Te,CdTe,HgCdTe的电沉积及其成核机理

应用自装微机联用恒电位系统研究了在玻璃碳或铁电极上Te、CdTe、HgCdTe的电沉积及其电结晶成核机理。结果表明,在酸性溶液中,HTeO_2~+的阴极还原符合4电子还原机理,其电结晶生长表现为由HTeO_2~+扩散控制的三维瞬时成核机理;CdTe沉积层的形成是亚碲酸还原的延续,其电结晶成核机理因电位阶跃值、沉积温度及溶液pH值的改变而由HTeO_2~+扩散控制的三维瞬时成核转变为二维瞬时成核机理;对HgCdTe,其电沉积过程的动力学步骤可设想为: Hg~(2+)+2e—→Hg,HTeO_2~++3H~++4e—→Te+2H_2O xHg+Te—→Hg_2Te,Hg_2Te+(1—x)Cd~(2+)+2(1—x)e—→Hg_2Cd_(1-2)Te 相关的结晶生长除受各种实验因素影响外,还与CdTe的成核过程有关。在本文实验条件下,大体遵循二维瞬时成核机理。     

锌在金电极上的欠电位沉积

采用循环伏安法和计时电流法,研究了强碱溶液中锌在金电极上的欠电位沉积。 通过改变锌离子浓度和扫描速率等实验参数,在约-0.935 V（vs.SCE）开始出现锌的欠电位沉积,并且金属离子浓度的变化可能会影响到欠电位沉积过程的动力学机制;计时电流实验证实,锌欠电位沉积于金衬底上遵循的是受掺入吸附原子控制的二维瞬时成核和生长机制;且OH-离子的吸附对锌欠电位沉积具有重要的影响。     

玻碳电极上铜电沉积初期行为研究

运用循环伏安和计时安培法研究酸性镀铜溶液中硫酸和 2_巯基苯骈咪唑对铜电沉积初期行为的影响 .实验表明铜的电沉积经历了晶核形成过程 ,其电结晶按瞬时成核三维生长方式进行 ,硫酸对铜的电沉积具有加速作用 ,而 2_巯基苯骈咪唑对铜的电沉积起阻化作用 ,两者均不改变铜的电结晶机理     

温度对PbO2电沉积形核生长过程的影响研究

为了探讨温度对PbO₂电沉积形核生长过程的影响,在25℃、35℃、45℃、55℃、65℃使用电化学工作站测试了PbO₂在玻碳电极上沉积过程的循环伏安曲线、计时电位曲线及计时电流曲线,并对不同温度下电沉积的PbO₂镀层进行了SEM和XRD分析. 结果表明,在不同温度下PbO₂都经历了成核和核生长过程. 温度的升高没有改变PbO₂电沉积三维连续成核的模式,降低了沉积过程溶液阻力,对成核和晶体生长速率均有促进作用,在晶核密度达到饱和晶核密度以前,是以促进成核速率为主,减小PbO₂颗粒尺寸. 达到饱和晶核密度后,电沉积后期以促进晶体生长速率为主,不利于形成细小PbO₂颗粒.高温使得析氧速率提高,能耗增大.由实验结果得出,在55℃时得到的PbO₂镀层粒径最小.     

CO2-3对羟基乙叉二膦酸体系铜电结晶的影响

采用循环伏安和计时安培法研究了羟基乙叉膦酸(HEDPA)镀铜液中铜在玻碳电极上电结晶的初期行为.结果表明:羟基乙叉二膦酸(HEDPA)镀铜体系中,铜的电沉积过程经历了晶核形成过程;当溶液中不含CO32-时,其电结晶按连续三维成核方式进行,而随着CO32-的逐渐加入,使得铜电结晶按瞬时三维成核方式过渡;成核数密度都随着电位的提高而增加.这可能是CO32-以第二配体形式进入HEDPA和CU2+构成的络合结构,从而形成更稳定的络合物吸附在电极表面所致.     

