离子液体凝胶聚合物电解质的三元组分相互作用研究

采用Raman光谱、傅里叶转换红外光谱和X-射线衍射光谱研究N-甲基-N-丙基哌啶双三氟甲磺酸亚胺离子液体（PP13TFSI）和双三氟甲磺酸亚胺锂盐（LiTFSI）对PVDF-HFP聚合物聚合方式的影响,结果表明,PP13TFSI、LiTFSI和PVDF-HFP是共混存在的,同时加入PP13TFSI和LiTFSI会使聚合物的聚合方式由晶体结构转变为无定形结构. 通过对电解质及其各组分的线性扫描伏安曲线和热重曲线分析可知,溶剂N-甲基吡咯烷酮（NMP）容易残留在凝胶聚合物电解质（ILGPE）中,这会降低ILGPE的电化学稳定性和热稳定性. 作者对固态LiFePO₄|ILGPE|Li电池的倍率性能进行了研究,实验结果表明其具有较好的倍率性能,当电池倍率由C/10增大至2C,然后再回到C/10时,其容量可以恢复到原来的90.9%左右. 该研究结果对理解PP13TFSI和LiTFSI在ILGPE中的作用机理具有重要的意义.     

化学镀制备镍纳米线/管阵列铂钯催化剂载体

以阳极氧化铝作为模板,用化学镀的方法制备了可以用作铂钯复合催化剂载体的镍纳米线和纳米管阵列,利用置换反应将铂钯复合催化剂沉积在镍纳米阵列材料上．SEM图片表明镍纳米线的平均直径 为100 nm,镍纳米管的平均内径为20 nm． EDS扫描的结果表明铂钯元素均匀地分布在阵列材料上．循环伏安研究发现载有铂钯催化剂的镍纳米管阵列对乙醇氧化的电催化活性明显高于载有铂钯催化剂的镍纳米线阵列．     

银纳米膜的电化学制备方法及性能表征

采用电沉积方法在表面活性剂与电解液的界面上制备了银纳米膜。通过对甲磺酸银体系和硝酸银体系中纳米银膜的电沉积速率及纳米银膜颗粒进行比较发现，相同条件下硝酸银体系得到的纳米膜晶粒粒径比较小，膜的生长速率较快。选定硝酸银体系为电沉积体系。考察了槽压、电解液的浓度和温度及溶液的pH值对制备银纳米膜的影响，确立了制备银纳米膜的最佳工艺条件为硝酸银浓度5mmol/L，槽压4V，pH3.0,硬脂酸的质量浓度0.2g/L。实验表明，最佳工艺条件下制备的银纳米膜晶粒粒径均匀，平均粒径在20nm左右，近似球形。本方法制备的银纳米膜将在非线性光学材料方面得到应用。     

低温溶液法合成一维ZnO纳米管

以硝酸锌为锌源,25%氨水为碱液,在pH10的条件下,于75℃反应11 h合成了一维ZnO纳米管。用XRD,SEM,Raman和可见分光光度计对其形貌、结构和光学性能进行了研究。结果表明,ZnO纳米管为规则的六棱柱,平均直径100 nm,长度达数微米。     

磁场对碳纸上磁电沉积的AuPt颗粒性能的影响

AuPt纳米颗粒是一种催化锂空气电池空气电极上氧气还原反应和氧气析出反应的双功能催化剂．在电沉积制备AuPt颗粒的过程中施加了磁场,恒电流沉积条件下,随着磁场强度的增加,AuPt催化剂颗粒的粒径从1 μm减小到200 nm,同时催化活性增大．垂直于电场方向的磁场有助于提高AuPt/C空气电极的催化能力．使用脉冲电沉积,结晶粒径可减小至约100 nm．通过调节电场和磁场参数,可原位制备具有不同形貌、不同组成和催化性能的AuPt催化剂．     

《电镀与表面精饰》专辑序言

电镀与表面精饰属于工业电化学范畴,它是一门古老的科学,有着悠久的历史,在国民经济的众多领域发挥了重要的作用. 然而,由于受到资源、环境等问题的困扰,近年来其发展受到了严格的限制. 但是,机械制造、电力电子、仪器仪表、航空航天等诸多重要行业都离不开电镀与表面精饰. 在此背景下,就迫切要求广大电镀工作者奋发图强,不懈努力,不断开发新技术、新工艺,以适应新需求,以缓解资源、环境等方面的压力. 　　电镀与表面精饰涉及的领域比较广泛,主要包括：电镀、化学镀、阳极氧化、磷化、钝化、电解加工等. 这些技术共同的发展方向是：（1）所获得的表面膜层性能更加优异,包括耐蚀性、耐磨性、导电性、可焊性、稳定性等多种性能;（2）所采用溶液的化学组成更加简单,其主要成分更加低毒、无毒,并且尽量用廉价的原材料替代稀贵材料;（3）工艺操作更加简单,维护管理更加方便;（4）尽量降低生产成本,减少电能、热能等的消耗;（5）环境更加友好,在生产过程中要尽量减少或抑制废水、废气或废渣的排放等. 　　近年来,电镀与表面精饰技术的相关研究得到了迅速发展. 除从绿色、环保等方面出发开展了三价铬电镀、无氰电镀、无铬钝化等新技术、新工艺的研究外,还开展了熔盐电沉积稀有金属及其合金、离子液体电沉积特殊功能材料等方面的研究;在研究方法方面,除采用传统的电化学测试技术和表面分析技术外,还将量化计算、分子动力学模拟方法等应用到电镀液组成优化和镀层性能预测中;电镀与表面精饰技术业已突破了传统的技术领域,其在功能材料、纳米材料制造中的应用也越来越广泛. 结合上述研究方向,本专辑刊出由国内本领域六位知名教授受邀撰写的介绍最新研究成果的相关论文. 其中包括：与电镀相关的“硫酸盐体系三价铬沉积机理及镀层表征”、“镀锡层上钛?鄄磷复合体系钝化膜的制备与表征”;与金属表面改性相关的“水热法制备铝合金超疏水表面及电化学性能研究”;与电沉积纳米材料相关的“玻碳材料脉冲电沉积纳米晶体镍的制备及其性能研究”、“激光刻蚀模板中电沉积特殊结构CIGS薄膜”;与离子液体电沉积相关的“镍离子对中磷镍基体氯化胆碱无氰浸金表面的改善”. 　　最后,对本专辑的所有作者、审稿人及编辑部工作人员的辛勤工作和付出表示由衷的感谢！     

