无患子皂苷的复配及其在构筑Ni(OH)2/NiOOH复合材料中的应用
2021-09-15刘泽学林海霞詹舒辉韩春蕊
韩 冰, 王 菲, 刘泽学, 林海霞, 詹舒辉, 韩春蕊
(北京林业大学 材料科学与技术学院;木质材料科学与应用教育部重点实验室;林业生物质材料与能源教育部工程研究中心,北京 100083)
氢氧化镍材料因价格低廉、资源丰富、高稳定性、高功率密度和低毒性,可以作为可充电碱性电池的氧化还原活性金属氢氧化物材料[1]。目前合成氢氧化镍材料的方法主要有水热法、化学沉降法和溶胶凝胶法,合成出的纳米材料具有不同形貌,例如:线状、片状和管状[2]。利用表面活性剂辅助溶剂热法制备易于控制颗粒的生长和团聚[3]且形貌可控的氢氧化镍材料,此材料在电化学领域[2,4]具有广阔优势。石油基长链柔性表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)[4]和十二烷基硫酸钠(SDS)[5-6]被广泛用于合成得到Ni(OH)2纳米颗粒、β-Ni(OH)2和α-Ni(OH)2材料。本课题组[7-9]以生物质基刚性松香萜烯表面活性剂为模板,制备得到形状规则的珊瑚球形Ni(OH)2材料。松香基表面活性剂由于具有刚性结构,在溶液中呈现不同的组装能力[10-11],可作为制备Ni(OH)2材料的优良模板,但松香基表面活性剂是以松香树脂酸改性所得,合成过程复杂,产物纯度难以保证。本课题组尝试以天然刚性表面活性剂无患子皂苷来制备Ni(OH)2材料,并将无患子皂苷与SDS复配,用以改善无患子皂苷的表面性能,得到珊瑚球形氢氧化镍材料,但无患子皂苷与SDS复配性能欠佳,表现出拮抗作用[12],一定程度限制了其在材料制备中的应用。为进一步改善无患子皂苷性能,提高其在材料制备中的应用,本研究尝试将无患子皂苷与CTAB复配,提高其表面性能,并用于制备Ni(OH)2材料,以期得到性能更优的复合材料。……
