硫酸盐体系中铟在玻璃碳电极上的电化学成核机理

关于硫酸盐体系中镀铜的沉积机理少见报道,采用循环伏安法和计时电流法研究了铟在硫酸盐体系中电沉积的循环伏安特性与电结晶机理.通过分析恒电位暂态曲线,求出铟离子的扩散系数D和不同电压下的晶核密度N_0.结果表明:铟的电沉积没有经历欠电位沉积过程,而是经历了晶核形成过程,其电沉积反应是一个不可逆过程;在外加电位范围内铜的电结晶按照瞬时成核方式和三维生长方式进行.     

钯铁合金共沉积行为及其成核机理的研究

应用循环伏安法和电位阶跃法研究了Pd-Fe合金电沉积的循环伏安特性与电结晶机理.结果表明,在以FeSO4·7H2O和Pd(NH3)2Cl2为主盐、磺基水杨酸(SSCS)为络合剂、(NH4)2SO4为导电盐所组成的镀液体系中,Pd-Fe合金共沉积经历了成核过程,而不是欠电位沉积,且其电沉积反应是一个不可逆过程;将Pd-Fe合金共沉积的恒电位暂态曲线进行拟合得知,其电结晶的成核过程属于三维瞬时成核方式.     

钕离子作用下的镍电沉积初期行为研究

通过电位阶跃方法对硼酸以及Ｎｄ＾３＋作用下的镍电沉积过程初期行为进行研究，结果表明，硼酸作用下镍电结晶按瞬时成核和三维生长方式进行，同时硼酸对晶体的生长过程具有明显的阻化作用，加入Ｎｄ＾３＋后镍电结晶方式不变，但Ｎｄ＾３＋对晶体的生长过程具有明显的促进作用。     

氨络合物体系中镍在玻璃碳上的电化学成核机理

采用循环伏安法和计时电流法研究了氨络合物体系中镍在玻璃碳上电结晶的初期行为。结果表明．镍在该基体上的沉积没有经历UPD过程，镍的电沉积经历了晶核形成过程，在所研究的外加电位范围内其电结晶按连续成核和三维生长方式进行，外加电位对晶体生长具有显著的影响。通过分析恒电位暂态曲线，求出镍离子的扩散系数D，以及不同外加电位下的饱和晶核数密度Nsat，探讨了外加电位对成核作用的影响。     

镍锰合金的电沉积行为

为了了解镍锰合金沉积的电极过程,采用线性扫描伏安法、单电位阶跃计时电流法和交流阻抗谱技术对镍锰合金的电沉积与镍的电沉积进行了对比性研究.结果表明:氯化锰的加入增大了阴极极化;镍和镍锰合金的电结晶都与三维连续成核理论相吻合,但加入氯化锰后电结晶成核速率常数增大,晶体向外生长速度和镍离子的扩散系数下降;电荷传递电阻增大,双电层电容下降.这些变化可能都与Mn(OH)2在阴极表面的吸附有关.     

在不连续Pd粒子覆盖的非导体表面电沉积铜的研究

考察了在覆盖有分散Pd粒子的非导体表面电沉积铜的初始阶段,发现非导体在电沉积前的面电阻达到100MΩ/cm时可实现较快速度的电沉积.铜层生长前沿分为厚镀层区和薄镀层区两部分,厚镀层区外观为红色,形成致密的结晶;薄镀层区颜色发黑,小的铜晶粒在高能表面首先生成.离挂具点近的地方结晶致密,反之则结晶稀疏.SEM照片显示出最初沉积的铜层是以Pd为沉积点的不规则块状,其大小为2～5μm2,随后在众多连续状上有晶体缺陷的高能表面沉积出具有立方形状的铜晶体.电沉积铜过程的推动力是生长前沿高达106A/dm2的电流密度,先沉积的铜层起到挂具的作用直到非金属表面被完全覆盖.     

酸性镀镍中有机添加剂对镍电沉积的作用机理

为了进一步弄清常用镀镍添加剂邻磺酰苯酰亚胺、1,4-丁炔二醇及2者的混合物对酸性镀镍中镍电沉积的作用机理,通过循环伏安、交流阻抗和电势阶跃等电化学方法进行了试验研究.结果表明:加入有机添加剂后均能使镍电沉积电位负移,且该电极过程不可逆;同时镍沉积过程经历了2个电子转移步骤和中间产物吸附步骤;当2种添加剂联合使用时,镍电沉积的阴极过电位增大约650 mV,并能有效增大成核数密度,更有利于得到光亮镍层;加入有机添加剂后镍电沉积,I2/Im2-t/tm曲线均靠近瞬时成核理论曲线,说明在有机添加剂作用下镍的沉积遵循瞬时成核三维生长的电结晶机理.     