离子液体/凝胶聚合物电解质的制备及其与LiFePO_4的相容性

以1-甲基-3-乙基咪唑六氟磷酸盐(EMIPF6)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯(P(VDF-HFP))和六氟磷酸锂(LiPF6)为原料,采用溶液浇铸法制备了离子液体/凝胶聚合物电解质(ILGPE).通过循环伏安(CV)、计时电流法、恒流充放电、电化学阻抗法(EIS)研究了该电解质的离子传输特性以及与锂离子电池正极材料LiFePO4的相容性.结果表明,离子液体/凝胶聚合物电解质的室温电导率为1.650×10-3S·cm-1,电化学稳定窗口达到5.0V.在充放电循环过程中,电极表面形成的钝化膜改善了锂离子脱、嵌可逆性和电极/电解质的界面性质.     

三种碳材料上原位电沉积AuPt合金的催化性能

在碳纸(CP)及涂覆了碳粉科琴黑(KB)或石墨烯纳米片(GNs)的碳纸上,原位电沉积了Au Pt合金,制备成CP/Au Pt、CP/KB/Au Pt、CP/GNs/Au Pt三种空气电极。对比研究发现,以石墨烯纳米片为载体的CP/GNs/Au Pt空气电极上,Au Pt合金载量高,颗粒分散均匀,粒径约为100 nm,Au和Pt的含量分别为78.84%(n/n)和21.16%(n/n)。在0.1 mol·L-1 KOH溶液中氧还原反应的起峰电势为0.93 V,催化活性和稳定性优于其他两种空气电极。分析认为,石墨烯纳米片具有高导电性、高比表面积以及较多的缺陷活性位点,有利于Au Pt合金在其上均匀电沉积且沉积载量较高,同时GNs本身具有一定的催化活性,两者能够产生协同催化作用,提高了CP/GNs/Au Pt电极的催化性能。     

在离子液体[BMIm][BF4]中电沉积光亮金镀层

在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[BMIm][BF₄]）中以HAuCl₄·3H₂O为主盐、通过添加5,5-二甲基乙内酰脲（DMH）和胞嘧啶可得到色泽光亮、厚度达1.5 μm的金镀层,沉积过程中阴极电流效率可达到100%。SEM和XRD测试结果表明,DMH和胞嘧啶具有细化晶粒、平整镀层的作用。电化学测试结果表明,DMH可分别与Au³⁺、Au⁺形成配合物[Au（DMH）₄]^-、[Au（DMH）₂]^-,抑制了还原过程的表面转化步骤,从而增加了阴极极化,起到光亮镀层、细化晶粒的作用;胞嘧啶可在金核表面吸附,从而可以进一步光亮镀层、细化晶粒,与DMH有协同作用。循环伏安测试研究了镀液的电化学行为,研究表明在此体系中Au³⁺的还原为两步还原过程,分别为Au³⁺→ Au⁺和Au⁺→ Au。此外DMH和胞嘧啶的添加不会带来副反应。     

在离子液体[BMIm][BF_4]中电沉积光亮金镀层（英文）

在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIm][BF_4])中以HAuCl_4·3H_2O为主盐、通过添加5,5-二甲基乙内酰脲(DMH)和胞嘧啶可得到色泽光亮、厚度达1.5μm的金镀层,沉积过程中阴极电流效率可达到100%。SEM和XRD测试结果表明,DMH和胞嘧啶具有细化晶粒、平整镀层的作用。电化学测试结果表明,DMH可分别与Au3+、Au+形成配合物[Au(DMH)4]-、[Au(DMH)2]-,抑制了还原过程的表面转化步骤,从而增加了阴极极化,起到光亮镀层、细化晶粒的作用;胞嘧啶可在金核表面吸附,从而可以进一步光亮镀层、细化晶粒,与DMH有协同作用。循环伏安测试研究了镀液的电化学行为,研究表明在此体系中Au3+的还原为两步还原过程,分别为Au3+→Au+和Au+→Au。此外DMH和胞嘧啶的添加不会带来副反应。