氢氧化镉为白色三方系晶体或无定形粉末,密度4.79g/cm3(15℃)。熔点150℃(开始分解)。300℃完全分解。不溶于水和碱。溶于酸。溶于氨水形成配离子。可由镉盐与碱作用制得。
是,氢氧化镉白色沉淀,氢氧化镍绿色沉淀。
Cd(NO3)2 + 2 NaOH → Cd(OH)2↓ + 2 NaNO3
氢氧化镉也可通过水热法合成。如将20份的氢氧化钠配成的溶液加入1份乙酸镉配成的溶液中,再加入溶液等体积的乙二醇,搅拌半小时后,转移到水热反应釜中反应,在60℃的真空干燥箱中干燥4小时,得到产物。
Cd(CH3COO)2 + 2 NaOH → Cd(OH)2↓ + 2 CH3COONa
较新的合成方法还有微波法,如在聚乙二醇(PEG-10000)溶液中加入0.8mol·L-1的硝酸镉,搅拌均匀后,再加入等体积的0.8mol·L-1六次甲基四胺(HMTA)。
继续搅拌,之后转移到瓷坩埚内,加盖,置于微波炉中低温加热8min,冷却到室温后分别用一次水和多次乙醇洗涤,在60℃下干燥4h,得到Cd(OH)2螺旋形纳米线,反应机理如下:
(CH2)6N4 + 6 H2O → 6 HCHO + 4 NH3
NH3 + H2O → NH4+ + OH−
Cd2+ + 2 OH− → Cd(OH)2↓ + H2O
反应产生的纳米线的直径与长度可以通过改变反应物的浓度来控制,而阴离子的种类对产物的形貌有较大影响。
此外,固相反应也能得到氢氧化镉。如将镉盐(Cd(CH3COO)2·2H2O、CdCl2·2.5H2O、3CdSO4·8H2O或CdCO3·4H2O等)和PEG-400混合均匀,加入氢氧化钠固体,混合研磨半小时后放置5小时,用水与无水乙醇洗涤,在空气中自然干燥,可以得到具有晶形的产物。
氢氧化镉作为一种重要的功能材料,具有独特的光学、光电子学和催化性能,在太阳能电池、电池阴极材料、传感器、透明电极、光学晶体管和二极管等领域有广泛的应用。
氢氧化镉通常用作电极材料的添加物,一方面增加了镍/镉电池的放电容量,另一方面减少了电池本身的自放电。其应用举例如下:
1)制备一种石墨烯超滤膜
2)制备一种具有优异循环特性的镉负极,在填充活性材料时掺入的杂质,可通过热处理除去,而不会影响该方法的生产效率。
按照本发明,烧结的镉负极的制备方法包括以下步骤: