Mеханізм формування гідроксиду нікелю в системі Ni(NO3)2—NaOH

Vitalii Solovov, Nikolai Nikolenko, Vadym Kovalenko, Valerii Kotok, Dmitrii Girenko

Анотація


Гідроксид нікелю є активною речовиною лужних акумуляторів та суперконденсаторів, які широко використовуються в якості джерела живлення різних електричних та електронних пристроїв. Для синтезу гідроксиду нікелю з високими електрохімічними характеристиками необхідно вивчати механізм його утворення. Проведено аналіз процесу утворення осаду в системі Ni(NO3)2—NaOH, використовуючи метод комбінованого кондуктометричного та потенціометричного титрування. Було встановлено, що процес формування гідроксиду нікелю із розчину нітрату нікелю проходить у дві стадії: 1) осадження основного нітрату нікелю; 2) трансформація основного нітрату нікелю у гідроксид. Встановлено, що склад первинного осаду відповідає формулі Ni(NO3)0.13(OH) 1.87.

Ключові слова


гідроксид нікелю; комбіноване кондуктометричне та потенціометричне титрування; механізм формування; основний нітрат нікелю

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Hall, D. S., Lockwood, D. J., Bock, C., MacDougall, B. R.. Nickel hydroxides and related materials: a review of their structures, synthesis and properties. Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 2014, 2174 (471), 65. doi: 10.1098/rspa.2014.0792.

Mavis, B., Akinc, M. Cyanate intercalation in nickel hydroxide Chemistry of Materials. 2006, 22(18), 5317–5325. doi: 10.1021/cm0528835.

Carpenter, M. K., Conel, R. S., Corrigan, D. A. The electrochromic properties of hydrous nickel oxide. Solar energy materials, 1987, 4(16), 333–346. doi: 10.1016/0165-1633(87)90082-7.

Kotok, V. A., Koshel, N. D., Kovalenko, V. L., Grechanuk, A. A. The stability of aluminium-substituted alpha-nickel hydroxide. First Regional Symposium on Electrochemistry of South-East Europe “RSE-SEE”, Book of international conference. Croatia Rovinj, 2008, 201 – 203.

Kovalenko, V. L., Kotok, V. A. The synthesis of nickel hydroxide by electrolysis from nickel nitrate solution in the slit diaphragm electrolyzer. Electrochemical properties, Collection of research papers of National mining university, 2015, 49, 181–186.

Tadanaga, K., Miyata, A., Ando, D., Yamaguchi, N. Preparation of Co-Al and Ni-Al layered double hydroxide thin films by a sol-gel process with hot water treatment. Journal of Sol-Gel Science and Technology, 2012, 62, 111-116. doi: 10.1007/s10971-012-2692-z.

Kovalenko, V. L, Kotok, V. A., Sykchin, A. A., Mudryi, I. A., Ananchenko, B. A., Burkov, A. A., Sololvov, V. A., Deabate, S., Mehdi, A., Bantignies, J.-L., Henn, F. Nickel hydroxide obtained by high-temperature two-step synthesis as an effective material for supercapacitor applications, Journal of Solid State Electrochemistry, 2017, 21, 683–691. doi: 10.1007/s10008-016-3405-2.

Ramesh, T. N., Kamath, P. V. Synthesis of nickel hydroxide: effect of precipitation conditions on phase selectivity and structural disorder. Journal of Power Sources, 2006, 2(156) P. 655–661. doi:10.1016/j.jpowsour.2005.05.050.

Song, Q., Tang, Z., Guo, H., Chan, S. L. Structural characteristics of nickel hydroxide synthesized by a chemical precipitation route under different ph values, Journal of Power Sources, 2002, 2(112), 428–434. doi: 10.1016/S0378-7753(02)00396-8.

Wilbur, S. J. Jr., Carriel, J. T. A New Method of Studying Basic Metal Salts Applied to Certain Basic Salts of Nickel, Journal of American Chemical Society, 1953, 4 (75), 778-781. doi: 10.1021/ja01100a005.

