ITO导电玻璃表面直接电沉积Au的机理

用循环伏安和电位阶跃法研究Au在氧化铟锡(ITO)透明导电膜玻璃表面的电沉积过程的初期阶段. 发现在ITO表面Au的电沉积经历成核过程以及受[AuCl₄]^-扩散控制的晶核生长过程. 通过改变扫描速率分析循环伏安曲线的变化, 当扫描速率较快时, 发现Au在ITO表面的沉积过程经历[AuCl₄]^-→[AuCl₂]^-→Au两步进行; 当扫描速率较慢时, 受歧化反应作用影响而只表现为一步沉积[AuCl₄]^-→Au. 通过电位阶跃实验, 验证了Au的两步沉积过程, 并求得[AuCl₄]^-的扩散系数为1.3×10^-5 cm²·s^-1. 将成核曲线与理论曲线对照, 得出Au在ITO表面的沉积符合瞬时成核理论. 通过场发射扫描电镜(FE-SEM)对Au核形貌进行分析, 根据扫描电镜图可以得到阶跃时间和阶跃电位对电沉积Au的形貌的影响.     

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。     

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.     

阴极电沉积法制备高氮含量氮化碳薄膜

阴极电沉积法制备高氮含量氮化碳薄膜;电化学沉积;硬度;模量     

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。     

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。     

InGaAs薄膜电共沉积研究

本文应用优化工艺条件的电共沉积方法 ,制备发射光近于 1.3～ 1.5μm波长的InGaAs薄膜 .用能谱分析仪进行薄膜成分分析 ;分光光度计和单色仪测量薄膜的透射率 ,同时也测量了薄膜的V I特性、导电类型及其表面形貌 .     

激光刻蚀模板中电沉积特殊结构CIGS薄膜

本文利用激光刻蚀模板,在水溶液中电沉积制备金属铜薄膜,讨论了温度、电流、硫酸铜浓度对薄膜形貌的影响. 采用SEM对制备的铜薄膜进行表征,结果表明在沉积温度为30 ℃,沉积电流为4 A·dm^-2(表观工作电流密度),硫酸铜浓度在20 ~ 50 g·L^-1的水溶液中电沉积可以得到中空馒头状和开口碗状结构的铜薄膜. 利用激光刻蚀模板,在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐([BMI][TfO]) - 30 Vol%丙醇混合电解质中电沉积CIGS薄膜,研究了沉积电势、沉积时间对薄膜形貌的影响. SEM观察发现,在沉积电势为-1.8 V,沉积时间为1.5 h条件下电沉积可以得到近似柱状的簇状花束样的CIGS薄膜, 电沉积铜后再进一步电沉积CIGS,得到了均匀有序的鼓包柱状结构的Cu/CIGS复合薄膜. 用恒电势方波法对制备的薄膜真实表面积进行测试,计算结果表明,与无模板电沉积制备的CIGS薄膜相比,激光刻蚀模板法制备的Cu/CIGS复合薄膜的表面积提高了约8倍.     

半导体硅上电沉积Ni-Pd-P薄膜及其结构

采用控电位的沉积方式在半导体硅上制备出ＮｉＰｄＰ薄膜,结果表明镀液中Ｈ３ＰＯ３含量的增加对Ｐ、Ｎｉ的析出有促进作用,对Ｐｄ的析出有抑制作用．随ｐＨ值的升高,镍含量不断升高,Ｐｄ、Ｐ含量不断下降．Ｐ含量对薄膜内应力有很大影响,含Ｐ质量分数为１４９％的ＮｉＰｄＰ镀层表面上有许多裂缝,当Ｐ含量增加到２６１％时,镀层表面的裂缝已基本消失,继续增加Ｐ含量到３５０％时,裂缝完全消失．ＮｉＰｄＰ镀层的结构与其组成密切相关,Ｐ含量小于２００％的ＮｉＰｄＰ镀层形成的是面心立方结构的固溶体．Ｐ含量大于４００％的薄膜为非晶态结构．     

Electrodeposition in Ionic Liquids

Due to their attractive physico‐chemical properties, ionic liquids (ILs) are increasingly used as deposition electrolytes. This review summarizes recent advances in electrodeposition in ILs and focuses on its similarities and differences with that in aqueous solutions. The electrodeposition in ILs is divided into direct and template‐assisted deposition. We detail the direct deposition of metals, alloys and semiconductors in five types of ILs, including halometallate ILs, air‐ and water‐stable ILs, deep eutectic solvents (DESs), ILs with metal‐containing cations, and protic ILs. Template‐assisted deposition of nanostructures and macroporous structures in ILs is also presented. The effects of modulating factors such as deposition conditions (current density, current density mode, deposition time, temperature) and electrolyte components (cation, anion, metal salts, additives, water content) on the morphology, compositions, microstructures and properties of the prepared materials are highlighted.     

Gold Nanoparticle‐Catalyzed Silver Electrodeposition on an Indium Tin Oxide Electrode and Its Application in DNA Hybridization Transduction

In this work, we report a simple, rapid and sensitive approach for the electrochemical gold nanoparticle‐based DNA detection with an electrocatalytic silver deposition process. The catalytic and preferential silver electrodeposition on gold nanoparticle surfaces using an indium tin oxide (ITO) electrode at certain potentials, without any chemical pretreatments of the electrode, is demonstrated. More importantly, the application of this methodology for hybridization transduction is explored. The ITO electrode surface is first coated with an electroconductive polymer, poly(2‐aminobenzoic acid), to enable the chemical attachment of avidin molecules for the subsequent probe immobilization. The hybridization of the target with the probe in turn permits the binding of the gold nanoparticle labels to the transducer surface via biotin‐streptavidin interaction. The amount of bound gold labels, which is proportional to the amount of the target, is determined by the electrocatalytic silver deposition process. A significant improvement of the signal‐to‐background ratio is achieved with this scheme compared to the conventional chemical hydroquinone‐based silver deposition process.     

纳米银粒子在氨基注入氧化铟锡玻璃基体表面的高密度吸附

研究了纳米银（AgNPs）在氨基注入氧化铟锡（ITO）薄膜表面的吸附.通过氨基注入的疗法得到了氨基功能化的ITO表面（NH₂/ITO）,并将纳米银直接吸附在NH₂/ITO上得到纳米银修饰NH₂/ITO基体（AgNPs/NH₂/ITO）.使用傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱、原子力显微镜、扫描电镜、紫外可见光谱和电化学方法对AgNPs/NH₂/ITO制备过程进行了表征.结果显示纳米银可在NH₂/ITO表面高密度地吸附,并且纳米银有良好的电化学活性.这种不借助于有机连接分子吸附纳米银的方法为制备纳米银修饰材料提供了新的选择.     

铟锡氧化物纳米粉体的低温溶剂热法制备

以氯化铟和氯化锡为原料,氨水为沉淀剂,先用化学沉淀法制备了前驱体,然后将该前驱体以乙二醇为溶剂在聚四氟乙烯内衬的反应釜中于低至190 ℃下反应,获得了铟锡氧化物(ITO)纳米粉体。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及纳米粒度仪Zetasizer Nano-ZS对在不同温度、不同时间下反应的所得的ITO纳米粉体进行了表面形貌、结构和粒度分布等分析。结果表明,制备的ITO纳米粉体为立方晶相,粉体的平均颗粒小于100 nm;与已有的ITO纳米粉体制备方法相比,本溶剂热法制备过程无需高温烧结、流程简单,反应过程所需的温度可低至190 ℃,是迄今为止文献报导制备ITO的最低温度,同时所得产物纯度高、粒度均匀、分散性很好。     

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.     

含羰基有机添加剂对AlCl3-[Emim]Cl电沉积铝的影响

以[Emim]Cl/AlCl₃(33.3/66.7 mol%)离子液体为电解质, 选取了丙酮、乙酰胺、乙酸、乙酸甲酯、氨基甲酸甲酯5种含有羰基官能团的有机分子作为添加剂, 讨论其对铝沉积层的影响. 通过CV曲线、SEM、XRD、UV-Vis、NMR等分析, 进一步研究了添加剂对Al沉积层形貌、晶面取向及沉积机理的影响. 结果表明: 氨基甲酸甲酯是一种性能优异的整平添加剂, 45 mmol/L氨基甲酸甲酯的加入明显改善Al产品的光亮度, 得到细致均匀且镜面光亮的Al沉积层. 氨基甲酸甲酯为添加剂时, 在电解液体系中没有形成新的金属络合离子, 不影响电解液中活性铝离子结构; 其羰基碳原子为正电中心在阴极表面吸附, 对Al的电沉积过程产生抑制进而获得整平和光亮效果.     

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。