“电解原理的应用”教学设计

1教材分析本教学设计为山东科技版普通高中课程标准实验教科书选修模块《化学反应原理》第1章第2节第2课时的教学内容。教材在前节课已经学习电解原理的基础上介绍相关化工生产方面的应用,如电解食盐水、电解精炼铜、电镀铜等。安排了3个活动,一是[活动·探究]电解食盐水实验,二是[活动·探究]设计电镀铜的实验方案并进行实验,三是[交流·研讨]比较电解食盐水、电解精炼铜、电镀铜的装置、电极反应的异同及寻找电解原理应用的其他实例。其目的是为了帮助学生进一步理解巩固电能转变为化学能的条件和方法,加强对氧化还原反应的认识,深刻体会…     

电解精炼铜实验的改进

以铜丝为电极、以聚丙烯酸钠（一种高吸水性聚合物）和氨的水溶液为电解质进行铜电解实验,电解过程中可明显观察到阳极的铜溶解、铜离子从阳极向阴极移动、单质铜在阴极析出等实验现象。该实验具有彰显原理、操作简单、现象明显、安全环保等优点。     

FC-6202表面活性剂应用于铜镀件无氰电镀除油处理获得成功

电解脱脂或称电解除油是金属部件电镀工业中的一个重要环节。由于镀件加工时沾有油污,在电镀前必须首先去除油污,才能保证镀层的质量,否则容易引起镀层脱皮、起泡、不均匀等质量问题。特别在铜镀件无氰电镀工艺中,对除油的要求更为严格。镀件除油的方法有电解除油和化学除油两种。前者除速度快、效率高、操作简便、除油彻底等优点外,特别适宜于一条龙、自动线连续操作的电镀工艺流程,节省时间。其方法是     

铜的彩色电镀

本文推荐一个中级无机化学实验。该实验是在我们多年探索的基础上,经精心编制而成。实验简单易行,可供理工科大学、师范院校化学系选用。通过本实验希望达到以下目的:(1) 熟悉铜的电化学特性;(2) 了解反应物浓度、外加电压对电解速度的影响;(3) 初步掌握装饰性电镀技术的基本原理。     

电解KI溶液的微型实验

电解、电镀、电池和电腐蚀是大学无机化学或普通化学实验的必备实验内容。许多学校的电解实验多取材于电解水、电解食盐水或电解氯化铜溶液等,我校是用串联两对Zn—Cu原电池为电源,电解KI溶液为普化实验内容。作者将常规型实验作了微型化改革,实验在2ml的微型试管中进行,取得良好的效果。具有现象明显,节约试剂,操作简便,富有思考     

特殊整平剂甲基橙在通孔电镀铜的应用

甲基橙具有两种基团,可以同时起到加速和抑制作用,可作为特殊的整平剂应用与通孔电镀铜实验中。通过分子动力学模拟和量子化学计算来表征甲基橙在通孔电镀铜中的作用,结果表明甲基橙可以很好地吸附在阴极表面并抑制铜的电沉积。 通过恒电流测试和循环伏安测试结果显示, 甲基橙由于同时具有磺酸基的去极化和其分子结构部分的极化作用, 形成协同分子内对铜加速还原和阻碍传质的竞争效应, 所以几乎不影响电位。在板厚孔径为10:1的通孔电镀铜实验中, 仅以甲基橙和环氧乙烷和环氧丙烷嵌段共聚物作为添加剂, TP值可达到92.34%。     

铜精矿中铜的电解重量法测定及其与碘量法测定的比较

采用电解重量法,以硝酸、硫酸消解试样,加入氢溴酸除去杂质元素,氨水分离过滤,含铜滤液进行电解称重,并辅以电感耦合等离子体原子发射光谱法测定残渣、残液中的回收铜,得到铜精矿中的铜含量。通过标准样品准确度实验,可知电解重量法测定铜精矿铜含量准确可靠,并对抽取的10个铜精矿样品进行测定,并将其测定结果与经典碘量法测定结果对比,绝对偏差均在±0.15%以内,测定结果吻合。通过精密度比较发现,电解重量法所得标准样品GBW07166和检测样Cu-10相对标准偏差分别为0.20%、0.19%,均较碘量法0.34%、0.28%小,具有更高的精密度。因此,推广电解重量法测定铜精矿中铜含量很有必要。     

铜精矿中铜的电解重量法测定及其与碘量法测定的比较

采用电解重量法,以硝酸、硫酸消解试样,加入氢溴酸除去杂质元素,氨水分离过滤,含铜滤液进行电解称重,并辅以电感耦合等离子体原子发射光谱法测定残渣、残液中的回收铜,得到铜精矿中的铜含量。通过标准样品准确度实验,可知电解重量法测定铜精矿铜含量准确可靠,并对抽取的10个铜精矿样品进行测定,并将其测定结果与经典碘量法测定结果对比,绝对偏差均在±0.15%以内,测定结果吻合。通过精密度比较发现,电解重量法所得标准样品GBW07166和检测样Cu-10相对标准偏差分别为0.20%、0.19%,均较碘量法0.34%、0.28%小,具有更高的精密度。因此,推广电解重量法测定铜精矿中铜含量很有必要。     

“电解池”新授课的项目式教学实践与探索*

以“纽扣镀铜”为项目学习主题,以功能导向的电解原理、电镀装置、电镀影响因素、产品评价等为项目学习活动内容,呈现“以项目式学习方式开展电解池新授课”的教学设计思路和教学实践过程。     

生物凝胶电镀法制备铜纳米多孔膜

采用生物凝胶电镀法制备铜纳米多孔膜。 电镀电压为5 V,阳极为铜片,实验探究了电镀液成分、电镀时间、阴极衬底及沉积电压对电镀层表面形貌的影响。 采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对样品形貌和晶型进行表征,得出制备铜膜的最佳条件。 结果表明,电镀的铜膜颗粒尺寸在100 nm左右,晶粒平均尺寸为25 nm,存在较强的(111)织构,而且XRD结果表明,附着的壳聚糖凝胶对铜膜有保护作用,防止其被氧化。 同时采用电化学工作站对其过程中的电镀电流进行实时测量,电流变化曲线表明电镀进行到一定时间后,电流趋于一个很小的稳定值,壳聚糖凝胶阻止了镀液中铜离子的进一步沉积。     

化学镀钴和超级化学镀填充的研究进展

随着半导体集成度的不断提高,铜互连线的电阻率迅速提高。当互连线宽度接近7 nm时,铜互连线的电阻率与钴接近。IBM和美国半导体公司（ASE）已经使用金属钴取代铜作为下一代互连线材料。然而,钴种子层的形成和超级电镀钴填充7 nm微孔的技术工艺仍是一个很大的挑战。化学镀是在绝缘体表面形成金属种子层的一种非常简单的方法, 通过超级化学镀填充方式, 直径为几纳米的盲孔可以无空洞和无缝隙的方式完全填充。本文综述了化学镀钴的研究进展,并分析了还原剂种类对化学镀钴沉积速率和镀膜质量的影响。同时, 在长期从事超级化学填充研究的基础上, 作者提出了通过超级化学镀钴技术填充7 nm以及一下微盲孔的钴互连线工艺。     

Chemical Nickel Plating

Metal layers can be deposited from aqueous solutions not only by electric current as in electroplating but also by strong reducing agents. Chemical deposition of nickel on metallic and nonmetallic substrates, together with the long-known silvering of glass, are the most widespread examples. This remarkable reaction has recently found a variety of industrial applications mainly in the preparation of corrosion-resistant, hard, and wear-resistant protective layers, in the metallizing of plastics, and in electronics.     

分光光度法测定钢电镀层中的铬(Ⅵ)

建立了用弱碱性溶液萃取—二苯卡巴肼分光光度法测定电镀钢中铬的方法。结果表明,在Cr(Ⅵ)质量浓度为0.0~1.0 mg/L的范围内与吸光度线性关系良好,r=0.999 8,加标回收率为97.0%~105.2%,相对标准偏差RSD为3.75%。     

不同化学镀液中p－Si上激光诱导局部沉积铜

在化学镀铜浴液中,p-Si片在彼长为514.5nm的激光束的照射下,得到了选择性的铜镀层。采用AEs、SEM、RBS和电学技术对比了在3种含不同还原剂的镀液中得到的镀层的形貌、组成、界面扩散及电学性质;探讨了液相激光诱导化学沉积铜的机理。     

不同化学镀液中p—Si上激光诱导局部沉积铜

在化学镀铜溶液中，ｐ－Ｓｉ片在波长为５１４．５ｎｍ的激光束的照射下，得到了选择性的铜镀层。采用ＡＥＳ、ＳＥＭ、ＲＢＳ和电学技术对比了在３种含不同还原剂的镀液中得到的镀层的形貌、组成、界面扩散及电学性质，探讨了液相激光诱导化学沉积铜的机理。     

Electrochemical behaviour of alkaline copper complexes

A search for non-cyanide plating baths for copper resulted in the development of alkaline copper complex baths containing trisodium citrate [TSC] and triethanolamine [TEA]. Voltammetric studies were carried out on platinum to understand the electrochemical behaviour of these complexes. In TSC solutions, the deposition of copper involves the slow formation of a monovalent species. Adsorption of this species obeys Langmuir isotherm. In TEA solutions the deposition involves the formation of monovalent ions obeying the non-activated Temkin isotherm. Conversion of divalent to monovalent copper is also slow. In TEA and TSC alkaline copper solutions, the predominant species that undergo stepwise reduction contain only TEA ligands.     

伏安法在镀液分析中的应用

根据镀液中待测组份或杂质的电化学特性和添加剂对金属电沉积过程的阻化或活化效应,建立了测定某些镀液组份、一些杂质和常用添加剂的浓度的直接伏安法、间接伏安法和金属沉积层阳极溶出伏安法。这些方法测定步骤简单、快速,适合于电镀生产监控和电镀工艺研究。     

高透量 PdAu/陶瓷复合膜的表征与性能评测

 采用化学镀方法在非对称氧化铝管状载体上制备出高性能 PdAu 合金膜. 采用阶段性热处理方法通过 X 射线衍射技术监测 PdAu 膜层合金化进程, 发现在 823 K 下 H2 气氛中厚度为 2 μm, Au 含量为 17.37% 的 PdAu 双金属膜层需要 200 h 达到完全合金化; N2/H2 气氛对 PdAu 合金化速率无显著影响, 但 N2 气氛中合金化后的 PdAu 合金膜表面粒子烧结更为严重. 在 623~823 K 下, 与未进行化学镀 Au 时的纯 Pd 膜相比, PdAu 合金膜的 H2 渗透速率平均增加 1.68 倍, 透氢活化能 (Ea) 降低 38.51%; 当温度低于 573 K 时, PdAu 合金膜的 Ea 由高温时的 8.83 kJ/mol 增加到 15.75 kJ/mol, 此时 PdAu 合金膜的 H2 渗透控速步骤由体相扩散为主的 H2 传质步骤过渡到由表面扩散为主的传质步骤. 通过扫描电镜和能谱联用仪对 PdAu 合金膜的膜厚度和截面组成进行了表征. 关键词     

纳米复合镀技术

纳米粒子具有的量子尺寸效应，表面效应和宏观量子隧道效应等，使其表现出很多独特的物理及化学性能，采用液相金属电沉积技术，通过将纳米粒子引入金属镀层中形成的纳米复合镀层，显示出优越的机械性能，电催化性能，耐腐蚀性能等，正逐渐成为研究的热点，本文介绍了纳米复合镀层的制造技术及纳米复合镀层的结构以及纳米复合镀层的研究现状。     

扫描电镜—X射线能谱法测定镀金饰品的镀层结构

介绍一种测定镀金饰品镀层结构的方法。该法可测定厚度为几十纳米的镀层成分。