[ChCl-3EG]／CrCl3·6H2O离子液体中电沉积铬镀层的研究

以氯化胆碱（ChCl）、乙二醇（EG）和CrCl3·6H20制备的[ChCl—3EG]／CrCl3·6H2O低共熔溶剂型离子液体为电解液,在镍基阴极上电沉积出黑铬镀层．采用冰点测定仪、旋转式黏度计、电导率仪分别测定了该离子液体的熔点、黏度和电导率,以线性扫描伏安法测得[ChCl-3EG]离子液体的电化学窗口为3．22V．[ChCl-3EG]／CrCl3·6H2O离子液体的循环伏安曲线表明Cr^3＋的电化学还原经历Cr^3＋→Cr^2＋和Cr^2＋→Cr^0两步还原反应,起始还原电位分别为-0．26V和-1．06V,且两步均为不完全可逆过程;以电流密度为20mA／cm。于50℃下进行恒电流电沉积30min,对阴极沉积物的XRD和XPS测试表明,镀层成分铬原子百分比为Cr80．94％、Cr20319．06％．sEM和AFM测试表明,在[ChCl—3EG]／CrCl3·6H2O离子液体中可电沉积出平整、致密、无裂纹、表面粗糙度为5．56nm的黑铬镀层,电沉积铬的电流效率约为65．8％．     

ChCl-EG低共熔溶剂的物化性质

以氯化胆碱(ChCl)和乙二醇(EG)混合共熔,合成了氯化胆碱-乙二醇低共熔溶剂(ChCl-EG DESs).研究了ChCl-EG DESs的熔点、密度、黏度、电导率和热稳定性等物化性质与其组成和温度的关系.结果表明摩尔比为1∶5的1ChCl∶5EG DES具有最低共熔点温度,为205 K;温度从293 K升高到373 K,1ChCl∶2EG DES的密度由1.121 1 g/cm~3下降到1.073 3 g/cm~3,而且密度与温度呈线性关系;随着温度升高以及EG摩尔分率增大,ChCl-EG DESs的黏度减小,温度为343 K时,1ChCl∶4EG DES的黏度最低,为5.56 m Pa·s;ChCl-EG DESs的电导率随温度升高而增大,随EG摩尔分率增大,先增大而后减小,当温度为343 K时,1ChCl∶3EG DES的电导率最高,为16.2 m S/cm;热分析结果表明,1ChCl∶2EG DES在398 K以内具有热稳定性;ESI-MS测试分析表明,1ChCl∶2EG DES中主要的阴阳离子分别为[Ch_nCl_(n+1)]~-、[EG·Cl]~-·2H_2O、Ch~+和Ch_(n+1)Cl_n~+.     

Theoretical Study of Electron Paramagnetic Resonance Spectra and Local Lattice Distortion for Mn~(2+) in Zn(ClO_4)_2·6(H_2O)Mg(ClO_4)_2·6(H_2O)

The electron paramagnetic resonance(EPR) spectra of trigonal Mn~(2+) centers in Zn(ClO_4)_2·6(H_2O) and Mg(ClO_4)_2·6(H_2O) crystals were studied on the basis of the complete energy matrices for a d~5 configuration ion in a trigonal ligand field. It was demonstrated that the local lattice structure around a trigonal Mn~(2+) center has an compressed distortion along the crystalline c_3 axis, and when Mn~(2+) is doped in the Zn(ClO_4)2·6(H_2O) and Mg(ClO_4)_2·6(H_2O) crystals, there is a similar local distortion. From the EPR calculation, the local lattice structure parameters R=2.183 2 ?, for Zn(ClO_4)2·6(H_2O), R=2.130 2 ?, for Mg(ClO_4)2·6(H_2O) have been determined.     

