Low‐Temperature Processable High‐Performance Electrochemically Deposited p‐Type Cuprous Oxides Achieved by Incorporating a Small Amount of Antimony

The development of an electrochemically robust method for the low‐temperature deposition of cuprous oxide (Cu₂O) thin films with reliable and conductive p‐type characteristics could yield breakthroughs in earth abundant and ecofriendly all oxide‐based photoelectronic devices. The incorporation of the group‐V element antimony (Sb) in the solution‐based electrodeposition process has been investigated. A small amount of Sb (1.2 at%) in the Cu₂O resulted in rapid nucleation and coalescence at the initial stage of electrochemical reaction, and finally made the surface morphology smooth in 2D. The growth behavior changed due to Sb addition and produced a strong diffraction intensity, single‐domain‐like diffraction patterns, and low angle tilt boundaries in the Cu₂O:Sb film, implying extremely improved crystallinity. As a result, these films exhibited extraordinary optical transmittance and band‐to‐band photoluminescence emission as well as higher electrical conductivity. The Cu/Cu₂O:Sb Schottky diode showed good rectifying characteristics and more sensible photoresponsibility.     

工艺参数及稳定剂抗坏血酸对电沉积NiFeW合金的影响

为获得性能良好的镍铁钨合金镀层,研究了镀液pH 值、温度、电流密度、稳定剂抗坏血酸浓度对镍铁钨合金镀层成分和镀层沉积速率、显微硬度的影响。结果表明: 镀液pH 值对镀层W含量和镀层沉积速率影响较大;镀液温度对镀层沉积速率、镀层成分和镀层硬度影响均较大;随抗坏血酸浓度增加,镀层沉积速率逐渐降低,镀层表面形貌更加粗糙。在镀液pH = 4,温度60 ℃,电流密度4 A/dm2,抗坏血酸浓度3 g /L 时,镀层沉积速率和镀层的显微硬度较高,表面光亮致密,耐蚀性好。     

铝在1-氢-3-甲基咪唑氯铝酸盐中的低温电沉积

合成了Lewis酸性1-氢-3-甲基咪唑氯铝酸型离子液体,并首次将其应用于铝的低温电沉积反应中。在不同条件下,通过循环伏安、计时电位和计时电流法对电沉积过程进行了研究,并对得到的铝沉积物进行了表征。结果表明,成核密度和晶粒生长速度对铝的沉积结构影响很大。铝的晶型取向主要取决于温度和电流密度。在5~15mA/cm2和313.2~343.2K的条件下可以获得平整、致密和附着力较好的铝沉积层。另外,电沉积的效率和铝的纯度也得到了明显改善。     

Ti含量对Ni-Ti镀层形貌及其电解析氢性能的影响

在Ni镀液中添加2g/L、4g/L的-400目的 Ti粉,获取Ni-7.8at%Ti、Ni-35at%Ti镀层,并对所制备的镀层进行了结构和析氢性能分析。结果表明:随着镀液中Ti粉的添加,镀层中Ti含量增加,镀层结构呈现多孔性,镀层的表面积得到大幅度提升。在25℃、6mol/L的NaOH溶液中的电解析氢实验表明:Ni-Ti镀层电极比Ni镀层电极具有更好的析氢性能,且析氢性能随着Ni-Ti镀层中Ti含量的增加而增强;长时间浸泡之后的电解析氢表明Ni-Ti镀层电极在碱性溶液中有良好的稳定性。     

不同物相电沉积CNTs对C/SiC复合材料力学性能的影响

采用电沉积法与化学气相渗透(CVI)法将碳纳米管(CNTs)分别引入到碳纤维表面和SiC基体中,制得了不同物相电沉积CNTs的C/SiC复合材料(CNTs-C)/SiC和C/(CNTs-SiC)。研究了CNTs沉积物相对C/SiC复合材料力学性能的影响,分析了不同CNTs沉积物相的C/SiC复合材料的拉伸强度及断裂机制。结果表明:相较于未加CNTs的C/SiC复合材料,CNTs沉积到碳纤维表面的(CNTs-C)/SiC复合材料的拉伸强度提高了67.3%,断裂功提高了107.2%;而将CNTs引入到SiC基体中的C/(CNTs-SiC)复合材料的断裂功有所降低,拉伸强度也仅提高了6.9%,CNTs没有表现出明显的增强增韧效果;C/(CNTs-SiC)复合材料与传统的C/SiC复合材料有相似的断裂形貌特征,断裂拔出机制类似,主要为纤维增强增韧,CNTs的作用不明显。     

