. The results indicate that the Ni content of Ni/SiO2 can be as high as 15% (mass fraction), the apparent density is 0.22 g/cm3, the specific surface area is 494.4 m2/g, pore volume is 1.80 cm3/g and the average pore size is 14.6 nm. This Ni nanowires (10-60 nm in length) and unreduced nickel species are highly dispersed in the porous SiO2 matrix. After calcined at 600 ℃ for 3 h in Ar atmosphere, the crystal structure of Ni nanowires becomes more optimal but no obvious aggregation occurs, which indicates good thermal stability of the composite aerogel.

 

Key words: Ni/SiO2 aerogel; sol-gel; supercritical drying; Ni nanowires; mechanism

中南大学学报(自然科学版)
  ISSN 1672-7207
CN 43-1426/N
ZDXZAC
中南大学学报(英文版)
  ISSN 2095-2899
CN 43-1516/TB
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