ZnCl_2/TMAC离子液体中电镀锌的研究

研究了ZnCl2/TMAC离子液体体系在铜电极上的阴极沉积过程,测量了体系的电导率,考察了电解质浓度、温度等工艺条件对镀层的影响。结果表明,阴极过程为准可逆过程;体系电导率随温度升高而升高;358 K,电压2.04 V,电沉积时间30 min,可得到致密镀层,颗粒大小接近3μm,电流效率达90%。     

离子液体电解质体系铝及铝合金电沉积与铝精炼研究进展

传统上,铝、稀土和碱金属及碱土金属等活泼金属主要是通过高温熔盐电解法得到,其电解工艺流程能耗高.近几年来,对离子液体的不断深入研究,提出离子液体为电解质体系用于金属铝、铝精炼和铝合金.综述目前采用离子液体体系进行铝及铝合金电沉积,粗铝、铝合金和铝基复合材料电解精炼回收铝的研究现状和研究进展.介绍和评述离子液体电解质电沉积、精炼铝的应用情况和所取得的研究成果,探讨离子液体电解质用于铝行业的发展趋势和研究动向.      

二氯甲烷和甲苯对咪唑离子液体结构和性质及铝电沉积的影响

离子液体电沉积铝技术具有广阔的应用前景,而添加剂是提高铝镀层性能的有效方法,但相关作用机制还有待明确.本文应用量子化学和分子动力学模拟研究了二氯甲烷(DCM)和甲苯(C7H8)对氯化-1-丁基-3-甲基咪唑/三氯化铝([BMIM]Cl/AlCl3)体系的微观结构、物理化学性质和铝电沉积的影响.发现DCM易与阴、阳离子形成氢键,分布在阴阳离子之间使得阴阳离子间距离增加、相互作用能减小,导致阴阳离子扩散能力增强、铝配离子更倾向以Al2Cl-7形式存在,体系黏度降低电导率增加,因而对体系电化学性质提升很大,而且DCM起到了晶粒细化和整平作用,从而可以得到镜面光亮的沉积层,所得结果与实验值吻合较好.C7H8主要分布在阳离子周围,与阳离子有较强相互作用,在沉积过程中吸附于电极表面的凸出部分,抑制了电活性离子的还原而主要起到整平作用,其对阴离子和阳离子之间的相关作用的影响比DCM小,因而体系电化学性质提升不如DCM.     

离子液体电沉积制备纳米铝技术的研究与应用

阐述了纳米铝的性质特点及传统制备方法的局限性,系统讨论了离子液体在低温电沉积制备纳米铝方面的研究进展,并介绍该技术在光亮铝镀层中的应用情况。在此基础上,通过分析证明,离子液体具有优良的物理化学性质,非常适用于纳米铝的制备,反应过程效率高、温度低、能耗低、污染小,技术发展前景广阔。未来应继续优化离子液体结构,深入探索电沉积反应的微观机理,建立更为完善的调控方法,促进技术的工业化进程。     

室温离子液体电沉积铝及其合金的研究进展

介绍了室温离子液体电沉积铝及其合金的研究现状,讨论了铝在吡啶盐类、季铵盐类和咪唑盐类离子液体中电沉积的电化学行为,探讨了铝舍金在离子液体中的电沉积.     

ZnCl2/TMAC离子液体中电沉积锌的研究

本文研究了ZnCl2/TMAC离子液体体系在铜电极上的阴极沉积过程,考察了电解液的电导率、电解质浓度、温度等工艺条件对镀层的影响.结果表明,温度为85℃,电压为2.04 V,电沉积时间为30min时,镀层形貌比较致密,颗粒大小接近3 μm,电流效率达75%.     

室温离子液体电沉积铝及其合金的研究进展

介绍了室温离子液体电沉积铝及其合金的研究现状,讨论了铝在吡啶盐类、季铵盐类和咪唑盐类离子液体中电沉积的电化学行为,探讨了铝合金在离子液体中的电沉积。     

离子液体电化学性质及其IrCl_3溶解度的研究

为了选择合适的离子液体体系来进行电沉积制备Ir层,并为离子液体中电沉积制备Ir层提供理论基础,需要研究离子液体的电化学性质以及IrCl3在离子液体体系中的溶解度。本文利用电导率仪测定BMIC等4种纯离子液体及其复合离子液体的电导率,利用循环伏安法(CV)测定离子液体的电化学窗口,利用紫外-可见分光(UV-Vis)光度计测定了IrCl3在离子液体中的溶解度。结果表明:纯离子液体的电导率随温度的升高而逐渐增大;纯离子液体的电化学窗口宽度随温度的升高而有所减小;IrCl3在纯离子液体中的溶解度与溶液温度及离子液体的离子作用能密切相关,在相同温度下IrCl3在纯离子液体中的溶解度顺序为BUPYBF4BMIBF4HMIBF4;复合离子液体的电化学窗口与其组成中电化学窗口宽度较窄的纯离子液体的电化学窗口一致,电导率值则处于两种纯离子液体之间;IrCl3在由相同阴离子组成的复合离子液体BUPYBF4+BMIBF4中的溶解度与纯BUPYBF4基本相同,而在由相同阳离子组成的复合离子液体BMIC+BMIBF4中的溶解度则有很大的提高。BMIC+BMIBF4的复合离子液体不仅保持了纯离子液体的电化学性质的优势,还克服了纯离子液体对于IrCl3溶解度偏低的缺点。与纯离子液体相比,BMIC+BMIBF4的复合离子液体体系更适合用于电沉积制备Ir层。     

低温电镀铝的研究进展

综述了分别由有机溶剂、低温无机熔盐和离子液体构成的低温电镀铝体系的研究进展.有机溶剂和低温无机熔盐电镀铝各有优点,但前者的稳定性差,对水和氧敏感,电导率低;而后者较高的电镀温度限制了基体材料的选择.性能优异的离子液体备受青睐,研究最多的是以卤族为阴离子的离子液体,但是其在空气和水中易氧化和易吸潮变质而不稳定.稳定性更好的新型离子液体不断涌现,但缺乏系统研究.目前,除了电镀单一铝镀层之外,为了获得铝合金的特殊性能,电镀铝合金镀层越来越受到关注.对铝及铝合金镀层的巨大需求和远景期待将促使镀铝体系的推陈出新和镀铝工艺的不断进步,进而降低镀铝体系的成本,低温电镀铝的工业化应用将成为现实.     

添加剂在离子液体电沉积金属及合金中的应用

近年来,基于离子液体电沉积制备金属和合金镀层已被广泛应用于多个研究领域,其电沉积过程可以克服传统水溶液体系电化学窗口窄、易受析氢副反应干扰等缺陷;相较于高温熔盐体系,离子液体可在温和条件下电沉积制备活泼金属及其合金.离子液体具有较高的黏度,导致离子迁移速率低,电沉积过程中易产生浓差极化,从而影响沉积产物的品质和性能.通过向离子液体电沉积体系中引入添加剂可以改变活性物种的电化学还原电位,进而影响晶粒的电化学结晶过程,显著改善沉积层的微观结构和性能.本文归纳总结了添加剂对离子液体中电沉积活泼金属、过渡金属和贵金属及其合金等方面的研究进展,系统分析了当前添加剂在离子液体电沉积金属及合金过程中的作用机理、效用和局限性,并展望了未来离子液体电沉积添加剂的重点研究方向.     

铝在室温熔盐中的电沉积

采用循环伏安法、计时电流法研究了铝在摩尔比为2∶1的AlCl3-EMIC离子液体中钨电极上的电化学还原机理和成核机理。研究表明:铝在钨极上存在欠电位沉积现象,铝的析出电位为-0.06 V,电化学反应为准可逆反应,形核过程为三维瞬时形核,半球形扩散控制长大。电沉积试验表明在电流密度为5~25 mA/cm2时镀层较致密、均匀,附着力好,纯度高。     

微纳米铝在氯铝酸离子液体中的电沉积规律

合成、表征了两种典型的氯铝酸离子液体,1-丁基-3-甲基咪唑氯铝酸盐和1-烯丙基-3-甲基咪唑氯铝酸盐。在此基础上,通过电化学测试和原子力显微镜对铝在离子液体中的电沉积规律进行了系统研究,证明反应过程受离子扩散控制,可逆性较好,可获得微纳米铝。离子液体的阳离子结构对产物的状态和尺寸影响较大,降低离子间相互作用能可以进一步获得更加细致、平整的铝晶体。     

绿色电解液——离子液体电解铝的研究现状

介绍了目前在3种典型离子液体中进行电解铝的研究现状。讨论了在离子液体中进行电解铝的电化学过程和条件，以及这些用于铝电沉积离子液体的适用性。     

Ni(Ⅱ)离子在两种离子液体中的电化学行为

在离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑-丙三醇(BMIC-GL)和1-丁基-3-甲基咪唑二氰胺盐([BMIM]DCA)中加入NiCl2后,研究了Ni(Ⅱ)离子的电化学行为.循环伏安测试结果表明,Ni(Ⅱ)离子在[BMIM]DCA-NiCl2和BMIC-GL-NiCl2的起始还原电位分别为-0.55 V和-0.65 V,说...     

[EMIM]HSO4离子液体的微波合成及铝电沉积应用

对采用微波合成方法制备的[EMIM]HSO4离子液体的物化性能进行测试,并将其作为电解质应用于铝的电沉积,用SEM、XRD及EDS对沉积层的形貌进行表征,通过测定循环伏安曲线以及计时电流曲线探讨铝在[EMIM]HSO4中的电沉积机理。结果表明,[EMIM]HSO4的电化学窗口较宽(4.81V),适合作电解质;铝在铜电极上发生欠电位沉积和体相沉积;铝的形核模式介于三维瞬时形核和连续成核之间;铝沉积层晶粒致密均匀,附着力好。     

离子液体电沉积铜及其合金的研究现状

本文介绍了铜及其合金在离子液体中进行电沉积的研究现状,讨论了铜在吡啶盐类、季铵盐类和咪唑盐类离子液体中进行电沉积的电化学行为,比较了铜在不同离子液体中和不同工作电极上的电沉积机理,分析了离子液体种类对铜电沉积层结构的影响。     

超硬铝合金作为阴极在锌电积过程中的电化学行为

选取商业纯铝和超硬铝作为锌电积阴极,在ZnSO₄-H₂SO₄体系中通过电化学测试研究两种阴极的电化学行为,同时利用扫描电镜观察铝合金上电积锌初期形核,X射线衍射分析锌片结晶取向.研究结果表明:500 A·m-2电流密度下纯铝阴极的析出电位和交换电流密度分别为-1.541 V和7.74×10-11 A·cm-2,超硬铝阴极分别为-1.496 V和6.07×10-3 A·cm-2.合金元素的添加会增加初期形核位置,提高形核速率,而形核速率的提高在一定程度上抑制卤族元素对阴极的腐蚀.沉积3 h后,锌片结晶取向没有发生变化.超硬铝易发生烧板和鼓泡,电流效率低,只有84.54%;纯铝电流效率达到88.04%,且沉积锌平整、光滑,但阴极板容易被卤族元素腐蚀.      

离子液体在电沉积钛及其合金中的应用

离子液体作为一类新型绿色溶剂在电沉积活泼金属及合金方面具有重要作用,本文介绍离子液体在电沉积钛及钛合金方面的应用,探讨了钛及钛合金在离子液体中电解的电化学行为。用钛的卤化物为钛源,由于低价的钛氯化物在离子液体中的溶解度较低,在现有的离子液体中电沉积金属钛非常困难,需要继续寻找新的钛源及合适的离子液体。以二氧化钛为钛源,在离子液体中可以电积出部分金属钛。在离子液体中可以沉积出钛合金,但总的电流效率偏低。