离子液体对PbO_2电沉积形核生长过程的影响研究

为揭示1-乙基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐([Emim]BF_4)添加对PbO_2阳极形核和生长过程的影响机制,利用电化学工作站测试PbO_2在玻碳电极上沉积的电化学行为特征,包括:循环伏安曲线、计时电位曲线及计时电流曲线,并与氧化沉积的PbO_2涂层表面形貌进行对比分析。结果表明,PbO_2电沉积过程遵循三维连续成核模式,离子液体辅助时虽未明显改变PbO_2电结晶机理,但对PbO_2电沉积过程中成核和结晶长大速率均有抑制作用,其中以抑制核长大为主,从而明显地减小了PbO_2结晶颗粒尺寸,得到致密的电极表面结构,使得电化学综合性能增强。     

ChCl/CrCl3·6H2O体系中Cr(Ⅲ)的电化学成核机理

本文在ChCl/CrCl3.6H2O离子溶液体系中,采用循环伏安法和恒电位阶跃法研究了Cr(Ⅲ)在玻碳电极上的电化学成核机理。研究结果表明,Cr(Ⅲ)的电化学成核机理是三维成核并与过电位有关。当过电位较小时,Cr(Ⅲ)的电结晶过程为三维连续成核,其扩散系数为(2.56±0.33)×10-11m2/s。当过电位较大时,Cr(Ⅲ)的电结晶过程趋向于三维瞬时成核过程,其扩散系数和晶核数密度均与过电位无关,分别为(3.04±0.3)×10-11m2/s和(4.47±0.05)×1011/m2。两种成核方式的法向生长速率常数均与过电位成线性关系,晶体法向的生长没有受到任何阻滞。     

碱性锌酸盐镀锌中锌的电化学成核机理

过去对碱性锌酸盐镀锌电化学成核机理的研究较少。为此,采用循环伏安法和计时电流法研究了碱性锌酸盐体系中锌在玻碳电板上的电化学成核机理。结果表明：锌在玻碳电极上的电沉积没有经历欠电位沉积过程,而是经历了晶核形成过程,按三维瞬时成核生长方式进行;锌配离子的平均扩散系数D为4．27×10^-6cm^2／s,晶体生长速率和晶核数...     

氯化物三价铬电镀的电化学形核机理

为研究Cr³⁺在金属电极表面的电结晶行为,在氯化物三价铬电镀溶液中,采用电化学工作站测试了Cr³⁺沉积的时间电流曲线,并利用扫描电镜(SEM)分析镀层形貌。结果表明:在镍电极、铜电极和铬电极表面,Cr³⁺的电沉积均经历了成核过程;铜电极和镍电极表面表现为连续成核转为瞬时成核的机理,铬电极的(I/Im)2-t/tm曲线偏离理论曲线较大,但其表现出较正的形核阶跃电位(-1.1 V);随着阶跃电位的负移,3种电极电沉积的电流极大值逐渐增加,电结晶的扩散速率增加,成核数密度减少,镀层由平整光滑逐渐转变为球状晶胞紧密堆砌,晶胞尺寸逐渐增大;在相同的阶跃电位下,铬电极的沉积电流值更小,成核数密度更大,晶胞尺寸更小。     

超声辅助电沉积Ni-Co/Y2O3复合镀层的电化学研究

为了研究Y_2O_3纳米粒子在与Ni~(2+)和Co~(2+)共沉积过程中的电化学行为,揭示Ni-Co/Y_2O_3复合镀层的电结晶机理,针对Ni-Co/Y_2O_3的超声辅助电沉积进行了循环伏安(CV)、计时电流(CA)、交流阻抗(EIS)等电化学测试,并通过对实验曲线的拟合计算出共沉积过程的动力学参数。结果表明,Y_2O_3纳米粒子与基质金属的共沉积使形核/生长电位正移,阴极极化度减小。Ni-Co合金和Ni-Co/Y_2O_3复合镀层的形核/生长符合Scharifker-Hill瞬时成核模型:低负电位下,复合镀层的成核速率更高,Y_2O_3纳米粒子对Ni-Co合金的形核起促进作用;高负电位下,Y_2O_3纳米粒子抑制了Ni-Co合金的形核过程。拟合计算结果与实验曲线的理论分析一致。EIS测试表明,Y_2O_3纳米粒子对电极/电解液界面处的双电层无明显影响,但会减小复合共沉积过程的电荷转移电阻。     

抑制硫代硫酸盐单浴中的银沉积

硫代硫酸盐单浴中的银沉积,是一种严重的化学弊病。单浴使用不久就出现银的沉积物,是因为在高温加工下,银的沉积非常快,致使单浴加工的实际应用受到很大限制。显影剂不仅能显影像银,而且又能还原硫代硫酸盐络合物释出的银离子。当显影剂用量很大时,溶液中可保持高浓度的硫代硫酸根离子。Miller和Crabtree认为,一个有银沉积的单浴,胶片所需的显影剂要比平均用量高两倍。     

磁诱导下氧化亚铜晶体的制备及表征

在恒定磁场的诱导下，恒电流电沉积制备了氧化亚铜（Cu2O）晶体。X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱仪（XPS）的测定结果表明，电沉积制备的氧化亚铜（Cu2O）为纯净、立方晶系的Cu2O晶体；扫描电子显微镜（SEM）分析结果表明，有无磁场电沉积时，氧化亚铜均表现为多面体聚集，但电结晶行为表现不同，在磁诱导下Cu2O电结晶径向生长的速率明显优于轴向生长，并出现孔洞现象。     

