Оксид никеля NiO обладает множеством перспективных применений в термоэлектрических устройствах, газовых сенсорах, электродах, электрохромных пленках, солнечных батареях и в катализе. Как и везде, от наноструктурированного NiO ожидают значительного улучшения характеристик. В настоящее время разработаны методики получения наночастиц оксида никеля, нанопроводов, трубок и стержней. В то же время, материалы на основе двумерных структур NiO также могут быть интересны.

Исследователи из Франции впервые синтезировали наностенки NiO путем термической обработки никелевой пленки. Сначала на пластинку из нержавеющей стали была напылена пленка металлического никеля толщиной 1 мкм. Пленка состояла из частиц размером 20-50 нм. Далее образцы были отожжены при 400-700 °С в течение 4 ч.

Сканирующая электронная микроскопия показала, что никелевые наночастицы преобразовались в наностенки NiO. При низкой температуре (400 - 650 °С) образуются очень тонкие и невысокие стенки. При очень высокой (более 700 °С) получившийся материал уже выглядит не как стенки, а представляет собой крупные пластинчатые частицы. Оптимальные температуры обработки лежат в интервале 500-650 °С. Продолжительность отжига также сильно влияет на структуру – чем дольше проводится термообработка, тем выше становятся стенки.

Элементный анализ рентгеновская дифракция подтвердили, что образовавшийся материал – оксид никеля NiO. По данным электронной дифракции отдельные стенки являются монокристаллами.

Механизм образования стенок, по мнению исследователей, основан на поверхностной диффузии ионов Ni2+ в окисленной пленке. В пользу такой модели говорит и то, что при увеличении продолжительности отжига высота стенок увеличивается, а толщина остается неизменной. Малые скорости диффузии при низких температурах обеспечивают образование большого числа зародышевых наностенок, а при высоких выгодным становится образование малого числа толстых и крупных частиц.