Vasserman, I. M. Chemical precipitation from a solutions (Himicheskoye osazhdeniye iz rastvorov) – L. Himiya, 1980, 208. 12. Lure, Yu. Yu. Spravochnik po analiticheskoy himii. M. Himiya, 1971, 456.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Hall, D. S. Nickel hydroxides and related materials: a review of their structures, synthesis and properties / D. S. Hall, D. J. Lockwood, C. Bock, B. R. MacDougall // Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. – 2014. – Vol. 471, No. 2174. – 65 P. – doi: 10.1098/rspa.2014.0792.

2. Mavis, B. Cyanate intercalation in nickel hydroxide / B. Mavis, M. Akinc // Chemistry of Materials. – 2006. – Vol. 18, No. 22. – P. 5317–5325. – doi: 10.1021/cm0528835.

3. Carpenter, M. K. The electrochromic properties of hydrous nickel oxide / M. K. Carpenter, R. S. Conell, D. A. Corrigan // Solar energy materials. – 1987. – Vol. 16, No. 4. – P. 333–346. – doi: 10.1016/0165-1633(87)90082-7.

4. Kotok, V. A. The stability of aluminium-substituted alpha-nickel hydroxide [Текст] / V. A. Kotok, N. D. Koshel, V. L. Kovalenko, A. A. Grechanuk // First Regional Symposium on Electrochemistry of South-East Europe “RSE-SEE”, Book of international conference. Croatia Rovinj, – 2008. – P. 201 – 203.

5. Kovalenko, V. L. The synthesis of nickel hydroxide by electrolysis from nickel nitrate solution in the slit diaphragm electrolyzer. Electrochemical properties / V. L. Kovalenko, V. A. Kotok // Collection of research papers of National mining university. – 2015 – № 49 – P. 181–186.

6. Tadanaga. K. Preparation of Co-Al and Ni-Al layered double hydroxide thin films by a sol-gel process with hot water treatment / K. Tadanaga, A. Miyata, D. Ando, N. Yamaguchi // Journal of Sol-Gel Science and Technology. – 2012. – Vol. 62 – P. 111-116. – doi:10.1007/s10971-012-2692-z.

7. Kovalenko, V. L. Nickel hydroxide obtained by high-temperature two-step synthesis as an effective material for supercapacitor applications / V. L. Kovalenko, V. A. Kotok, A. A. Sykchin, I.A. Mudryi, B.A. Ananchenko, A.A. Burkov, , V.A. Sololvov, S. Deabate, A. Mehdi, J.-L. Bantignies, F. Henn // Journal of Solid State Electrochemistry. – 2017. – Vol. 21. – P. 683–691. – doi:10.1007/s10008-016-3405-2.

8. Ramesh, T. N. Synthesis of nickel hydroxide: effect of precipitation conditions on phase selectivity and structural disorder / T. N. Ramesh, P. V. Kamath // Journal of Power Sources. – 2006. – Vol. 156, No. 2. – P. 655–661. – doi:10.1016/j.jpowsour.2005.05.050.

9. Song, Q. Structural characteristics of nickel hydroxide synthesized by a chemical precipitation route under different ph values / Q. Song, Z. Tang, H. Guo, S. L. Chan // Journal of Power Sources. – 2002. – Vol. 112, No. 2. – P. 428–434. – doi: 10.1016/S0378-7753(02)00396-8.

10. Wilbur, S. J. Jr. A New Method of Studying Basic Metal Salts Applied to Certain Basic Salts of Nickel / S. J. Jr. Wilbur, J. T. Carriel // Journal of American Chemical Society. – 1953. – Vol. 75, No. 4 – P. 778-781. – doi: 10.1021/ja01100a005.

11. Вассерман. И. М. Химическое осаждение из растворов/ И. М. Вассерман. – Л. : Химия., 1980. – 208с. 12. Лурье, Ю. Ю. Cправочник по аналитической химии / Ю. Ю. Лурье. – М. : Химия., 1971. – 456 с.





DOI: https://doi.org/10.20998/2413-4295.2017.07.28

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.