[发明专利]镍基镍钛水滑石薄膜材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种镍基镍钛水滑石薄膜的制备方法，具体制备步骤如下：

A．采用纯度大于90%的泡沫镍片为基体，按需要剪成不同的大小和形状，用质量浓度为36%浓盐酸超声波清洗，然后分别用去离子水和无水乙醇清洗干净，放入60℃烘箱中烘干备用；

B．以Ti(SO₄)₂为Ti源，以Ni(NO₃)₂作为Ni源，用去离子水按摩尔比Ni²⁺:Ti⁴⁺=2~4:1的比例配制镍、钛混合盐溶液a，其中Ti(SO₄)₂为0.05~0.20mol/L；再用去离子水将NaOH与Na₂CO₃按照摩尔比NaOH:Na₂CO₃=5~9:2.2配制碱性溶液b，其中Na₂CO₃为0.7~1.0mol/L；将碱性溶液b逐滴加入镍、钛混合盐溶液a中，调节pH值在8~10之间，再将步骤A中处理后的泡沫镍片置入其中，于50~90℃下反应6~14h；取出镍片，使用去离子水超声波清洗，于60℃下干燥12h；

C．用Ti(SO₄)₂、Ni(NO₃)₂与去离子水配制镍、钛混合盐溶液c，其中Ni²⁺:Ti⁴⁺摩尔比为2~4:1，Ti(SO₄)₂摩尔浓度为0.05~0.20mol/L；再用Na₂CO₃、氨水和去离子水配制碱性溶液d，其中NH₃:Na₂CO₃摩尔比为7~11:2.2，Na₂CO₃摩尔浓度为0.7~1.0mol/L；将碱性溶液d逐滴加入镍、钛混合盐溶液c中，调节pH值到8.5~10之间；再放入步骤B烘干后的镍片，于60~70℃下反应10~14h，得到在泡沫镍基体上生长的镍钛水滑石薄膜。

2.一种根据权利要求1所述的方法制备的镍基镍钛水滑石薄膜，是以泡沫镍为基体在其表面原位生长镍钛水滑石薄膜，该薄膜的化学式是：

[Ni_1-xTi_x(OH)₂]^2x+(CO₃^2-)_x·mH₂O

其中Ni²⁺与Ti⁴⁺位于主层板之间；CO₃^2-为层间阴离子；Ni²⁺/Ti⁴⁺的摩尔比值为1.5~4.6； m代表层间水。

3.根据权利要求2所述的镍基镍钛水滑石薄膜，其特征是Ni²⁺/Ti⁴⁺的摩尔比值为2~4:1；该镍基镍钛水滑石薄膜具有晶型完整，粒径分布均一，附着力高、不易脱落等特性。

4.一种权利要求2所述的镍基镍钛水滑石薄膜的应用，该材料用作超电容和电吸附的电极材料。