[发明专利]Ni纳米线、NiO/Ni自支撑膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种Ni纳米线，其特征在于，所述Ni纳米线平均直径在200nm至300nm之间，平均长度在50,000nm至200,000nm之间。

2.如权利要求1所述的Ni纳米线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）配置Ni纳米线液相生长液：将Ni盐作为前驱体，溶解于有机溶剂中，制得Ni前驱体溶液；将有机还原剂溶解在所述有机溶剂中，制得还原剂溶液；将Ni前驱体溶液缓慢分散于强碱性有机溶剂中，再加入还原剂溶液，最后加入表面活性剂有机溶液，制得Ni纳米线液相生长液；

（2）在外加磁场下，使Ni纳米线液相生长液发生氧化还原反应，制备Ni纳米线单质；

（3）磁性分离并清洗Ni纳米线单质，干燥后制得如权利要求1所述的Ni纳米线。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的Ni盐为六水合氯化镍，所述有机溶剂为乙二醇，所述Ni前驱体溶液浓度为24mg/ml；所述有机还原剂为水合肼，所述有机还原剂溶液浓度为85wt%；所述强碱性有机溶剂为1.5mol/L的氢氧化钠乙二醇溶液；所述表面活性剂有机溶液为2wt%的聚乙烯吡咯烷酮；所述Ni前驱体溶液、强碱性有机溶液、还原剂有机溶液的混合比例为体积比1:4:2。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的氧化还原反应条件为70摄氏度恒温，反应时间为1小时，所述外加磁场强度为0.4特斯拉。

5.一种NiO/Ni自支撑膜，其特征在于，包括如权利要求1所述的Ni纳米线及其煅烧制得的表面有NiO的Ni纳米线，其中Ni和NiO的摩尔比例为2.5:1至20:1。

6.如权利要求5所述的NiO/Ni自支撑膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）将如权利要求1所述的Ni纳米线均匀分散在表面活性剂有机溶液中，形成Ni纳米线分散液；

（b）将步骤（a）中制得的Ni纳米线分散液，采用抽滤的方法，转移到微孔滤膜上，清洗烘干后剥离得到Ni自支撑膜；

（c）将步骤（b）中制得的Ni自支撑膜在含氧气气氛中煅烧得到NiO/Ni自支撑膜。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤（a）所述的表面活性剂有机溶液为1wt%的聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液，所述Ni纳米线和有机溶液质量比例在1:1000至1:2500之间，所述分散方法采用100瓦超声分散10分钟。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤（c）所述的含氧气气氛为空气气氛，煅烧温度350摄氏度至450摄氏度，煅烧退火时间3分钟至10分钟。

9.如权利要求5所述的NiO/Ni自支撑膜可用作超级电容的活性物质。