铜电极表面铜锡合金电结晶机理

在弱酸性柠檬酸盐体系铜锡合金镀液中,采用线性扫描伏安(LSV)、循环伏安(CV)和计时安培实验方法,运用Scharifker-Hills(SH)理论模型和Heerman-Tarallo(HT)理论模型分析拟合实验结果,研究铜锡合金在铜电极上的电沉积过程与电结晶机理.结果表明,铜锡合金在铜电极表面实现共沉积并遵循扩散控制下三维瞬时成核的电结晶过程.电位阶跃从-0.80 V负移至-0.85 V(vs SCE),HT理论分析得到铜锡合金的成核与生长的动力学参数分别为成核速率常数(A)值从20.19 s-1增加至177.67 s-1,成核活性位点密度数(N0)从6.10×105cm-2提高至1.42×106cm-2,扩散系数(D)为(6.13±0.62)×10-6cm2s-1.     

纳米Al_2O_3颗粒对镍电结晶过程的影响

借助循环伏安(CV)和计时安培(CA)研究了在不同电位下,纳米Al2O3微粒对镍由硫酸盐混合溶液在铜基底上电结晶沉积的影响.结果表明,Ni-Al2O3镀液体系电沉积的起始电位约为-740 mV.随着阶跃电位负移,Ni-Al2O3镀液体系电沉积成核时间tm逐渐缩短.与纯Ni镀液体系电沉积的tm相比,在-740~-830mV较低阶跃电位下,Ni-Al2O3镀液体系电沉积的成核时间tm明显缩短,表明Al2O3微粒有助于镍的电结晶成核.在-890 mV阶跃电位下,Ni-Al2O3镀液体系电沉积初始阶段的成核过程满足Scharifker-Hills三维瞬时成核模型.     

CO32-对羟基乙叉二膦酸体系铜电结晶的影响

采用循环伏安和计时安培法研究了羟基乙叉二膦酸(HEDPA)镀铜液中铜在玻碳电极上电结晶的初期行为。结果表明：羟基乙叉二膦酸(HEDPA)镀铜体系中,铜的电沉积过程经历了晶核形成过程;当溶液中不含CO32-时,其电结晶按连续三维成核方式进行,而CO32-的加入,使得铜电结晶按瞬时三维成核方式进行;成核数密度都随着电位的提高而增加。这可能是CO32- -以第二配体形式进入HEDPA和Cu2+构成的络合结构,从而形成更稳定的络合物吸附在电极表面所致。     

添加剂3-巯基-1-丙烷磺酸钠对铜电沉积影响的研究

采用循环伏安(CV)、线性电位扫描(LSV)、计时安培(CA)和交流阻抗(AC impedance)电化学方法结合扫描电镜(SEM)研究了不同浓度的3-巯基-1-丙烷磺酸钠(MPS)对CuSO₄-H₂SO₄体系中铜在玻碳电极(GCE)上的电沉积过程的影响. CV, LSV和AC impedance实验结果一致表明 MPS阻化铜的电沉积, 并且随着MPS浓度的增加, 其阻化作用增强. 但是MPS对Cu的电结晶过程表现为促进作用, CA与SEM研究结果一致表明, MPS不改变Cu的电结晶成核机理, 仍然按瞬时成核和三维生长方式进行, 并且成核数目随着MPS浓度的增大而增加.     

镍钨硼合金电沉积机理及镀层微晶尺寸

应用循环伏安、恒电位阶跃和X射线衍射 (XRD)等方法研究了Ni_W_B合金电沉积特点和镀层微晶尺寸 .结果表明 ,在以柠檬酸铵为络合剂的溶液中 ,Ni_W_B合金沉积层较Ni_W合金有较低的电化学活性 .电位阶跃i～t曲线分析表明 ,在玻碳电极上Ni_W_B合金电结晶过程遵循扩散控制瞬时成核三维成长模式 ,且随过电位的增加 ,电极表面晶核数增多 .XRD测试结果表明 ,随沉积电流密度提高 ,合金镀层微晶尺寸逐渐增大 ,说明电流密度提高将更加有利于Ni_W_B合金电结晶过程中的晶核生长 .     

