AlCl3-BMIC离子液体中Na+含量对铝电沉积的影响

测定AlCl3-BMIC离子液体(摩尔比2:1)电导率与Na+含量的关系,采用循环伏安法研究不同Na+含量离子液体的电化学性能,并通过恒电流电沉积考察Na+含量对槽电压、电流效率、沉积层形貌及电沉积铝纯度的影响。结果表明:随着Na+含量增加,离子液体的电导率和铝电还原峰值电流密度降低,交换电流密度增加,传递系数基本保持不变;而且铝沉积的电流效率降低、能耗增加。此外,当离子液体中Na+含量低于0.2 g/L时,对铝沉积层形貌影响不大,当Na+含量增加到0.5 g/L时,沉积层变得平整致密,颗粒减小,但进一步增加Na+含量,颗粒又逐渐长大。离子液体中Na+的存在对铝沉积层的纯度影响很小,即使Na+含量高达2.0 g/L,铝沉积层中Na含量也非常低。     

锌对AlCl3-BMIC离子液体电解精炼铝的影响

考察了锌对AlCl3-BMIC离子液体电解槽炼铝的影响。结果表明:锌的氧化电位相对于铝为0.23V,铝中含锌其钝化电位负移。随着阳极锌含量增加,阴极铝沉积物中的锌含量升高,阳极含锌量为4%时,阴极中锌含量只有阳极含量的1/62,电流效率在94%以上,能耗在1.58kWh/kg-Al～1.68kWh/kg-Al;随着离子液体中Zn(II)的增加,阴极沉积物锌含量增加,铝电沉积的电流效率会有少量的降低,槽电压和能耗变化不大。SEM研究发现,随着沉积层锌含量的增加,晶粒细化,沉积层表面更加平整致密。     

四甲基氯化铵对AlCl_3-BMIC离子液体体系在铜基体上电解精炼铝的影响

讨论了四甲基氯化铵(TMAC)对AlCl3-BMIC(AlCl3摩尔分数为0.667)离子液体体系在铜基体上低温电解精炼铝过程中的电流效率、槽电压和能耗的影响。结果表明:TMAC的加入能够提高电流效率,降低槽电压和能耗;且在铜基体上能够得到光亮、平整致密、晶粒细化的铝沉积层。当TMAC加入量为0.02mol/L时,能够获得最大电流效率(91%)和最低能耗(0.861kWh/kg-Al);而且阴极极化曲线表明,阴极铝还原峰电位逐渐向正方向移动,TMAC对电解精炼铝过程中的铝电还原有去极化影响。所有实验条件下,铜基体上所得铝沉积层的纯度超过99.9%。     

离子液体AlCl_3-[bmim]Cl中电沉积铝的研究

在摩尔比为2:1的AlCl_3-[bmim]Cl离子液体中,加入一定量的甲苯,控制阴极电流密度,在基体铁片上获得银白色和平整致密的铝镀层。循环伏安实验表明离子液体中沉积铝源于Al_2Cl_7~-的还原,还原峰电位为-0.34V;当电流密度为20mA/cm~2时,最大电流效率达97%;所得铝镀层的厚度与电镀时间呈抛物线关系;在电流密度小于35mA/cm~2时,镀层厚度随电流密度增大呈逐渐递增趋势;扫描电镜、X射线能谱对铝镀层分析结果表明(45±2)℃温度得到平整致密纯度高的铝镀层;当电流密度为20mA/cm~2时,铝镀层呈薄片状生长,随电流密度的增大,镀铝层形貌由片状向粒状过渡,并伴随着晶粒的细化。     

离子液体[EMIM]Br-AlCl3中恒电流沉积铝

在磁力搅拌下,采用离子液体[EMIM]Br-AlCl3作为电解液并测其电导率,在不锈钢片上利用恒电流法电沉积铝,研究在AlCl3/[EMIM]Br摩尔比为2:1的离子液体中铝的电沉积速率、电流效率和阴极表面形貌的影响因素。采用扫描电子显微镜(SEM)分析沉积铝层的表面形态,采用X射线能谱仪(EDS)测试沉积铝的纯度。结果表明:离子液体[EMIM]Br-AlCl3的电导率随着温度的上升而增大,符合Arrhenius公式。电流密度,温度、搅拌速率和沉积时间均影响铝的沉积速率、电流效率和表面形貌。在电流密度为20 mA/cm2,温度为40℃,搅拌速率为700 r/min,时间为60 min的条件下,所得铝沉积层连续、致密、附着性好、颗粒状且粒径小;电流效率维持在80%以上,阴极铝层纯度达96%,其中少量的氧来自铝的氧化。     

海水中阴离子对铱钽锡氧化物阳极电流效率的影响

研究了海水中的SO_4~(2-)、OH~-和CO_3~(2-)/HCO~(3-)等阴离子含量对铱钽锡(Ti/Ir O_2-Ta_2O_5-Sn O_2)阳极电流效率的影响,并通过极化曲线、循环伏安分析了不同阴离子的作用机制。结果表明:SO_4~(2-)对电流效率基本没有影响。OH~-对阳极的析氯电流效率有一定的影响,阳极电流效率随OH~-浓度的升高而略微下降,OH~-浓度达到0.1 mol/L时,电流效率下降约2%。CO_3~(2-)/HCO_3~-对阳极的电流效率有较大的影响。HCO_3~-达到0.1 mol/L时,电流效率下降约10%。CO_3~(2-)达到0.1mol/L时,电流效率下降约40%。     

硫酸铜浓度及电流密度的变化对游离微珠辅助磨电铸铜的影响

目的 研究硫酸铜浓度及电流密度的变化对游离微珠辅助磨电铸铜电流效率和沉积层表面形貌、显微硬度的影响。方法 使用立式阴极回转电铸设备进行单因素电铸试验,在硫酸铜质量浓度分别为40、80、120 g/L的条件下,将电流密度由1 A/dm²增至4 A/dm²进行试验。使用库仑计测量记录流经试验回路的电荷量,使用精密电子天平称取铜沉积层的质量,使用扫描电子显微镜观察铜沉积层的表面微观形貌,使用显微硬度计测量铜沉积层的显微硬度。结果 硫酸铜质量浓度为40 g/L,电流密度由1 A/dm²提高到4 A/dm²时,沉积层的表面形貌逐渐趋于光滑平整,电流效率随着电流密度的增加先提高、后降低,在电流密度为2 A/dm²时增至最高95.4%,在电流密度为4 A/dm²时下降至最低92.7%。电流密度由1 A/dm²提高到3 A/dm²时,显微硬度由120.3HV增至最高139.8HV。电流密度为4 A/dm²时,沉积层的表面粗糙度Ra最低,为0.19 μm。硫酸铜质量浓度为80 g/L条件下,电流密度为4 A/dm²时的沉积层表面最为平整,沉积层的表面粗糙度较低,为0.62 μm。电流密度由1 A/dm²提高到4 A/dm²时,电流效率由94.1%增至最高97.2%,显微硬度由119.4HV增至最高146.3HV。硫酸铜质量浓度为120 g/L条件下,电流密度由1 A/dm²提高到4 A/dm²时,沉积层表面的毛刺逐渐变小,且数量也逐渐减少,电流效率由93.9%增至最高97.6%,显微硬度由117.3HV增至最高136.4HV。结论 在一定条件下提高电流密度或降低硫酸铜浓度,均可改善沉积层的表面形貌,提高沉积层的显微硬度。游离微珠的运动磨削既可以改善沉积层的表面形貌,也可以改善沉积层内部的晶粒组织结构,提高沉积层的显微硬度,但微珠的运动会磨削掉沉积层表面微量的铜,降低电铸铜的电流效率。     

溴代氯铝酸离子液体的微波合成及电沉积铝应用

采用新型微波合成方法制备溴代氯铝酸离子液体,测试其物理化学性能,并将其作为电解质应用于铝的电沉积。通过测定循环伏安曲线、计时电流曲线以及极化曲线探讨铝在2AlCl3/[EMIM]Br离子液体中的电沉积机理。室温下在铜基体上进行铝的恒电位沉积,沉积层形貌以及结构特性分别用SEM、XRD进行表征。结果表明:溴代氯铝酸离子液体的新型微波合成与普通微波合成相比,大大缩短了反应时间,提高了产品性能;铝的电沉积为准可逆的动力学行为,沉积过程非单纯的扩散控制而是复杂的动力学限制步骤;铝在不同电位下的沉积层大致分为3种典型形貌,并对各种形貌产生的原因及特征进行分析。     

差分脉冲伏安法对生物冶金中铜(II)的在线检测(英文)

采用差分脉冲阳极伏安法实现生物冶金中铜(II)浓度的在线检测。结果表明,当体系中仅有铜(II)存在且其浓度范围为1μmol/L～1 mmol/L时,差分脉冲阳极伏安法所测阳极氧化峰电流与浓度间有很好的线性度。当此体系中含有0.2 mol/L KCl时,铜离子检测的线性范围从1 mmol/L(64 mg/L)扩展到100 mmol/L(6.4 g/L)。在此条件下,二价铜离子的还原分为两步连续的单电子转移过程,中间态为Cu+的络合物CuCl-。此外,在铜的生物冶金体系中,经常会有铁离子存在,因此对铜离子检测的铁离子干扰也进行了研究,结果表明,当铁离子浓度低于100 mmol/L(5.6 g/L)时,其对铜离子检测的干扰可忽略。     

添加剂硫脲对铝阳极电化学行为的影响

为了提高铝的耐蚀性以及活化性能,用线性扫描伏安法、交流阻抗、恒电流放电等方法,研究了在4 mol/L的KOH溶液中,添加剂硫脲对铝阳极(w(Al)=99.999%)电化学性能的影响,结果表明:当硫脲质量分数为3%时,铝阳极具有较好的活化和缓蚀性能.铝的缓蚀率达48.7%,且开路电位Eocp负移出现最大值达-1.74 V.在-1.2 V下,铝的电流密度高达122.6 mA/cm2,比在4 mol/L的KOH中要大102.5 mA/cm2.     

La3+离子在EMIMBF4离子液体中的电化学行为研究

采用三电极体系对La3+离子在0.01mol/LLaCl3-0.1mol/LLiCl-EMIMBF4离子液体电化学还原制备金属镧的电极过程进行了研究。循环伏安法结合恒电位电解法研究结果表明:La3+离子的电化学还原是不可逆过程,还原步骤为一次完成La3++3e-→La。计时电流法结合恒电位电解法研究表明:La3+离子的还原过程受到扩散控制,传递系数和扩散系数分别为0.0492和(1.07～1.19)×10-6cm2/s。     

1-乙基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐离子液体中镝电沉积行为

研究室温下Pt电极上Dy3+离子在1-乙基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐(EMIMBF4)离子液体中的电化学行为。循环伏安法结合计时电流法和计时电位法研究结果表明,Dy3+离子的电化学还原是不可逆过程,还原为一步完成,即Dy3++3e-→Dy。计时电流法结合恒电位电解研究表明,Dy3+离子的还原过程受扩散控制。测得浓度0.01mol/L的Dy3+离子在0.1mol/LLiCl-EMIMBF4离子液体中的传递系数、扩散系数分别为0.176和(4.87-5.04)×10-10cm2/s。SEM和XRD分析表明,金属镝颗粒直径为几百纳米。     

环境因素对硫酸盐还原菌生长的影响

研究了油田注水井中分离的硫酸盐还原菌（ＳＲＢ）的生长特性,结果表明：ＳＲＢ菌株不是严格的厌氧菌,它能面耐受４．５ｍｇ／Ｌ肖度的溶解氧,但在９．０ｍｇ／Ｌ的高溶解氧浓度下不能生长,ＮａＣｌ浓度小于０．８１８％时ＳＲＢ可正常生长,在０．９７２％～２．２８％时只能在水下沉积物中生长,大于２．４５％时生长完全受到抑制,铁离子浓度增大,ＳＲＢ代谢活力增强,生长高峰期延长,Ｆｅ＾２＋限制ＳＲＢ生长的浓度长完全     

硫脲浸金电化学行为研究

采用循环伏安法(CV)、Tafel曲线和差分脉冲伏安法(DPV)等电化学方法对模拟硫脲浸金体系进行了研究.结果表明,硫脲浓度范围为0.005～0.04 mol/L,浓度增大有利于金的浸出;在Fe3+浓度为0.01～0.08 mol/L范围内,随着Fe3+浓度的增大,金腐蚀电位负移,腐蚀电流变大;适度升温可以提高金的腐蚀...     

电解液中甲酰胺浓度对阳极氧化制备TiO_2纳米管阵列形貌和光催化性能的影响

分别以0.5%HF水溶液(A)、0.3 mol/L NH4F+70%H2O+30%甲酰胺(体积分数)(B)、0.3 mol/L NH4F+30%H2O+70%甲酰胺(体积分数)(C)和0.3 mol/L NH4F+3%H2O+97%甲酰胺溶液电解液(体积分数)(D)作为电解液,对比研究甲酰胺含量对电化学阳极氧化TiO2纳米管阵列的形貌、结构和光催化性能的影响。结果表明:TiO2纳米管阵列长度随甲酰胺含量的增加而增加;水基电解液A中制备的纳米管长度、壁厚和管径分别约为600、20和100 nm,且分布不均匀;甲酰胺基电解液D中制备的纳米管长度、壁厚和管径分别约为10μm、5 nm和60 nm,且管径分布均匀;样品在O2中经450℃退火2 h后,发现甲酰胺基电解液A中制备的TiO2纳米管为单相锐钛矿结构,其它样品则为复合锐钛矿相和金红石相结构。光催化降解甲基橙的结果表明:随着TiO2纳米管阵列的厚度增加及管壁减小,紫外光光催化效率明显提高。     

碱溶液中添加剂对铝阳极行为的影响

为了提高铝活化性能以及降低析氢腐蚀,用电化学方法研究了在4mol／LKOH溶液中,添加剂酒石酸钾钠（C4H4O6KNa）、邻氨基苯酚（NH2C6H4OH）以及复合添加剂对铝阳极（W（AJ）=99．999％）电化学行为的影响。结果表明：C4H4O6KNa对抑制铝的析氢腐蚀作用不大,但大幅度提高铝阳极的活性。添加NH：C6H40H,主要作用是大幅度抑制铝的析氢腐蚀,对铝活性几乎无影响。复合添加剂（C4H4O6KNa＋NH2C6H4OH＋KMnO4）能明显降低铝阳极在碱性介质中的极化,提高其活性,同时析氢腐蚀也降低,其最佳配方为：15mmol/L C4H4O6KNa＋0．4mol／LNH2C6H4OH＋0．8mmol／LK2MnO4。     

水平连铸直接复合成形铜包铝复合材料的组织与性能

研究了水平连铸直接复合成形铜包铝棒材的制备工艺和组织性能及退火处理对界面层塑性的影响。结果表明,采用水平连铸直接复合成形法在芯管长度L=210mm、铜铸造温度tCu=1230℃、铝铸造温度tAl=770～850℃、一次冷却水流量Q1=600L/h、二次冷却水流量Q2=600～800L/h、平均拉坯速度v=60～87mm/min的可行工艺窗口下能够制备出直径为30mm、铜包覆层厚度为3mm、质量良好的铜包铝复合棒材。在退火温度为530℃、保温时间为50min的工艺条件下,退火处理后可明显改善界面层的塑性。铜包铝复合棒材的抗拉强度和伸长率分别为80～94MPa和18%～31%。     

添加剂K2MnO4对铝阳极电化学性能的影响

用塔菲尔曲线、线性扫描伏安法、交流阻抗、恒电流放电等方法，研究了在4mol／LKOH溶液中，添加剂K2MnO4对四种纯铝阳极（99．999％、99．99％、99．82％、99．5％）电化学性能的影响，结果表明：K2MnO4能够提高铝阳极的电荷传递电阻（R）、抑制析氢腐蚀，同时提高其电活化性能（如降低极化、开路电位负移、放电性能提高），特别是对工业纯铝（99．5％）的活化性能改善很大；此外，K2MnO4的最佳浓度为0．8mmol／L。     

2-hydroxyethilammonium oleate protic ionic liquid as corrosion inhibitor for aluminum in neutral medium

Protic ionic liquid (PIL) 2-hydroxyethylammonium oleate (2HEAOl) proved to be a good lubricant for aluminum-forming processes. However, with the aim of keeping the formed component integrity, it is interesting that the same substance employed during forming does not need to be removed and works out as corrosion inhibitor. Then, the aim of this study was to test the performance of 2HEAOl as corrosion inhibitor for aluminum in neutral 0.5 mol/L NaCl medium by electrochemical characterization. Results showed that the concentration of 5 × 10⁻⁴ mol/L was a suitable concentration to promote corrosion inhibition until 72 h at the high chloride concentration studied. The PIL worked out as mixed-type organic corrosion inhibitor, as it promoted the diminution of the oxygen reduction reaction rate and, in consequence, the pit initiation by its adsorption on the metal surface.