成核剂对PET结晶行为的影响

采用差示扫描量热仪(DSC)研究了PET及添加成核剂后PET的非等温结晶过程,选用7种成核剂和4种复合成核剂进行了实验对比研究.结果表明添加任何一种成核剂后PET体系的结晶峰温移向高温,半结晶时间缩短,结晶速率常数增大,结晶度提高.其中有机类成核剂对PET结晶改善效果较无机类显著,但结晶效果最好的是成核机理为化学成核的高分子类成核剂和复合成核剂.本文还采用了热台偏光显微镜(POM)对PET晶体形貌进行了研究,发现添加有机成核剂后晶体细微而且密集.     

聚乳酸共混体系的拉伸性能、微观结构及结晶行为

研究了不同含量的丁二醇-己二酸-对苯二甲酸共聚酯(PBAT)与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)增韧聚乳酸(PLA)的二元共混体系以及添加LAK粒子(硫酸盐)的三元共混体系拉伸性能、微观结构以及结晶行为,并利用Avrami方程对结晶过程进行了模拟。结果表明,PBAT与PBS的添加都不同程度地改善了PLA的断裂伸长率,在拉伸强度下降较小的前提下大幅度提高了其韧性;LAK粒子能进一步提高PLA-10%PBS二元体系的断裂伸长率;拉伸破坏试样断面的SEM照片表明,两种聚合物界面处以及PLA和粒子之间在外力作用下形成的空洞化是共混体系韧性提高的主要原因;PBAT与PBS的添加均促进了PLA的结晶,PBS还引起了PLA晶型的转变;LAK粒子能够起到成核剂的作用,进一步缩短了两种增韧剂体系的半结晶时间;添加LAK粒子的增韧体系的Avrami方程拟合曲线平行,其成核方式及生长过程相似。     

Zn-Fe-SiO2复合电沉积过程的控制步骤

为了加强金属基复合材料电沉积制备技术的基础理论研究,分别考察了硫酸盐和氯化物两种体系镀液中SiO2微粒浓度对镀层成分的影响,以研究Zn-Fe-SiO2复合材料电沉积过程的控制步骤.结果表明:Zn-Fe-SiO2复合电沉积过程存在两步吸附过程,随着镀液中微粒浓度的不断增加,将逐渐由弱吸附控制转为强吸附控制,控制步骤发生转换所对应的临界微粒浓度也不固定,硫酸盐体系为10 g/L,氯化物体系为4 g/L;由于流体力学因素的作用,弱吸附控制阶段并不符合Guglielmi模型;工艺优化时应针对具体的控制步骤采取不同的措施.     

镀膜光纤传感器ZnO压电层电沉积机理及结晶结构的研究

研究了镀膜光纤传感器ZnO压电薄膜电沉积的晶体结构的影响因素及沉积机理.试验表明,利用Zn(NO3)2单盐水溶液体系可在铜基上进行阴极电沉积直接得到氧化锌膜.试验研究了电沉积过程中电流密度、沉积温度、Zn2 浓度、pH值及沉积时间对氧化锌膜结构的影响,提出了一套稳定、实用、经济的电沉积工艺参数为:电流密度4.5～7.0 mA/cm2,温度50～60 ℃,反应时间10～20 min,Zn2 浓度0.10～0.20 mol/L,pH值2.0～3.0.通过循环伏安曲线对沉积反应进行了分析,考察了结晶组成和晶体结构及晶粒尺寸.研究表明,搅拌对沉积影响不大.在最佳工艺条件下沉积得到的ZnO薄膜厚度为2.8～3.2 μm,薄膜晶粒尺寸为0.529 40 nm.     

聚苯胺膜的电化学合成机理及掺杂行为

采用恒电位法、循环伏安法研究水溶液中苯胺在破炭电极上电聚合过程及其影响因素,探讨了电化学聚合的机理及不同阴离子的掺杂行为。结果表明：电聚合的苯胺膜可分为两层,每层的形成都包括成核生长和沉积两个过程;在ＨＣＩ或Ｈ２ＳＯ４介质中,ＰＡｎ成核生长是按扩散控制下的３－ＤＰ模式进行。聚合介质中掺杂阴离子对ＰＡｎ膜的电化学行为有重要影响,大分子聚丙烯酸阴离子可掺入ＰＡｎ膜中,但掺杂行为不同于小分子阴离子。     

化学溶液沉积法制备的Bi_4Ti_3O_(12)铁电薄膜的电学性能研究

采用化学溶液沉积工艺在电阻率为 6～ 9Ω·cm的n -Si(10 0 )衬底上生长Bi4Ti3O1 2 铁电多晶膜 ,研究了薄膜的电学性能 ,结果表明在 6 50℃下退火 1h得到的Bi4Ti3O1 2 薄膜具有良好的介电和铁电性能 ,其介电常数ε =12 9,剩余极化Pr=5.1μC/cm2 ,矫顽电场Ec=96kV/cm。