镧在低共熔溶剂中的电沉积研究

以氯化胆碱/尿素低共熔溶剂为介质通过恒电位沉积法成功制备了形状和尺寸均一的橄榄状镧粒子. 采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线能量色散谱（EDX）和X射线光电子能谱（XPS）等技术对所制备的样品进行表征. 同时,研究了沉积电位、温度和时间等因素对样品尺寸、形貌的影响,确定恒电位法制备橄榄状镧粒子的优化工艺条件为沉积电位-1.7 V、温度80 ^oC和沉积时间15 min.     

离子液体在电沉积铝及铝合金中的应用

离子液体具有不挥发、不燃烧、热稳定性高、电化学窗口宽等特点,被认为是一种满足可持续发展和绿色化学需求的溶剂介质,因其在室温下可以电沉积出多种活泼金属及合金而备受关注。本文系统地介绍了近年来离子液体在电沉积铝及铝合金中的应用进展,分类概括了用于电沉积铝及铝合金的离子液体类型;综述了电沉积机理;对不同形貌的金属铝以及二元、三元铝合金的电沉积技术进行了详细的阐述;最后探讨了当前离子液体在电沉积铝及铝合金理论与技术研究中存在的问题,并对其发展方向进行了展望。     

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.     

1-4丁炔二醇和乙二胺对离子液体电沉积Cu的影响

研究了1-4丁炔二醇和乙二胺作为添加剂对在离子液体1-甲基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐中电沉积Cu的影响。紫外可见光吸收光谱结果表明,当采用1-4丁炔二醇作为添加剂时,1-4丁炔二醇吸附在工作电极表面且未与溶液中的Cu²⁺形成配合物。扫描电镜测试结果表明由于1-4丁炔二醇与离子液体的正离子的竞争吸附使得Cu的沉积电势发生正移并使镀层表面更加均匀平整。当采用乙二胺作为添加剂时,紫外可见光吸收光谱和循环伏安测试结果表明乙二胺与溶液中的Cu²⁺离子形成带有正电荷的络合离子使得Cu的沉积电势发生正移,扫描电镜和原子力显微镜测试结果表明得到了更加均匀的镀层。当同时加入1-4丁炔二醇和乙二胺时,Cu的沉积电势仍然发生正移并得到具有纳米粒径的镀层。     

共晶基离子液体的钴电化学沉积

通过恒电流和恒电位方法,研究了不同温度下脲-氯化胆硷（氯仿）基或乙二醇-氯化胆硷（氯仿）基离子液体中氯化钴溶液在铜和钢阴极上的钴电化学沉积行为. 采用扫描电子显微镜和X射线衍射技术,考察了不同试验条件对钴电沉积行为及钴沉积层形貌的影响. 结果表明,当沉积电位达到-0.8 V和沉积电流密度达到-6.0 A·m^-2时,温度范围从30 °C到90 °C,添加0.05 mol·L^-1的五氧化二磷,可以从脲基和乙二醇基离子液体中沉积得到光滑、发亮和良好结合力的金属光泽钴层. 电化学沉积钴的阴极电流效率达到98%.     

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.     

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.     

1-4丁炔二醇和乙二胺对离子液体电沉积Cu的影响(英文)

研究了1-4丁炔二醇和乙二胺作为添加剂对在离子液体1-甲基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐中电沉积Cu的影响。紫外可见光吸收光谱结果表明,当采用1-4丁炔二醇作为添加剂时,1-4丁炔二醇吸附在工作电极表面且未与溶液中的Cu2+形成配合物。扫描电镜测试结果表明由于1-4丁炔二醇与离子液体的正离子的竞争吸附使得Cu的沉积电势发生正移并使镀层表面更加均匀平整。当采用乙二胺作为添加剂时,紫外可见光吸收光谱和循环伏安测试结果表明乙二胺与溶液中的Cu2+离子形成带有正电荷的络合离子使得Cu的沉积电势发生正移,扫描电镜和原子力显微镜测试结果表明得到了更加均匀的镀层。当同时加入1-4丁炔二醇和乙二胺时,Cu的沉积电势仍然发生正移并得到具有纳米粒径的镀层。     

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     

离子液体AlCl3/Et3NHCl中电沉积法制备金属铝

在AlCl3/Et3NHCl型离子液体中铝电极上通过恒电位电解沉积制备出金属铝. 测定了不同摩尔比的AlCl3/Et3NHCl离子液体在不同温度下的电导率, 考察了离子液体AlCl3/Et3NHCl摩尔比为2/1中Al电极上铝沉积的晶核成核过程, 以及恒电位电解沉积铝的工艺条件对电流效率和沉积铝表面形貌的影响. 结果表明, 不同比例AlCl3/Et3NHCl离子液体的电导率随温度升高而升高, 符合Arrhenius规律; 在Al电极上铝沉积的成核机理为三维瞬时成核过程; 恒电位电解沉积结果表明, 室温下在电位-2.4 V(vs Pt)和电解时间20 min条件下, 沉积铝的表面形貌比较平整致密,电流效率达73%, 沉积铝的纯度达96%(w).     

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。     

离子液体及其在电分析化学中的应用

离子液体由于具有导电性好、电化学电位窗口宽等特点而广泛应用于电分析化学领域.本文综述了2007年至2010年5月间,离子液体在电分析化学领域中的应用情况,引用参考文献111篇.     

离子液体中铜纳米粒子膜的电沉积制备及表面增强拉曼光谱

采用恒电位方法研究了室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氟硼酸盐([BMIM]BF₄)中氧化铟锡(ITO)电极表面Cu的沉积过程. 结果表明, Cu²⁺在ITO表面经中间产物Cu⁺还原为Cu. 采用XRD和SEM对不同电位下沉积层的组成和结构进行了考察. 结果表明, 表面组成和结构与沉积电位有关. 在较正电位下沉积所得为Cu/Cu₂O的混合纳米粒子; 在较负电位下为Cu纳米粒子. 随着沉积电位逐渐变负, 其形貌经历了花状、 棒状向球形纳米粒子转变的过程, 且所得沉积膜逐渐变得致密, 其中Cu纳米粒子膜表现出较强的表面增强拉曼散射(SERS)活性, 并且SERS信号均一.     

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.     

CMPO-离子液体萃取分离铀(Ⅵ)体系的电化学性质

研究了辛基(苯基)-N,N-二异丁基胺甲酰基甲基氧化膦(CMPO)-离子液体(IL)从硝酸铀酰水溶液中萃取铀(Ⅵ)的电化学行为,离子液体(IL)为1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺盐(C4mimNTf2).用等摩尔系列法测得萃取过程中CMPO与U(Ⅵ)形成摩尔比为3∶1的配合物.用循环伏安法研究了萃取液中U(Ⅵ)-CMPO配合物的电化学性质,结果表明,在C4mimNTf2中U(Ⅵ)-CMPO配合物经过准可逆还原生成U(Ⅴ)-CMPO配合物,U(Ⅵ)/U(Ⅴ)电对的表观氧化还原电势(E(-),vs Fc/Fc+)为(-0.885±0.008)V.对萃取液进行控制电位电解,发现在铂片上有沉淀析出.X射线光电子能谱(XPS)测试结果表明,沉积物中只含有U(Ⅵ)、U(Ⅳ)和氧,而CMPO和C4mimNTf2没有被夹带析出.     

离子液体应用于电合成导电聚合物*

自20世纪70年代导电聚合物发现以来,聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩、聚（3,4-乙撑二氧噻吩）、聚对苯及其衍生物等,以其特殊的电子、电化学、光学性质以及巨大应用潜力受到广泛关注。离子液体是一类在室温或接近室温时呈液态的离子化合物,作为一类环境友好的新型绿色溶剂,具有很多独特的物理化学性质。本文综述了离子液体作为反应介质、支持电解质、测试介质以及离子液体参与形成的聚集体,在导电聚合物的电化学合成以及电化学性质测试中的研究进展,并展望了发展趋势。     

CMPO-离子液体萃取分离铀(VI)体系的电化学性质

研究了辛基(苯基)-N,N-二异丁基胺甲酰基甲基氧化膦(CMPO)-离子液体(IL)从硝酸铀酰水溶液中萃取铀(VI)的电化学行为, 离子液体(IL)为1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺盐(C₄mimNTf₂). 用等摩尔系列法测得萃取过程中CMPO与U(VI)形成摩尔比为3:1的配合物. 用循环伏安法研究了萃取液中U(VI)-CMPO配合物的电化学性质, 结果表明, 在C₄mimNTf₂中U(VI)-CMPO 配合物经过准可逆还原生成U(V)-CMPO 配合物, U(VI)/U(V)电对的表观氧化还原电势(E^Θ, vs Fc/Fc⁺)为(?0.885±0.008) V. 对萃取液进行控制电位电解, 发现在铂片上有沉淀析出. X射线光电子能谱(XPS) 测试结果表明, 沉积物中只含有U(VI)、U(IV)和氧, 而CMPO和C₄mimNTf₂没有被夹带析出.