电沉积法制备碳纸负载合金催化剂的研究进展

综述了采用电沉积法制备碳纸负载合金催化剂在直接燃料电池(包括直接甲醇燃料电池、直接乙醇燃料电池等)、空气电池、电解水制氢、水处理等方面的研究进展。     

电沉积镍铁钨纳米晶合金及其表征

在含有FeSO4·7H20、NiSO4·6H2O、Na2WO4·2H2O、Na3C6H5O7·2H2O和YC-4添加剂的溶液中,电沉积制备了不同钨含量的镍铁钨合金,对所得镀层的化学组成、表面形貌、微观结构,显微硬度及耐蚀性进行了表征.随着镍铁钨合金镀层中钨含量的增加,其微观结构由晶态转变为非晶态.钨质量分数为21%的镍铁钨合金镀层表观光亮光滑,具有致密的纳米晶结构,其晶粒尺寸为30～40 nm,即使不通过热处理,也具有很好的显微硬度和耐蚀性.该工艺可望取代传统镀铬工艺.     

非镍体系合金的电沉积

笔者曾介绍过两元及三元镍合金的电沉积方法.近几年来,鉴于表面装饰、耐腐蚀、磁性元件制作等方面的需要,关于非镍体系合金的电沉积工艺条件的报道日益增长.本文介绍一些国外专利文献中报道的各种非镍体系合金镀层的电沉积条件.     

喷射电沉积块体多孔镍的研究

采用喷射电沉积方法制备块体多孔镍.分别选择不同的扫描方式、电流密度进行试验,分析了各试验参数对块体多孔镍形貌的影响规律,并应用图形处理软件ImageJ对多孔镍的孔隙率和相对密度进行分析,获得最佳试验参数.结果表明:采用扫描速率中间部位慢于边界部位、在块体各点均暂停的扫描方式,有利于多孔镍沉积均匀平整.随着电流密度的增加,镍沉积层明显变得致密,孔径减小,而孔隙率增大.     

电沉积制备多孔Ni-Fe-Sn合金电极及其析氧性能

采用直流电沉积法在铜箔表面合成了多孔结构的Ni–Fe–Sn合金,用扫描电子显微镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪对合金的微观组织形貌和相态进行了表征,用电化学工作站测试了合金电极在碱性环境中的析氧性能。结果表明,Ni–Fe–Sn合金电极主要由Ni3Sn2和FeNi3相组成,电极表面形成了多孔结构。在30wt% KOH溶液中,Ni–Fe–Sn合金的析氧过电位仅为261 mV(电流密度10 mA/cm2),Tafel斜率为69.9 mV/dec。电极在10 mA/cm2电流密度下能稳定工作12 h以上,具有良好的电化学稳定性。     

脉冲电沉积镍及其合金的研究现状与展望

回顾了近几年来脉冲电沉积在镀镍及Ni-P、Ni-Fe、Ni-Zn、Ni-Co及Ni-Cu等镍合金镀层的应用研究现状,对直流电沉积和脉冲电沉积所得镀层的硬度、耐磨性、耐蚀性、孔隙率及镀层的晶粒尺寸等进行了比较,并对脉冲电沉积今后的发展前景作了展望.     

单晶硅上电沉积Ni-P非晶薄膜及其表征

采用控制电位沉积法在ｐ－Ｓｉ晶面上制备了Ｎｉ－Ｐ非晶薄膜．并对其结构、组成用ＸＲＤ，ＤＳＣ，ＸＰＳ进行了表征．结果表明，Ｎｉ－Ｐ合金在沉积前存在一个诱导期，合金由活性不同的两种组份构成，改变阴极电位对合金组成、结构影响不大，所制备的薄膜含磷量约为１６．２８％，具有非晶态结构     

电沉积方法制备镍硫析氢电极及其电化学性能

采用恒电流电沉积方法制备Ni-S电极,通过极化曲线研究了硫脲质量浓度、电流密度、镀液温度、电沉积时间等对Ni-S电极析氢性能的影响,获得了较佳的制备工艺:NiSO4·6H2O187.2g/L,硫脲100g/L,H3BO340g/L,NaCl 20g/L,pH=4,电流密度30 mA/cm2,镀液温度55℃和电沉积时间1...     

