镍的磷化物以及镍钌磷化物的制备开题报告

1. 研究目的与意义

随着物理学的发展，在高新技术飞速发展的时代，人类对微量粒子的控制与利用已经从大量转向单个，纳米技术正是在这个是时期发展起来的新技术。为了能够用单个电子原子等粒子能够按照人的意志制造出具有特定功能的产品，各式各样的纳米材料便应运而生。如：纳米金属材料、纳米半导体材料、纳米氧化物材料、纳米陶瓷材料、纳米有机材料而金属硫化物半导体纳米材料，由于其在电、光、磁等方面的优异的性能，备受研究者的关注。制备单分散、粒径小、形貌可控、尺寸分布均匀的纳米粒子已经成为研究功能型纳米材料的热点。在半导体、生物医学、光致发光装置、太阳能电池、红外检测器、光纤维通讯、颜料、润滑剂等方面有着很好的应用前景。

2. 国内外研究现状分析

镍基复合镀层表面性质的改善和提高使得复合电镀技术越来越趋向成熟。但是，目前对镍基纳米复合镀层的研究甚至是已经制备出来的镀层，仅仅是局限于在镍基镀液中加入纳米颗粒而得到的。如果能够直接电沉积出镍基纳米结晶镀层，那么这将是获得镍基纳米复合镀层非常方便且快速直接的方法。受各方面因素的限制，在纳米电镀过程中对纳米微粒如SiC纳米粒子的分散还未能得到很好的解决，这需要在日后的研究工作中对碳化硅纳米粒子的结构和性质进行研究，并且也要对分散剂进行优化。目前对复合电镀工艺参数的研究已经较为深入，但对复合电镀机理的研究远远滞后与工艺参数的研究，故在这方面仍需要进一步的研究。因此，镍基纳米复合镀层仍需更深入的研究，镍基纳米复合镀层在将来的研究也给科研工作者带来了机遇与挑战。

3. 研究的基本内容与计划

近年来，过渡金属磷化物微纳米材料因其在催化、光学、电学、磁学和半导体等领域所展现的应用前景，一直都是科研工作者研究的热点领域之一，尤其是磷化镍在加氢脱硫、不饱和烃以及硝基化合物的加氢反应、肼分解、加氢脱氧、有机染料降解和重金属吸附等领域表现了优良的催化性能，被认为是具有广泛应用前景和很高研究价值的新型催化剂。目前制备金属磷化物的方法有许多，包括：

(1)高温和保护气氛下金属和红磷单质直接化合；(2)金属卤化物与膦的固体置换反应；(3)金属卤化物与磷化氢的反应；(4)有机金属化合物的 分解；(5)熔融盐的电解；(6)液相膦化法；(7)金属磷酸盐的还原；(8)过渡金属次磷酸盐热分解等。上述制备方法，有的反应条件需要高温、有的需要昂贵或有毒的原料、有的反应产物中杂质较多，相比之下，利用水热／溶剂热法来合成微纳米级的磷化物催化剂无疑是一种非常值得研究的合成路线。通过水热合成方法制备纳米材料有利于得到分散且结晶性良好的粉状产物，且具有成本适宜、温度低、无污染和形状可控等优点。Su等以白磷和NiCl6HO为原料在140℃下通过水热合成法制备出了球型纳米NiP晶体。Li等以白磷和硝酸镍作为磷源和镍源，用水作为溶剂，同时添加了表面活性剂聚乙二醇10000和PH调节剂六亚甲基四胺，通过简单的水热法成功制备出具有较好的光催化作用的NiP空心球。上述实验虽然成功制备出了多种相态的磷化镍，但是使用的原料白磷具有一定的毒性。此外，磷化镍的化学计量比非常丰富，且P^3-离子在水体系中不稳定，这些都给磷化镍微纳米材料的溶剂热／水热合成工作带来了很大的挑战。因此，以无毒的红磷作为起始反应物，并考察了影响水热合成产物的因素，以进一步优化制备条件，实现磷化镍相态、形貌和尺寸的有效调控。

4. 研究创新点

镍基复合镀层表面性质的改善和提高使得复合电镀技术越来越趋向成熟。但是，目前对镍基纳米复合镀层的研究甚至是已经制备出来的镀层，仅仅是局限于在镍基镀液中加入纳米颗粒而得到的。如果能够直接电沉积出镍基纳米结晶镀层，那么这将是获得镍基纳米复合镀层非常方便且快速直接的方法。