普鲁士蓝衍生物Cd2[Fe(CN)6]·2H2O 纳米棒的合成与表征

以聚乙二醇(PEG-400)为表面活性剂,采用水热法合成了直径约为500 nm的普鲁士蓝衍生物Cd_2[Fe(CN)_6]·2H_2O纳米棒。将其旋涂到氧化铟锡(ITO)玻璃上制成薄膜,用电化学工作站对薄膜进行循环伏安测试,测得该薄膜的氧化电位为0.32 V,还原电位为0.26 V。     

低共熔溶剂中Ni-Co合金电沉积的工艺研究

在摩尔比为1∶2的氯化胆碱-尿素(ChCl-Urea)低共熔溶剂中,在纯铜基体表面制备Ni-Co合金镀层.分别研究沉积温度、沉积电位、主盐浓度比三种因素对Ni-Co合金沉积镀层的影响,通过观察镀层的微观形貌,并利用极化曲线对Ni-Co合金镀层的耐蚀性进行分析,确定ChCl-Urea-NiCl2·6H2O-CoCl2·6...     

镍基纳米碳管/二氧化钛复合镀层的制备及性能

为了改善金属基材的表面性能,以钛铁矿为原料,利用微波等离子体化学气相沉积法制备了纳米碳管/二氧化钛复合粉体.采用复合电泳电沉积法在不锈钢基体表面制备了镍基纳米碳管/二氧化钛复合镀层;利用扫描电镜、X射线衍射仪、数显维氏硬度计和电化学测试等手段研究了纳米碳管/二氧化钛复合粉体对复合镀层结构和性能的影响.结果表明纳米碳管/二氧化钛复合粉体的加入有效地减小了复合镀层中镍的晶粒尺寸,促进了金属镍沿(111)晶面择优取向生长,改变了镍的电沉积层结构,提高了镀层的硬度,改善了镀层的耐腐蚀性能;在复合粉体的作用下,复合镀层的硬度与纯镍镀层相比提高了110%,腐蚀电位正移了23mV,腐蚀电流密度减少了0.991微安/平方厘米.     

化学镀液中NiSO4·6H2O浓度对镀速及镀层硬度的影响

在TC4钛合金表面制备了Ni-P低磷化学镀层,研究了镀液中NiSO4·6H2O浓度对镀层沉积速度及镀层硬度的影响.采用紫外可见光分光光度计、扫描电镜及能谱仪、显微硬度仪分别对镀液中的NiSO4·6H2O浓度,镀层的表面形貌和化学成分,镀层的硬度进行测定.结果表明:化学镀液最佳施镀周期为60min.镀液中NiSO4·6H2O浓度对化学反应速率有重要影响,当浓度差达到临界值4.77g/L,沉积速度显著降低.随着反应进行,晶胞尺寸逐渐增大,晶粒粗化;同时镀层磷含量逐渐升高,镀层结构由晶态向微晶态转化,塑性变形抗力降低,硬度降低.     

导电性MWCNTs/PA6复合材料制备与性能表征

为提高复合材料的导电性,采用熔融共混法制备了一系列高质量分数(最高达10%)的多壁碳纳米管(MWCNTs)/聚酰胺6(PA6)复合材料,使用SEM、DSC、TG、XRD和电导率测试等测试手段对材料的微观形貌、热性能、结晶性能以及导电性能进行了表征.研究表明:MWCNTs的分散性较好.PA6基体的结晶行为、热性能以及晶体结构随着MWCNTs质量分数的提高而有所改变.当MWCNTs质量分数达到10%时,复合材料的电导率可达14.29 S/m.     

