从2AlCl3/Et3NHCl离子液体中电沉积制备Ni 和Ni-Al 合金

在含Ni2+的2AlCl3/Et3NHCl离子液体中的铜电极上通过恒电位电沉积制备出金属Ni和Ni-Al合金.采用循环伏安和计时电流方法,揭示铜电极上沉积金属Ni的成核机理,研究了电沉积Ni-Al合金的机理,以及恒电位沉积Ni-Al合金工艺条件对沉积Ni-Al合金表面形貌和电流效率的影响.结果表明:在铜电极上电沉积金属Ni的成核机理为受扩散控制的三维瞬时成核过程.在电量≥3.0 C时,电沉积Ni-Al合金的组成基本不再变化.Ni-Al合金的电沉积机理为,Ni的电沉积受扩散控制,同时进行Al的欠电位沉积,在Ni-Al合金电沉积过程中某些Ni-Al合金相的沉积可能受动力学限制而使Ni-Al合金的组成偏离热力学预测结果.在电沉积Ni-Al合金的沉积电流小且平稳,电沉积速率慢条件下,Ni-Al合金表面形貌致密均一,反之就会出现瘤节.电沉积Ni-Al合金的电流效率＞90％.电沉积物的组成接近于Ni3Al合金.     

CuCl对Et3NHCl/AlCl3离子液体催化性能的影响

 用CuCl对Et3NHCl/AlCl3离子液体进行改性,并考察了其对异丁烷-丁烯烷基化反应的催化性能. 结果表明,烷基化油的收率达到178%,C8组分的含量达到85%,辛烷值(RON)达到94.8. 通过结构组成及电荷分布分析可知,在CuCl改性的Et3NHCl/AlCl3离子液体中形成了新的配位结构AlCl4CuCl-,它作为更好的碳正离子受体,在反应过程中可降低碳正离子的浓度,进而降低烯烃的聚合程度,抑制较长碳链烷烃的生成,改善烷基化油的组成.     

离子液体中电沉积制备钴纳米线阵列

Porous anodic alumina (PAA) was used as a template to prepare Co nanowires array from 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride ionic liquid by direct current method. The surface morphology of porous anodic alumina template was observed by field emission-scanning tunneling microscopy (FE-SEM) before and after the electrodeposition of Co nanowires. The electrodeposition of Co nanowires was characterized by transmission electron microscopy (TEM) and X-ray powder diffraction (XRD). TEM results indicate that the Co nanowire surface is coarse and porous when aqueous solution was used as electrolyte， and the Co nanowire deposited from the ionic liquid is uniform and smooth. XRD results show that the electrodeposition of Co is a mixture of crystal and microcrystal phase.     

常温下从离子液体电解液中电沉积金属钴

研究了离子液体镀液中Co、Zn的共沉积行为。ZnCl2-EMIC -CoCl2电解液的循环伏安曲线上出现了三个电流峰,对应的电极电位分别为250mV、50mV、-200mV（vs. Zn2+/Zn）。结合EDS成分分析,可断定这三个电流峰分别对应着Co的电沉积、Co电极上Zn的欠电位沉积和Co-Zn合金的电沉积。恒电位沉积表明,当控制阴极电位在100 mV（vs. Zn2+/Zn）左右时,可得到高纯度的钴镀层;若进行恒电流沉积,则当电流密度为85mA/cm2左右时能够得到高纯度的钴镀层。对Co、Zn的共沉积机理研究表明,Co的电沉积过程和Zn 在Co上的欠电位沉积过程均受扩散过程控制。     

离子液体电沉积CuInxGa1-xSe2薄膜

采用循环伏安法(CV)对离子液体Reline中三元CuCl₂+InCl₃+SeCl₄体系和四元CuCl₂+InCl₃+GaCl₃+SeCl₄体系的电化学行为进行了研究。研究表明,In³⁺并入三元CIS(Cu-In-Se)薄膜体系和Ga³⁺并入四元CIGS(Cu-In-Ga-Se)薄膜体系均有两种途径：一是发生共沉积,二是直接还原。利用电感耦合等离子体发射光谱(ICP)和扫描电镜(SEM)对沉积电势、镀液温度和主盐浓度对CIGS薄膜组成、镀层表面形貌的影响进行了测试,结果表明通过工艺参数的选择可以控制Ga/(Ga+In)和CIGS薄膜组成并得到化学计量比为Cu_1.00In_0.78Ga_0.27Se_2.13的薄膜。     

采用AlCl_3-EMIC-MgCl_2室温离子液体电沉积制备铝-镁合金（英文）

采用恒电流和恒电位技术,以及路易斯酸氯化铝(III)-1-乙基-3-甲基咪唑氯化物离子液体中添加氯化镁(II),室温下在铂和铜阴极表面电沉积制备了铝-镁合金.合金层中镁的含量随离子液体中氯化镁浓度和所施加的阴极电流密度的增加而增加.采用X-射线衍射谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能量散射X-射线谱(EDAX)技术,研究了不同电沉积实验条件得到的电沉积层的晶体结构及表面形貌.增加沉积电流密度,可以制备出致密、光亮和结合力良好的电沉积层.铝-镁合金电沉积的阴极电流效率可达99%.应用电化学石英晶体微天平(EQCM)技术研究了电沉积合金的组成.根据重声阻抗分析得到的质量-电荷(m-Q)曲线斜率计算了金属共沉积层的化学成分.     

离子液体电沉积

离子液体具有电化学窗口宽,热稳定性良好和结构性能可调等独特的物理化学性质,是一种有着广阔应用前景的电沉积介质.本文介绍了离子液体电沉积的发展历程、典型的离子液体电沉积体系结构组成及其中的重要科学问题,并综述了近15年来离子液体电沉积的研究进展.本文详细介绍了五种不同类型离子液体中金属/合金的电沉积过程,包括卤素金属酸盐型离子液体、空气和水稳定型离子液体、低共熔溶剂、含金属阳离子型离子液体和质子型离子液体,并且系统概述了调节因素如沉积条件(电流密度、沉积模式、沉积时间、温度)和电解质成分(阴离子、阳离子、金属盐、添加剂、水分)对于沉积物形貌、组成、微观结构和性质的影响规律.之后,重点介绍了离子液体在半导体电沉积中的研究进展.最后,指出了目前离子液体电沉积在基础理论和技术研究中面临的挑战,并展望了其未来在电子信息领域的发展前景.     

添加剂对离子液体中电沉积金属钴的影响

在含有氯化钴的室温离子液体氯化1-甲基-3-乙基咪唑(EMIC)和乙二醇(EG)体系中,采用扫描电子显微镜(FE-SEM）、阴极极化曲线、循环伏安及X射线衍射等方法研究了添加剂对电沉积金属钴的影响。结果表明,在EMIC-EG-CoCl₂熔盐中加入丁炔二醇能够有效地改善钴镀层的外观质量,丁炔二醇的加入量在0.3～0.7 g·L^-1范围内,能够得到银灰色、具有金属光泽的良好镀层。从FE-SEM照片可以看出,在EMIC-EG-CoCl₂熔盐中加入丁炔二醇后,使金属钴的结晶变得更加细致;阴极极化曲线表明,丁炔二醇的加入不仅增大了阴极极化,而且还消除了钴的欠电势沉积;循环伏安测试证明,添加剂的加入对阴极沉积过程有阻化作用;XRD分析证实,丁炔二醇的加入使金属钴的衍射峰变宽,晶粒尺寸为纳米级。     

离子液体电沉积CuIn_xGa_(1-x)Se_2薄膜(英文)

采用循环伏安法(CV)对离子液体Reline中三元CuCl2+InCl3+SeCl4体系和四元CuCl2+InCl3+GaCl3+SeCl4体系的电化学行为进行了研究。研究表明,In3+并入三元CIS(Cu-In-Se)薄膜体系和Ga3+并入四元CIGS(Cu-In-Ga-Se)薄膜体系均有两种途径:一是发生共沉积,二是直接还原。利用电感耦合等离子体发射光谱(ICP)和扫描电镜(SEM)对沉积电势、镀液温度和主盐浓度对CIGS薄膜组成、镀层表面形貌的影响进行了测试,结果表明通过工艺参数的选择可以控制Ga/(Ga+In)和CIGS薄膜组成并得到化学计量比为Cu1.00In0.78Ga0.27Se2.13的薄膜。     

离子液体[BMIM]PF_6中铬的电沉积行为

以一氯丁烷、N-甲基咪唑和KPF6为原料,合成了1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体([BMIM]PF6),用红外光谱(IR)对产物进行了结构分析.用循环伏安法测试该离子液体在85℃下的电化学窗口为4.7 V.考察了[BMIM]PF6-Cr(Ⅲ)电解液的电化学行为,结果表明,在85℃下Cr(Ⅲ)的还原过程是受扩散控制的一步还原不可逆过程,Cr(Ⅲ)的传递系数α=0.023,阴极扩散系数D0=1.142×10-6cm2/s.在85℃和-1.5 V条件下,用恒电势法在铜片上电沉积Cr(Ⅲ),并通过扫描电子显微镜(SEM)观察了铜片上镀层的表面结构,发现该镀层呈颗粒状,且颗粒的体积随沉积时间的延长而增大.X射线能量色散谱(EDS)和X射线粉末衍射(XRD)测试结果表明,该镀层为无定形的金属铬.     

Electrodeposition of Aluminum from AlCl3/Et3NHCl Ionic Liquids

Aluminum was successfully electrodeposited on Al electrodes from aluminum chloride (AlCl₃)/triethylamine hydrochloride (Et₃NHCl) ionic liquids by the constant potential electrolysis. Electrical conductivities of AlCl₃/Et₃NHCl ionic liquids were measured as a function of the temperature and composition. The nucleation processes and the influence of experimental conditions on the current efficiency and surface morphology of aluminum electrodeposits were studied on Al electrodes from 2:1 molar ratio AlCl₃/Et₃NHCl ionic liquid. The electrical conductivities of ionic liquids increased as the electrolyte temperature increased, following the Arrhenius behavior. Analyses of the chronoamperograms indicated that the deposition process of aluminum on Al substrates was controlled by instantaneous nucleation with diffusion-controlled growth. Constant potential deposition experiments showed that the electrodeposits obtained on Al electrodes were dense, continuous, and well adherent, and the current efficiency was 73% at −2.4 V(vs Pt) for 20 min electrolysis at room temperature. The purity of aluminum electrodeposits on Al electrodes was above 96% (w).     

Ni2＋的引入对离子液体烷基化催化性能的影响

Thealkylationofisobutanewithbuteneisanim portantprocessforthe productionofhigh qualitypetroleum .In placeofconcentratedsulfuricacid ,Et3NHCl/AlCl3ionicliquidhasbeenusedinthereac tionwithfairlygoodeffect[1] ,butthereisstillabigdifferencecomparedwiththeresultsofconcentratedsulfuricacid .TheC8contentinthealkylatesobtainedwithconcentratedsulfuricacidwas 72 1% [2 ] ,butitwasonly 5 6 %withtheionicliquid .ThekeyreactioninthealkylationishydrogentransferfromC+8toC08[3] ,andthisisthemainreasonforth…     

Electrochemical Study of Indium in a Water‐Stable 1‐Ethyl‐3‐Methylimidazolium Chloride/Tetrafluoroborate Room Temperature Ionic Liquid

The electrochemistry of indium species was investigated at glassy carbon, tungsten and nickel electrodes in a basic 1‐ethyl‐3‐methylimidazolium chloride/tetrafluoroborate ionic liquid. Amperometric titration experiments suggest that In(III) chloride is complexed as [InCl₅]^2? in this ionic liquid. The electrochemical reduction of [InCl₅]^2? to indium metal is preceded by overpotential driven nucleations. The effective anodic dissolution of indium to indium(III) requires, however, the presence of sufficient chloride ions at the electrode surface. The electrodeposition of indium at glassy carbon and tungsten electrodes proceeds via three‐dimensional instantaneous nucleation with diffusion‐controlled growth of the nuclei. At the nickel electrode, the deposition proceeds via three‐dimensional progressive nucleation with diffusion‐controlled growth of the nuclei. Raising the deposition temperature decreases the average radius of the individual nuclei, r. Scanning electron microscopic and x‐ray diffraction data indicated that bulk crystalline indium electrodeposits could be prepared on nickel substrates within a temperature range between 30 and 120 °C.     

离子液体中钴的电沉积行为

在含有氯化钴的室温离子液体氯化1-甲基-3-乙基咪唑(EMIC)和乙二醇(EG)体系中研究了金属钴的电沉积. 循环伏安法测试表明, 在EMIC-CoCl2熔盐中, 乙二醇的加入促进了EMIC的解离, 从而使氧化还原电流增大, 在EMIC-CoCl2-EG体系中钴的电沉积是受扩散控制的非可逆电极过程, 在该电解液体系中, Co(II)在Pt电极上的传递系数α为0.30, 扩散系数D0为4.16×10^-6 cm·s^-1; 计时电流法研究表明, 钴在铂电极上的电结晶过程符合三维连续成核的生长机理; 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)观察镀层的微观形貌显示, 金属钴的结晶细小. XRD分析证实, 镀层为纯钴, 沉积的钴是晶态和微晶态的混合物, 并且晶粒尺寸为纳米级.     

离子液体[BMIM]PF6中铬的电沉积行为简

以一氯丁烷、N-甲基咪唑和KPF6为原料,合成了1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体([BMIM]PF6),用红外光谱(IR)对产物进行了结构分析. 用循环伏安法测试该离子液体在85 ℃下的电化学窗口为4.7 V. 考察了[BMIM]PF6-Cr(Ⅲ)电解液的电化学行为,结果表明,在85 ℃下Cr(Ⅲ)的还原过程是受扩散控制的一步还原不可逆过程,Cr(Ⅲ)的传递系数α=0.023,阴极扩散系数D0=1.142×10-6 cm2/s. 在85 ℃和-1.5 V条件下,用恒电势法在铜片上电沉积Cr(Ⅲ),并通过扫描电子显微镜(SEM)观察了铜片上镀层的表面结构,发现该镀层呈颗粒状,且颗粒的体积随沉积时间的延长而增大. X射线能量色散谱(EDS) 和X射线粉末衍射(XRD)测试结果表明,该镀层为无定形的金属铬.     

离子液体在电化学中的应用

离子液体作为绿色替代溶剂在电化学中的应用涉及电解、电镀、电催化、电池和电容技术等 ,在全球环境问题日益严峻的今天 ,电化学及其技术将显示重要作用。本文就离子液体这一新型的反应介质及其在电化学中的应用和研究进展加以阐述     

功能化的离子液体在电化学中的应用

离子液体独特的全离子结构无疑会导致良好的导电性,成为有潜力的绿色电化学材料。功能化是实现离子液体专一性的重要手段。本文综述了近几年功能化的离子液体在电化学研究中的进展,内容包括阴离子功能化、阳离子功能化和离子液体固相化。作者还对离子液体结构与离子电导率、电势窗口、稳定性和溶解能力的关系提出了一些看法。     

苯甲醛在离子液体中的电化学行为

应用线性扫描循环伏安法、方波循环伏安法和计时电量法测定苯甲醛在3种离子液体C4M IMBF4、C6M IMBF4和C8M IMBF4中的电化学行为.实验表明,在C4M IIVIBF4离子液体中苯甲醛于GC电极上的还原包含两个连续、不可逆单电子过程,对应的方波I~E曲线峰电位Ep为-1.39 V和-1.69 V,估算的扩散系数分别为D1=1.5×10-8cm2/s和D2=1.3×10-8cm2/s.而在C6M IMBF4和C8M IMBF4离子液体中,则苯甲醛于GC电极仅显示一个电流峰,这可能是因为C4M IMBF4的碱性较C6M IMBF4和C8M IMBF4弱的缘故;而电流的衰减时间亦依C4M IMBF4,C6M IMBF4,C8M IMBF4,次序增长,并会导致更慢的异相动力学过程.