什么是氧化镍？ ¹

氧化镍，这种看似简单的化合物，实际上在材料科学和工业应用中扮演着重要角色。它的独特性质和多样化用途引发了人们的广泛关注。

简介：什么是氧化镍？

氧化镍是一种镍的氧化物，其化学式为NiO，镍在此化合物中的氧化态为+2。由于其在常温下呈现绿色粉末状，因此被称为绿色氧化镍，以区别于主要成分为三氧化二镍的黑色氧化镍。绿色氧化镍在陶瓷和玻璃工业中应用广泛，此外，它还可用于制造半导体薄膜，还可在有机化合物的氧化反应中作为催化剂。

氧化镍的结构

稳定态的 NiO 晶体属于立方晶系，其晶体结构与 NaCl 的岩盐结构相同，均为密堆积的面心立方结构。在这种结构中，每个 Ni2+离子（图中较小的紫色原子）被六个最接近的 O2-离子（图中较大的绿色原子）围绕，形成一个正八面体，而镍原子则位于这个正八面体的中心。相应地，氧原子也被镍离子形成的正八面体所包围。整体晶体结构可以视为面心立方点阵中Ni2+和 O2-离子交替排列，虽然两个点阵的基元位置有所不同。

在理想情况下，当 NiO 的镍与氧的原子比严格保持在 1:1 时，它在室温下应表现为绝缘体，即不导电。然而，由于晶体缺陷等因素，实际的氧化镍中镍和氧的比例常常会偏离这一理想值，通常在 1:1 附近波动。镍与氧的原子比例直接影响氧化镍的颜色。当镍和氧的比例接近 1:1 时，一氧化镍呈现绿色粉末，而当比例发生显著偏差时，则变为黑色粉末。

性质

NiO晶格中出现的 Ni 空位使氧化镍呈现出 p 型半导体的性质，同时也使氧化镍具有快的电迁移效率。电子可在 NiO 导带和价带以及缺陷能级之间进行跃迁从而释放能量并参与反应，这导致 NiO 是当今重要的光催化材料。

涉及氧化镍（II）的化学反应

（1）NiO的分解反应

分解氧化镍平衡方程式如下：

2NiO = 2Ni + O2

（2）还原NiO生成金属镍

用氢气、碳或一氧化碳加热氧化镍，可将其还原成金属镍。固体氧化镍与产生固体镍和二氧化碳气体的一氧化碳气体之间的反应平衡方程为：

NiO（s）+ CO（g）→ Ni（s）+ CO2（g）

生产

NiO 的制备方法多种多样。加热到 400 ℃ 以上时，可通过镍和氧得到氧化镍。在一些商业生产过程中，绿色的氧化镍通常是通过在 1000 ℃ 下加热镍粉与水的混合物来制备的；在这个过程中，加入 NiO 可以加速反应。最简便且有效的制备方式是通过热解镍（II）化合物，如氢氧化物、硝酸盐或碳酸盐，得到浅绿色粉末。而通过在氧气中加热金属，也可以合成灰色到黑色的粉末，这种色彩变化指示了化学计量的不精确。

氧化镍纳米颗粒的应用与制备

氧化镍是一种典型的型半导体，具有良好的热敏和气敏等特性，。随着纳米氧化镍的超细化，其表面结构和晶体结构发生改变，具有表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，从而使纳米氧化镍具有优异的催化性能、电学性能等。 同时，氧化镍纳米颗粒(NiOx)，原料成本低廉，能带结构适配性高，光热稳定性好，可见光透过率高。尤其是经其他金属离子(如：铜、锌、镁、银等)掺杂后，电荷传输性能优异，非常适合作为空穴传输材料应用于有机或钙钛矿领域的发电、发光器件中。基于这一系列优异特性，纳米氧化镍常用作催化剂、传感器和电池电极材料。氧化镍纳米颗粒可通过以下方法制备：

首先，称取一定量的 Ni(NO3)2·6H2O，将其溶解在去离子水中，充分搅拌；配置一定浓度的 NaOH 溶液作为沉淀剂。然后，在磁力搅拌的作用下，将 NaOH 溶液迅速滴入到 Ni(NO3)2 溶液中，调节反应体系的 pH，在此过程中，混合溶液发生沉淀反应，生成浅绿色沉淀。滴加结束后，继续搅拌反应液 30 min 使反应更加充分。将所得的浅绿色悬浮液离心，并用去离子水充分洗涤产物以去除杂质离子，重复上述步骤三次，将产物置于 80℃的鼓风干燥箱中干燥 12 h。充分研磨产物，然后在 270℃的温度下煅烧 2 h，即得到 NiOx 纳米颗粒。

建议

氧化镍（NiO）是一种具有重要工业应用的化合物，它在催化剂、电池、陶瓷等领域发挥着关键作用。其独特的结构和性质使其成为许多高科技产品中的核心成分。了解氧化镍的这些特性和用途后，您可能会发现它在您的项目或产品中具有巨大的潜力。如果您考虑使用氧化镍，建议进一步探索它的具体应用和供应商。为了获取更多信息或采购氧化镍，请访问 Guidechem，那里提供了丰富的资源和供应商信息，帮助您找到符合需求的高质量产品。

参考：

[1]康晁铭. 氧化镍纳米颗粒的制备及其在钙钛矿太阳能电池中的应用[D]. 河北科技大学, 2023. DOI:10.27107/d.cnki.ghbku.2023.000495.

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[3]华碧新能源技术研究(苏州)有限公司. 氧化镍纳米颗粒的制备方法及应用:CN202210542451.2[P]. 2022-09-13.

[4]https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%80%E6%B0%A7%E5%8C%96%E9%95%8D

[5]https://baike.baidu.com/item/%E6%B0%A7%E5%8C%96%E9%95%8D