基于磺酸基团改性配体的新型金属有机骨架的合成及晶体结构

为解决金属有机-骨架(MOFs)电导率低的问题,研究利用溶剂热的方法使用磺酸基团改性配体(4,8-二磺酸基-2,6-二羧基萘,H4L)分别和Fe(NO3)3·9H2O、Ni(CH3COO)2·4H_2O、CoCl_2·6H_2O构筑了3个新型的金属-有机骨架:[Fe L0.5(NMP)2]n(BUT-203)、[Ni L0.5(DMA)2]n(BUT-204)和[Co L0.5(DMA)(dpe)]·H2O(BUT-205).并且对它们进行了单晶X射线衍射(SXRD)、红外(FT-IR)、热重分析(TGA)、元素(EA)以及交流阻抗分析表征.单晶X射线衍射分析显示,BUT-203和BUT-204具有相同的一维链状结构,BUT-205是具有gwg拓扑的三维骨架材料.交流阻抗研究发现,三维结构的BUT-205电导率可达5.66×10-4S/cm,明显高于一维结构的BUT-203和BUT-204的质子电导率,说明在配体相同的情况下,三维结构可提高MOFs的质子电导率.     

脉冲镀镍工艺及镀层性能研究

采用脉冲电镀方法在紫铜片表面制备均匀光亮光滑的镍镀层.借助扫描电子显微镜(SEM)进行分析,并对其镀层结合力、孔隙率、耐磨性等测试考察镀层性能和结构.为获取最适宜的工艺参数,研究脉冲温度、平均电流密度、占空比对镍镀层显微硬度的影响.通过磨损失重测试,脉冲电镀镍镀层的耐磨性能远远高于直流镍镀层.最佳工艺条件为:硫酸镍300 g/L、氯化镍50 g/L、硼酸40 g/L、平均电流密度为3 A/dm2、占空比为50%、镀液温度为40~60℃.结果表明:在适宜的脉冲条件下,镀层结构能够得到进一步的细化,从而获得致密、平整、均匀、光亮的镀层,且镀层与铜基体结合良好.     

Mg_2(OH)_2CO_3·3H_2O Whiskers Growth Mechanism

From the perspective of growth units, the growth mechanism of Mg_2(OH)_2CO_3·3H_2O whisker is investigated in this paper. Results show that the growth morphology of Mg_2(OH)_2CO_3·3H_2O whisker is consistent with the model of anion coordination polyhedron growth units. The growth solution Raman shift of Mg_2(OH)_2CO_3·3H_2O was monitored using Raman spectroscopy. The growth units are [Mg-(OH)_4]_2- and H_2CO_3. The growth process of Mg_2(OH)_2CO_3·3H_2O whisker is as follows: growth unit [Mg-(OH)_4]_2- first incorporates into the larger dimension [Mg-(OH)_4]2-n, then the [Mg-(OH)_4]2-n combines with H_2CO_3 into a linear skeleton Mg2(OH)2CO3 in the same line. Mg_2(OH)_2CO_3 combines with H_2O by hydrogen bonds and ultimately transforms into Mg_2(OH)_2CO_3·3H_2O whisker. Magnesium carbonate whiskers have a layered structure, each of which is made of magnesium, carbon, oxygen, with H_2O in between each layer. When skeletons are superimposed within the same plane as a parallelepiped one, they grow into solid cuboid-shaped whiskers. When the parallelepiped skeletons planes combine with each other through the cascading links, they grow into hollow cylindrical whiskers.     

激光熔覆钛基复合涂层的显微组织和硬度分析

采用激光熔覆快速非平衡合成方法制备了原位反应合成TiB增强钛基复合材料.用Y2O3、Ti和B的混合粉末在Ti-6Al-4V基体表面激光熔覆制得TiB/Ti复合涂层.采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量散射光谱仪(EDS)和硬度测试等方法,研究了原位合成TiB/Ti复合涂层的显微结构和显微硬度.结果显示:激光熔覆层的相结构主要为α-Ti和TiB两相,TiB增强相均匀地分布于复合涂层中,熔覆层的硬度值高于基体Ti合金的硬度值1倍以上,Y2O3含量(质量分数w,全文同)为1％的激光熔覆涂层内部的增强相组织最为均匀、细小,且硬度值也最高,平均硬度(HV)值约为830.     