碳气凝胶/四氧化三钴复合材料的制备及电化学性能

采用电化学沉积法,以碳气凝胶(CA)为基底沉积氢氧化钴(Co(OH)2),并热处理制备碳气凝胶/四氧化三钴(CA/Co3O4)复合电极材料。采用XRD,SEM对样品的结构和微观形貌进行表征。采用循环伏安,恒电流充放电测试,交流阻抗测试对样品的电化学性能进行了表征和测试。研究结果表明,采用电化学沉积法制备的CA/Co3O4复合电极材料,在电流密度0.5和5 A/g时,其质量比容量分别为1 020和646 F/g。可见Co3O4的复合,能够很大程度的提升电化学性能。     

花状形貌TiO2-NTs@Sb-SnO2电极的脉冲电沉积法制备及电催化性能研究

目的通过引入TiO_2纳米管中间层,增加表面活性层与基体的接触和活性物质的负载量,提高电极的稳定性。通过表观形貌构建,增加电极的活性比表面积,提高Sb-SnO_2电极的电催化性能。方法采用TiO_2纳米管阵列(TiO_2-NTs)作中间层,通过两阶段脉冲电沉积法,构建了新型多层次花状形貌的Sb-SnO_2电极。通过调整脉冲信号,实现对电极形貌的控制。结果通过阳极氧化法,在Ti基体表面得到了均一的TiO_2纳米管阵列结构。在电极制备过程中,采用反向脉冲电沉积(8 ms,833 m A/cm2;2 ms,-833 m A/cm2;0.99 s,0 A),得到了均匀的管套管结构,继而得到了TiO_2-NTs@Sb-SnO_2的致密层。通过施加脉冲信号(5 ms,200m A/cm2;195 ms,0 m A/cm2),获得了花状形貌。电化学测试显示,电极的析氧电位达到2 V(vs.SCE),苯酚氧化峰出现在1.7 V左右,电极的电荷传递阻抗为50.4?,加速寿命结果可达到39 h。电化学苯酚降解测试显示,4 h电化学降解后,TiO_2-NTs@Sb-SnO_2电极对苯酚的去除率达到97%,苯酚降解的一级动力学速率常数为14.9×10-3 min-1。结论脉冲电沉积制备的电极具有良好的稳定性和良好的苯酚电催化去除性能。     

不同搅拌方式对Ni-Fe-Co镀层组织结构和电催化析氢性能的影响

目的得到具有更高电催化析氢活性的Ni-Fe-Co镀层电极。方法采用不同的搅拌方式电沉积制备了Ni-Fe-Co镀层,通过SEM、EDS和XRD等分析手段研究了其微观形貌、成分及物相组成,并利用电化学测试分析技术探究了不同搅拌方式对其电催化析氢活性的影响。结果三种镀层电极均为简单固溶体BCC结构,其中磁力搅拌条件下制得的镀层电极的表面组织更致密均匀,具有更大的真实表面积,分别为不搅拌和超声搅拌下的6倍和2倍。在电位为-1.6 V时,磁力搅拌条件下制得的镀层电极析氢电流密度达到173m A/cm~2,明显高于另外两种镀层电极,其交流电流密度为45.9μA/cm~2,分别是不搅拌和超声搅拌条件下的2倍和3倍。结论磁力搅拌有效地增大了镀层的比表面积,进而提高了镀层的电催化析氢活性。     

三氯化铝/盐酸三甲胺离子液体中电沉积制备AI-Ni合金镀层

目的 研究离子液体中Ni2+浓度对Al-Ni合金镀层结构和成分的影响,同时考察电流密度对镀层表面形貌和织构的影响.方法 采用脉冲电流法,在含有不同浓度氯化镍的无水三氯化铝/盐酸三甲胺离子液体中,于不同电流密度下电沉积制备Al-Ni合金镀层.利用扫描电子显微镜、X射线衍射技术和能谱分析仪探究离子液体中Ni2+的浓度对Al-Ni合金镀层结构和成分的影响,考察电流密度对镀层表面形貌和织构的影响.结果 随着离子液体中Ni2+浓度的增加,镀层中镍的含量增多,表面胞状颗粒逐渐变小,表面趋于均匀,当Ni2+的浓度为0.2 mol/L时,形成铝镍金属间化合物.另外,随着电流密度的增加,镀层表面形貌由针状晶体变为棒状颗粒,并且颗粒逐渐增大.结论 离子液体中Ni2+的浓度和电流密度对Al-Ni合金镀层表面形貌、结构和成分有一定的影响.当溶液中Ni2+的浓度为0.2 mol/L、电流密度为6 mA/cm2时,电沉积4 h可制备得到厚度为10μm、由3μm大小晶粒组成、含有铝镍金属间化合物的合金镀层.