复合电沉积镍钼合金的Taguchi设计

镍钼合金镀层用于电极表面处理能提高其析氢催化性能。采用Ｔａｇｕｃｈｉ试验设计镍钼合金电镀工艺。阐述了Ｔａｇｕｃｈｉ设计方法的原理,通过正交试验优出一种镍钼合金电镀的最佳工艺,大大降低了镍钼合金镀层的析氢性能。     

非晶态镍磷合金电沉积机理的研究

通过镍磷合金电沉积阴极极化曲线,循环估安曲线,旋转圆盘电极极化曲线以及电位阶跃电流－时间曲线的测量和分析,并根据数学,物理,物理化学,流体力学和电化学动力学等原理,在假设的基础出镍磷合金电沉积的理论模型,镍磷合金电沉积为液相扩散和电化学放电混合控制,与实验结果相一致。     

镍钨合金电沉积及其析氢电催化性能的研究

本文研究以钛或铁为基体的Ni-W合金电镀。阴极极化曲线表明,以前为基本的Ni-W合金镀层为阴极,电解300g／L NaCl(25℃),3．0A／dm2能降低析氢过电势420mV,电解1mol／L MnSO4 0．5mol／L H2SO4能降低810mV。说明Ni-W镀层是析氢的优良电催化阴极。     

钯及其合金的电沉积

介绍了钯及其合金的应用、电沉积和与金沉积层的性能比较。概述了本科研组在Pd、Pd-Ni、Pd-Co和Pd-Fe合金电沉积的主要研究结果,包括镀液组成、沉积条件、电沉积、电结晶和镀层性能。     

多孔硅中金属钯的电沉积与表征

采用电沉积法对自制大深径比盲孔(直径7.7~7.8μm,深度78μm)多孔硅进行金属钯填充。镀液组成和工艺条件为:PdCl2 8.8 g/L,KCl 15.0 g/L,NH3·H2O 50 mL/L,乙醇和水各50%(体积分数),pH 8~9,电压15 V,电流1.5 mA,惰性气体搅拌,时间17 h。采用扫描电镜和能谱仪分析了钯在多孔硅中的填充情况。结果表明,金属钯在多孔硅盲孔中实现了满载填充,并在孔的外表面也有沉积。本工艺镀液组成简单,为制备三维硅基氚电池提供了技术基础。     

单晶硅上电沉积Ni-W-P合金薄膜

在单晶硅上电沉积制备出了具有不同组成和结构的Ｎｉ－Ｗ－Ｐ合金薄膜；研究了镀液组成、温度、ｐＨ值和电流密度等因素对镀层组成的影响；用Ｘ射线衍射法分析了薄膜的结构结果表明，提高温度有利于钨的沉积，降低ｐＨ值有利于高磷薄膜的形成；随着合金中钨、磷含量的增加，晶粒尺寸逐渐减小，薄膜由晶态变为非晶态结构     

电沉积镍阳模

方法一 :用于电沉积无残余应力镍的电解液的 p H值先用酸调整至低于电沉积所需的 p H值以下 ,然后用镍的碱式盐调整至电沉积镍的正常值。经上述方法调整的电解液中所得镍镀层无残余应力 ,且表面光滑 ,槽液中无杂质产生。一个例子如下 :该实例主要用于电沉积镍阳模 ,首先将玻璃基体光精饰 ,再经光阻喷涂 ,激光切割 ,溅射 0 .0 5～ 0 .1 0μm的镍层 ,然后按下述电解液组成及工艺条件进行电沉积 :Ni( NH2 SO3 ) 2 · 4H2 O40 0 g/L;Ni Cl2 · 6H2 O 4g/L;H3 BO3 40 g/L;p H=4;温度为 5 5℃ ,电解液的总体积为 40 0 L。连续过滤的速度…     

电沉积纳米镍-钴合金制备金刚石工具

介绍了采用纳米镍-钴镀层作为新型胎体材料,制备电镀金刚石工具的方法及其特点.纳米镀层是在瓦特型槽液中通过方波电流而得到的,脉冲参数为电流导通时间1 ms,电流关断时间15 ms,峰值电流密度100 A/dm2.镀层中钴的质量分数量为8.5%,表面较光整,晶粒尺寸在15 nm左右,显微硬度达到6 000 MPa,与纯镍纳米镀层的相近,但抗拉强度明显高于纯镍纳米镀层的.由其制得的工具平均寿命比纯镍纳米胎体材料工具高15.5%.     

电沉积纳米晶镍-铁-铬合金

采用直流和脉冲电沉积方式从三价铬的氯化物镀液中沉积出镍-铁-铬纳米合金镀层,利用扫描电镜分析镀层形貌及晶粒尺寸,研究了沉积速率,电流效率,三价铬浓度及pH值随沉积时间的变化关系,结果表明,脉冲电沉积所得镀层的结构和性能均优于直流电沉积,这是由于脉冲电沉积存在断电时间,使得电极表面扩散层中金属离子的浓度得到及时恢复。     

电沉积制备泡沫镍/镍–硫–二氧化钛复合电极及其析氢催化活性

以泡沫镍为基体,利用电沉积法制备Ni–S–TiO_2多孔复合电极,镀液组成和工艺条件为:NiSO_4·6H_2O 180~250 g/L,H_3BO_3 35~40 g/L,硫脲100~150 g/L,TiO_2纳米微粒(粒径约为20 nm)5~20 g/L,表面活性剂0.1 g/L,pH 3.5~4.0,温度45°C,电流密度30 mA/cm~2,机械搅拌速率250~300 r/min,时间30 min。研究了镀液中TiO_2添加量对复合电极析氢活性的影响。采用扫描电镜和X射线衍射仪表征了Ni–S–TiO_2复合电极的表面形貌和晶态结构。利用阴极极化曲线和电化学阻抗谱测试研究不同电极在1 mol/L NaOH溶液中的析氢催化活性,并通过计时电位法研究电极的稳定性。结果表明,Ni–S–TiO_2电极由纳米TiO_2粒子相和非晶态Ni–S相构成,其析氢催化活性和稳定性优于Ni–S电极。     

电沉积钼合金及其电催化性能

通过正交实验得到La-Co-Mo合金电沉积的最佳工艺条件。以DSA为阳极分别在钛基体上电沉积La-Mo、Co-Mo、La-Co-Mo合金,采用AES、电子测厚仪、显微硬度计、划痕实验、盐雾实验等手段对镀层性能进行测试。所得钼合金镀层致密、结合力强、耐高温腐蚀性能好。极化曲线测定结果显示,钛基体电沉积La-Mo、Co-M0、La-Co-Mo合金层析氢过电势比钛电极低,电催化性能高。钛基体电沉积钼合金层可望作为新型氯碱工业用高活性阴极。     

超重力场电沉积镍箔及其机械性能

在超重力条件下电沉积镍箔,考察了超重力对镍箔沉积的电流效率、槽电压和单位能量消耗的影响,并对所制镍箔的表面形貌和晶体结构及机械性能进行了表征. 结果表明,随着重力系数G和沉积电流密度的增加,镍箔晶粒有细化的趋势. 所得镍箔抗拉强度由常重力(G=1)时的933 MPa增加到G=443时的1190 MPa,硬度则由224 Hv增加到375 Hv. 超重力条件下(G=111),随着沉积电流密度由0.1 A/cm2增加至0.4 A/cm2,镍箔的抗拉强度和硬度分别由1054 MPa和285 Hv增加为1121 MPa和331 Hv.