超声辅助喷射电沉积Ni-Gns复合镀层制备工艺

针对传统的石墨负极存在着比容量低、充电时体积膨胀大导致电极结构不稳定、倍率性能差等缺点,提出采用镍-石墨烯纳米薄片(Ni-Gns)复合镀层作为锂离子电池负极材料的解决方案.为验证该材料的性能,创新研制超声辅助喷射电沉积实验装置,在不同的工艺条件下制得Ni-Gns复合镀层,并制成电池负极.采用正交实验法,以电极充放电循环50次后的放电容量为评价指标,测定最优的电沉积工艺参数组合.结果表明,电沉积参数显著性顺序为:Gns的掺量m镀层厚度h电流密度D镀液温度T,最优数值组合为:m=0.75 g·L~(-1),h=30μm,D=33 A·dm~(-2),T=35℃.观察在此条件下制得的镀层的表面形貌和微观结构,发现Ni-Gns复合镀层结构致密,界面结合良好,Gns在其中弥散分布;给出碳族纳米纤维(晶须)作为增强相的过渡族金属-碳族复合材料电沉积过程机理模型.研究认为:超声波起到提升电沉积效率、改善镀层组织结构的作用;在功率超声和电沉积的协同作用下,Ni(基体相)和Gns(增强相)之间形成由"镍桥"搭接构成的密集且分布均匀的"逾渗导电网络",结合Gns的多层细密蜂窝状薄片结构和自身优异的力学、电化学性能,因此该材料的导电性能优异、结构稳定,适合用作锂离子电池负极材料.     

NiMCM-41介孔分子筛的微波合成与表征

以硅酸钠(Na2SiO3.9H2O)、氯化镍(NiCl2.6H2O)等无机盐为原料,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,通过微波辐射方法合成不同镍含量的NiMCM-41介孔分子筛.采用X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、等离子发射光谱(ICP-OES)、程序升温还原(TPR)和N2吸附-脱附等技术,分别对经550℃焙烧后的样品进行表征.同时研究金属镍添加量与比表面积、孔体积之间的关系.结果显示:合成的样品具有典型的MCM-41介孔分子筛结构,表明在微波辐射条件下成功合成出4种不同镍含量的NiMCM-41介孔分子筛,其比表面积在625.8~1 161.3 m2/g之间,平均孔径大约2.7 nm.随着介孔分子筛中金属镍含量的增加,介孔分子筛的比表面积、孔体积变小,介孔有序性变差.其中原料配比n(SiO2)∶n(NiO)=1∶0.05时,合成的NiMCM-41介孔分子筛的介孔有序性最好.     

高能脉冲类激光熔覆镍基合金层的组织及性能

为了提高304不锈钢表面的综合性能,采用高能脉冲类激光熔覆沉积技术在304不锈钢表面制备了镍基合金熔覆层.采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、销-盘磨损试验机与电化学测试系统对镍基合金熔覆层的显微组织、相结构、耐磨损性能和电化学腐蚀性能进行了研究.结果表明,镍基合金熔覆层与304不锈钢基材呈良好的冶金结合,熔覆层的相对耐磨损性为304不锈钢基材的4.4倍.熔覆层组织由γ-Ni基体相、Ni_3Mo、Fe_7Mo_3和Cr_(23)C_6碟状增强相与不规则棒状增强相组成.增强相是提高耐磨损性能的主要原因,增强相与基体相的电极电位差是导致腐蚀电流密度增加的主要原因.     

[H_2N(CH_2CH_2)_2O]_2[NiMo_6O_(24)H_6(NaO_2)_2]·2H_2O的合成及晶体结构

合成了有机-无机杂化化合物[H_2N(CH_2CH_2)_2O]_2[Ni Mo6O_(24)H6(Na O_2)_2]·_2H_2O,对晶体进行了X-射线单晶衍射和红外光谱测试和解析;应用元素分析、紫外光谱和热重对晶体进行了性质表征.该晶体属于单斜晶系,Pc空间群,a=0.69799(5)nm,b=1.42_210(9)nm,c=1.563_27(10)nm,α=90°,β=98.4140(10)°,γ=90°,V=1.535(18)nm~3,Z=2,R1=0.0396,wR_2=0.091.在该晶体结构中,带相反电荷的Anderson结构多阴离子簇、抗衡阳离子Na+和吗啉阳离子以静电引力结合,并交错排列.     