The mechanism of silver granular electrodeposits formation

Granules as a possible form of metal electrodeposit can be formed during deposition of metals, such deposition processes being characterized by large exchange current density values. Because of this, zero nucleation zones around growing grains are formed, permitting granular metal growth. In some cases of prolonged deposition, macro-crystalline deposits can be formed as well as granular ones, e.g. in the case of silver deposition at overpotentials lower than the critical value for dendrite growth initiation. The mechanism of granular deposit growth as a final form of metal electrocrystallization is proposed. Silver boulders were deposited on␣platinum and silver substrates. At low deposition potentials, various crystallographic forms, some of them ideal or derived from cube-octahedron-type morphology, were obtained as a result of independent grain growth inside zones of zero nucleation. In addition to cube-octahedra, twinned and multiply twinned silver particles were also observed. The nucleation density was found (1) to increase with increasing deposition overpotential, (2)␣to decrease with increasing silver concentration, and (3) to be greater on Ag than on Pt for the same deposition overpotential and dendrite precursors. Increasing overpotential leads to increase of density of twinned grains. The grain growth at greater overpotentials from more concentrated solution is less ideal, producing a granular deposit on prolonged deposition. Received: 21 April 1997 / Accepted: 18 September 1997     

前驱体水解对纳米铂形状控制合成的影响

以聚丙烯酸钠(NaPA: M_w ≈ 2100)为保护剂，对比研究了H_2还原K_2PtCl_4 和K_2PtCl_6水溶液制备纳米铂晶粒的形状选择性，揭示了前驱体的水解对纳米铂 晶粒的形状控制合成具有显著影响。文献中通常采用的合成立方形状纳米铂的 K_2PtCl_4前驱体在水溶液中不稳定，避光静置一周会析出黑色沉淀。这种不稳定 性导致了以K_2PtCl_4为Pt前驱体的合成结果难以重复。相比而言，避光静墨的 K_2PtCl_6水溶液很稳定，以它为前驱体合成的纳米铂通常为削角八面体。 K_2PtCl_6水溶液暴露于室内光线中会出现[PtCl_6]~(-2)的光致水解。当[PtCl_6] ~(2-)的紫外特征吸收峰(260nm)由于光致水解完全消失后，以聚丙烯酸钠为保护剂 ，通过H_2还原可以有选择性地(约80%)合成由{100}晶面包裹的立方体形状的纳米 铂。     

Electrodeposition of platinum on highly oriented pyrolytic graphite. Part I: electrochemical characterization

The electrochemical deposition of Pt on highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) from H2PtCl6 solutions was investigated by cyclic voltammetry and chronoamperometry. The effects of deposition overpotential, H2PtCl6 concentration, supporting electrolyte, and anion additions on the deposition process were evaluated. Addition of chloride inhibits Pt deposition due to adsorption on the substrate and blocking of reduction sites, while SO4(2-) and ClO4- slightly promote Pt reduction. By comparing potentiostatic current-time transients with the Scharifker-Hills model, a transition from progressive to instantaneous nucleation was observed when increasing the deposition overpotential. Following addition of chloride anions the fit of experimental transients with the instantaneous nucleation mode improves, while the addition of SO4(2-) induces only small changes. Chloride anions strongly inhibit the reduction process, which is shifted in the cathodic direction. The above results indicate that the most appropriate conditions for growing Pt nanoparticles on HOPG with narrow size distribution are to use an H2PtCl6 solution with HCl as supporting electrolyte and to apply a high cathodic overpotential.     

铂在Pt/Al2O3催化剂中某些特性的研究

The dissolved Al~(3+) amounts of various alumina (Ketjen CK 300, Degussa Alu minium Oxid C, Tonerdo γ-Al_2O_3 and Changling Al_3O_3) in different concentrations of acid (HCl, H_2PtCl_6) and the saturated adsorption amounts of H_2PtCl_6 on the above alumina were determined by EDTA complexometric method and by spectro photometry using SnCl_2. It was found that various alumina showed different Al~(3+) amounts in above acids, the more the dissolved Al~(3+) amounts of alumina are the higher the saturated adsorption amounts of H_2PtCl_6 on alumina used, followed the sequence: Degussa=Tonerdo相似文献   

导电高聚物的EXAFS 研究(Ⅰ)铂氯酸(H2PtCl6·6H2O)掺杂的聚乙炔

在实验室EXAFS装置上测量了一种导电高聚物——H_2PtCl_6·6H_2O掺杂聚乙炔和模型化合物(K_2PtCl_6)的PtL_Ⅲ吸收谱。用高功率的施转阳极靶X射线发生器(RigakuRU-1000)作为X射线源。观测到的EXAFS数据分析表明, Pt原子在试样中有两种配位状态。一种是PtCl_6~(2-)离子, Pt—Cl键长为0.233 nm, 另一种是Pt在0.228 nm附近有两个最近邻的Cl原子。实验结果提供了支持下述观点的直接结构信息: 随着电子从(CH)_x链向铂盐的转移, 发生下列反应:2H_2PtCl_6+2e~-→PtCl_6~(2-)+PtCl_2+4HCl     

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).     

异核金属簇合成及催化作用的研究——Ⅲ.从铂(Ⅳ)合成铂(Ⅱ)的膦络合物Pt[P(C_6H_5)_3]_2Cl_2

本文报道从高价铂(Ⅳ)络合物K_2PtCl_6和三苯基膦反应,一步合成Pt[P(C_6H_5)_3]_2Cl_2的新方法。根据副产物三苯基氧化膦(C_6H_5)_3PO的分离和鉴定,表明三苯基膦在反应中既是配位体,又是还原剂。     

铜在HOPG上电沉积过程的现场ECSTM研究

用自制的电化学扫描隧道显微镜（ＥＣＳＴＭ）现场研究Ｃｕ在ＨＯＰＧ上的电沉积过程．结果表明Ｃｕ在ＨＯＰＧ上的电沉积为三维成核的过程．当电位较低或Ｃｕ２＋离子浓度较低时，铜在本体金属生长主要沿着台阶方向．过电位较高时，铜的成核数目增加，沉积层的晶粒有所细化．同时，非现场ＥＣＳＴＭ比较研究表明，ＳＴＭ针尖对针尖局部区域的电沉积起屏蔽作用，针尖所在区域Ｃｕ的沉积速度比其它区域明显减小     

Pt/Au双金属纳米粒子的制备及表征

Poly (N-vinyl-2-pyrrolidone)-protected Pt/Au bimetallic nanoparticles were obtained by reducing the mixture of HAuCl4 and H2PtCl6 with sodium borohydride. UV-vis spectra, transmission electronic microscopy and X-my diffraction reveal that the prepared bimetallic nanoparticles are of alloy structure.     

银/铂双金属中空纳米颗粒的制备及光学性质研究

通过以Ag纳米颗粒为模板的置换和沉积反应,制备了Ag/Pt双金属复合纳米颗粒.用透射电子显微镜(TEM)对颗粒的形貌、尺寸和结构进行了表征,发现复合颗粒具有中空结构.紫外可见吸收光谱(UV-Vis)研究表明,Ag/Pt双金属中空复合纳米颗粒具有单峰的表面等离子共振吸收特征,随着反应溶液中氯铂酸和硝酸银摩尔比的增加,吸收峰先红移后蓝移.表面增强拉曼光谱实验结果表明,Ag/Pt双金属复合纳米颗粒对吡啶分子具有较好的增强效果.