氫氧化鎘為白色三方系晶體或無定形粉末,密度4.79g/cm3(15℃)。熔點150℃(開始分解)。300℃完全分解。不溶于水和堿。溶于酸。溶于氨水形成配離子??捎涉k鹽與堿作用制得。
是,氫氧化鎘白色沉淀,氫氧化鎳綠色沉淀。
Cd(NO3)2 + 2 NaOH → Cd(OH)2↓ + 2 NaNO3
氫氧化鎘也可通過水熱法合成。如將20份的氫氧化鈉配成的溶液加入1份乙酸鎘配成的溶液中,再加入溶液等體積的乙二醇,攪拌半小時后,轉(zhuǎn)移到水熱反應(yīng)釜中反應(yīng),在60℃的真空干燥箱中干燥4小時,得到產(chǎn)物。
Cd(CH3COO)2 + 2 NaOH → Cd(OH)2↓ + 2 CH3COONa
較新的合成方法還有微波法,如在聚乙二醇(PEG-10000)溶液中加入0.8mol·L-1的硝酸鎘,攪拌均勻后,再加入等體積的0.8mol·L-1六次甲基四胺(HMTA)。
繼續(xù)攪拌,之后轉(zhuǎn)移到瓷坩堝內(nèi),加蓋,置于微波爐中低溫加熱8min,冷卻到室溫后分別用一次水和多次乙醇洗滌,在60℃下干燥4h,得到Cd(OH)2螺旋形納米線,反應(yīng)機理如下:
(CH2)6N4 + 6 H2O → 6 HCHO + 4 NH3
NH3 + H2O → NH4+ + OH?
Cd2+ + 2 OH? → Cd(OH)2↓ + H2O
反應(yīng)產(chǎn)生的納米線的直徑與長度可以通過改變反應(yīng)物的濃度來控制,而陰離子的種類對產(chǎn)物的形貌有較大影響。
此外,固相反應(yīng)也能得到氫氧化鎘。如將鎘鹽(Cd(CH3COO)2·2H2O、CdCl2·2.5H2O、3CdSO4·8H2O或CdCO3·4H2O等)和PEG-400混合均勻,加入氫氧化鈉固體,混合研磨半小時后放置5小時,用水與無水乙醇洗滌,在空氣中自然干燥,可以得到具有晶形的產(chǎn)物。
氫氧化鎘作為一種重要的功能材料,具有獨特的光學(xué)、光電子學(xué)和催化性能,在太陽能電池、電池陰極材料、傳感器、透明電極、光學(xué)晶體管和二極管等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。
氫氧化鎘通常用作電極材料的添加物,一方面增加了鎳/鎘電池的放電容量,另一方面減少了電池本身的自放電。其應(yīng)用舉例如下:
1)制備一種石墨烯超濾膜
2)制備一種具有優(yōu)異循環(huán)特性的鎘負極,在填充活性材料時摻入的雜質(zhì),可通過熱處理除去,而不會影響該方法的生產(chǎn)效率。
按照本發(fā)明,燒結(jié)的鎘負極的制備方法包括以下步驟: