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。     

苯基三甲基氯化铵(TMPAC)–三氯化铝 (AlCl3)离子液体+苯的电镀铝研究

研究了苯对摩尔比为1:2的TMPAC–AlCl3季铵盐室温离子液体电导率和极化行为的影响规律,并考察了电流密度和电镀温度对电镀铝层显微形貌的影响,采用SEM/EDX、XRD等手段对镀铝层进行表征。结果表明,在TMPAC–AlCl3下铝阳极易钝化。在TMPAC–AlCl3中加入苯,阴极和阳极电流密度大幅增加,阴极发生极化。在添加苯的TMPAC–AlCl3中,电镀铝工艺稳定性好,工艺范围宽。在较低和较高电流密度下可分别获得缎面柱状晶和镜面等轴晶镀铝层。在电沉积铝过程中苯起整平作用。     

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。     

电流密度对超临界CO2流体镍电铸层表面性能和过程参数的影响

采用非离子表面活性剂,进行超临界CO2流体(SCF-CO2)电铸金属镍的研究,分析电流密度对CO2超临界流体镍电铸层微观组织、显微硬度、阴极电流效率、沉积速率、铸层厚度的影响。结果表明,随着阴极表面电流密度从3A/dm2逐渐增加至9A/dm2,体系电流效率快速下降,金属镍电铸层的显微硬度、沉积速率、铸层厚度不断增大。在压力为10MPa,温度为323K,电流密度为5A/dm2时,镍电铸层的显微硬度、铸层厚度、阴极电流效率、沉积速率分别为7.01GPa、30.5μm、94.51%、51.85mg/cm2·h,与传统电铸方法相比较,SCF-CO2电铸法制备的镍电铸层表面平整、微观组织致密。     

电解废旧铝合金回收铝的电流效率(英文)

研究在AlC13-NaCl熔融盐体系中进行电精炼废旧铝合金回收金属铝。以铝合金为阳极,通过直流电沉积在铜阴极上得到铝涂层。在170°C、电流密度100 mA/cm2下电解4 h,得到的沉积物铝的纯度大约为99.7%,电流效率为44%~64%,每千克铝消耗电能3~9 kW·h。探讨阴极电流密度、电解质成分和电解时间及温度等对铝沉积电流效率的影响。结果表明:在AlCl3和NaCl摩尔比为1.3~1.9时,AlCl3和NaCl摩尔比对电流效率的影响很小,升高电解温度有利于提高电流效率;但是延长电解时间或增大电流密度会导致电流效率降低。电流效率的降低主要是由于沉积的铝呈现枝状晶或粉化而易从阴极上脱落到电解质中所致。     

采用铝阴极从硫酸锰溶液中电沉积金属锰

在MnSO_4-(NH_4)_2SO_4溶液中,以铝板为阴极电沉积金属锰,分别研究电流密度、电解液成分、温度等因素对阴极电流效率、能耗和阴极产物的影响。结果表明:在含Mn~(2+)溶液浓度为30 g/L、(NH_4)_2SO_4浓度为130 g/L、SeO_2浓度为0.04g/L、初始pH值为7.0、电流密度为400 A/m~2、电解温度为35℃时,铝阴极的阴极电流效率为85.8%,能耗为4870.9 kW?h/t,得到的金属锰纯度高于99.5%,晶型为α-Mn。与传统不锈钢阴极(0Cr19Ni9)对比,Mn~(2+)在铝阴极表面的起始沉积电位与在不锈钢阴极表面的相同,但在电沉积初期可以抑制H_2的析出;铝阴极可加速Mn~(2+)的电沉积,增加阴极电流效率,降低直流电耗;同时,铝阴极可以抑制SeO_3~(2-)的还原,减小添加剂SeO_2的消耗量,提高阴极锰的纯度。因此,金属铝具备替代不锈钢作为电沉积金属锰的潜力。     

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。     

水对AlCl3-BMIC离子液体电沉积铝的影响

采用循环伏安和线性扫描伏安法研究水对摩尔比为2:1的AlCl3-BMIC离子液体电化学性质的影响。结果表明:随着含水量的增加,铝的还原峰电流密度减小,阴极和阳极极化过电位增加,槽电压不断升高。当离子液体含水量低于1.39 mol/L时,电流效率稳定在94%~95%;继续增加含水量到1.67 mol/L时,电流效率从94%下降到64.7%。当离子液体含水量低于1.39 mol/L时,沉积层变得更致密;当含水量增加到1.67 mol/L时,沉积层变得疏松。离子液体含水量为1.39 mol/L时,铝的纯度超过99.9%。     

离子交换膜电解槽中电沉积金属镍(英文)

对离子交换膜电解槽中电沉积金属镍的条件进行优化。研究镍(II)及硼酸浓度、pH及温度对电沉积镍的电流效率和能耗的影响。电解槽阴极液为含硼酸的硫酸镍溶液,阳极液为硫酸溶液。采用阴离子交换膜将阴、阳极室隔开,同时维持极室间的导电性。结果表明:阴极电流效率随镍和硼酸浓度以及pH值的增加而提高,随电流密度和搅拌速率的增大而降低。得到的优化电解条件为:Ni40g/L、硼酸40g/L、温度42oC、pH6、阴极电流密度300A/m2。在该条件下的电流效率为97.15%。     

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.