[发明专利]一种利用双极膜电渗析制备氧化镍纳米材料的方法

权利要求书

1.一种利用双极膜电渗析制备氧化镍纳米材料的方法，其特征在于：首先通过双极膜电渗析工艺，制得氢氧化镍沉淀；然后对所得氢氧化镍沉淀进行后处理，即获得氧化镍纳米材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过双极膜电渗析工艺制得氢氧化镍沉淀的步骤为：

设置双极膜电渗析系统；所述双极膜电渗析系统包括电渗析膜堆以及通过夹板固定在所述电渗析膜堆两侧的阳极板和阴极板；所述电渗析膜堆由双极膜、阳离子交换膜和阴离子交换膜依次交替叠压后加上流道隔板和密封垫片组成；双极膜的阴离子交换层朝向阳极板，阳离子交换层朝向阴极板；阳极板与相邻膜之间形成阳极室，阴极板与相邻膜之间形成阴极室；双极膜的阳离子交换层与阴离子交换膜之间形成酸室，双极膜的阴离子交换层与阳离子交换膜之间形成碱室；阴离子交换膜与阳离子交换膜之间形成料液室；在所述电渗析膜堆内形成有1个或多个“碱室—料液室—酸室”的重复单元；

将镍盐溶液循环泵入双极膜电渗析系统的料液室，将无机盐溶液循环泵入双极膜电渗析系统的碱室，将酸溶液循环泵入双极膜电渗析系统的酸室，将电解质溶液循环泵入双极膜电渗析系统的阳极室和阴极室；通过直流电源向双极膜电渗析系统的阳极板和阴极板之间施加直流电进行双极膜电渗析，即在双极膜电渗析系统的碱室逐渐富集氢氧化镍沉淀。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过双极膜电渗析工艺制得氢氧化镍沉淀的步骤为：

设置双极膜电渗析系统；所述双极膜电渗析系统包括电渗析膜堆以及通过夹板固定在所述电渗析膜堆两侧的阳极板和阴极板；所述电渗析膜堆由双极膜和阴离子交换膜依次交替叠压后加上流道隔板和密封垫片组成；双极膜的阴离子交换层朝向阳极板，阳离子交换层朝向阴极板；阳极板与相邻膜之间形成阳极室，阴极板与相邻膜之间形成阴极室；双极膜的阳离子交换层与阴离子交换膜之间形成酸室，双极膜的阴离子交换层与阴离子交换膜之间形成碱室；在所述电渗析膜堆内形成有1个或多个“酸室—碱室”的重复单元；

将镍盐溶液循环泵入双极膜电渗析系统的碱室，将酸溶液循环泵入双极膜电渗析系统的酸室，将电解质溶液循环泵入双极膜电渗析系统的阳极室和阴极室；通过直流电源向双极膜电渗析系统的阳极板和阴极板之间施加直流电进行双极膜电渗析，即在双极膜电渗析系统的碱室逐渐富集氢氧化镍沉淀。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过双极膜电渗析工艺制得氢氧化镍沉淀的步骤为：设置双极膜电渗析系统；所述双极膜电渗析系统包括电渗析膜堆以及通过夹板固定在所述电渗析膜堆两侧的阳极板和阴极板；所述电渗析膜堆由双极膜和阳离子交换膜依次交替叠压后加上流道隔板和密封垫片组成；双极膜的阴离子交换层朝向阳极板，阳离子交换层朝向阴极板；阳极板与相邻膜之间形成阳极室，阴极板与相邻膜之间形成阴极室；双极膜的阳离子交换层与阳离子交换膜之间形成酸室，双极膜的阴离子交换层与阳离子交换膜之间形成碱室；在所述电渗析膜堆内形成有1个或多个“酸室—碱室”的重复单元；

将镍盐溶液循环泵入双极膜电渗析系统的酸室，将无机盐溶液循环泵入双极膜电渗析系统的碱室，将电解质溶液循环泵入双极膜电渗析系统的阳极室和阴极室；通过直流电源向双极膜电渗析系统的阳极板和阴极板之间施加直流电进行双极膜电渗析，即在双极膜电渗析系统的碱室逐渐富集氢氧化镍沉淀。

5.根据权利要求2、3或4所述的方法，其特征在于：

所述的镍盐溶液选自氯化镍、硫酸镍、硝酸镍中的至少一种的溶液；

所述的无机盐溶液选自氯化钠、氯化钾、硫酸钠、硫酸钾、磷酸钠和磷酸钾中的至少一种的溶液；

所述的酸溶液选自盐酸、硫酸、硝酸和磷酸中的至少一种；

所述的电解质溶液循选自氯化钠、氯化钾、硫酸钠、硫酸钾、磷酸钠和磷酸钾中的至少一种的溶液。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的后处理包括分离、洗涤、干燥和烧结，或包括分离、干燥、烧结、洗涤和干燥；

所述的分离选自过滤、抽滤、离心、冷冻干燥中的至少一种；

所述的烧结是在300～600℃烧结1～10h。