Ni-P/Al_2O_3复合镀层性能的表征与测试

为了提高镀层的耐磨性和硬度,在45碳钢基材上实施Ni-P/Al2O3化学复合镀,使纳米Al2O3微粒均匀分布于Ni-P基体中.研究了化学复合镀工艺条件和镀液组分对镀层性能的影响.镀件的耐蚀性实验和XRD分析表明:当硫酸镍25 g/L,次亚磷酸钠30 g/L,纳米Al2O3微粒加入量为5 g/L,乳酸20 mL/L和柠檬酸5 g/L,在pH=5.5,施镀温度为(85±2)℃,获得的Ni-P/Al2O3复合镀层表面光滑、胞状物致密,镀层的耐腐蚀性较高、硬度可达600HV,有利于得到综合性能较高的镀层.     

杂多酸(C_(10)H_(10)N_2)_2VW_(12)O_(40)·H_2O的制备及晶体结构

以Na_2WO_4·2H_2O、NH_4VO_3和4,4'-联吡啶(4,4'-bpy)为反应物、采用水热法合成多酸化合物(C_(10)H_(10)N_2)_2VW_(12)O_40·H_2O.用红外光谱、X-射线衍射和X-射线单晶衍射仪测定其晶体结构.该化合物是由Keggin结构阴离子[VW_(12)O_40]_4-配合片段质子化的4,4'-bpy构成,二维层通过N—H…O、C—H…O、O—H…O氢键进一步桥连,形成无限延伸的三维结构.     

NaBH_4低温还原的负载型镍基催化剂苯酚加氢的研究

采用等体积法分别将3种镍盐Ni(NO3)2、NiCl2、NiSO4浸渍于γ-Al2O3或SiO2,然后用NaBH4低温液相还原制备了负载型金属镍基催化剂,考察了镍源、载体、还原剂用量、反应温度等对负载型镍基催化剂苯酚加氢性能的影响。结果表明,3种镍源中NiCl2的还原程度最高,适于作为NaBH4液相还原体系的催化剂镍源。经NaBH4液相还原的γ-Al2O3负载的镍基催化剂苯酚加氢活性远高于SiO2负载催化剂,加氢产物以环己醇为主。还原剂NaBH4的用量对催化剂的加氢活性具有显著影响,当n(B)/n(Ni)为3时,催化剂的苯酚转化率最高。经过NaBH4还原制备的镍基催化剂耐高温性和稳定性较差,活性组分与载体之间的作用较弱,在高温加氢条件下容易发生团聚而失去活性。     

化学镀Ni-Zn-P合金预处理及耐蚀性能研究

对化学镀Ni-Zn-P合金的镀前预处理方法进行了研究,通过单因素实验方法研究了主盐硫酸镍浓度、主盐硫酸锌浓度、络合剂乳酸浓度、还原剂次亚磷酸钠浓度、镀液温度、pH值、施镀时间对镀层耐蚀性的影响,观察镀层的微观形貌、研究了镀层的组成成分及晶相结构。结果表明:预镀薄镍层是化学镀Ni-Zn-P合金比较适宜的前处理方法,硫酸镍20g·L~(-1)、硫酸锌6g·L~(-1)、乳酸20mL·L~(-1)、次亚磷酸钠24g·L~(-1)、镀液温度80℃、pH值5、时间2h,镀层耐蚀性能良好。镀层为致密的颗粒结构,含锌5.06%(质量分数),镀层为晶态结构。