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Reline室温离子液体中锌钴和锌镍合金的电沉积研究

作　者: 王小娟
导　师: 顾建胜
学　校: 苏州大学
专　业: 无机化学
关键词: 离子液体电沉积锌钴合金锌镍合金镀层
分类号: TQ153.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本论文合成了Reline(氯化胆碱-尿素)离子液体,并用循环伏安法研究了其基本的电化学性质。研究了在Reline离子液体体系中,以铜片为基质金属电沉积锌钴合金的可能性。结果表明:在上述离子液体中,以氯化锌(ZnCl2)和氯化钴(CoCl2)为主盐,控制合适的反应条件,可以在非惰性电极铜的表面电沉积得到光亮的锌钴合金镀层。通过SEM、XRD和EDS对镀层的微观形貌和成分进行了表征。探讨了阴极电压、主盐摩尔比、电解温度以及电解时间等条件对镀层的影响,并考察了镀层的性能。研究了在Reline离子液体体系中,电沉积锌镍合金的可能性。结果表明:在上述离子液体中,以氯化锌(ZnCl2)和氯化镍(NiCl2)为主盐,控制合适的反应条件,可以电沉积得到锌镍合金镀层。利用SEM、XRD和EDS对镀层进行了表征。探讨了阴极电压、主盐摩尔比、电解温度以及电解时间等条件对镀层的影响,并考察了镀层的性能。通过对Reline离子液体中电沉积锌钴和锌镍合金的研究,尝试对传统的电沉积锌钴和锌镍合金工艺进行改进,开发一种新型的电沉积锌钴和锌镍合金的方法;离子液体的使用,符合绿色化学绿色、环保的的发展要求。因此,本论文的研究在理论上和实际应用方面都有一定的意义。

全文目录

中文摘要  4-5
Abstract  5-10
第一部分绪论  10-25
  1.1 离子液体简述  10-17
    1.1.1 离子液体的研究进展  10-12
    1.1.2 离子液体的组成及分类  12-13
    1.1.3 Reline 离子液体的性质  13-17
      1.1.3.1 Reline 离子液体的凝固点  14
      1.1.3.2 Reline 离子液体的溶解性  14-15
      1.1.3.3 Reline 离子液体的黏度  15
      1.1.3.4 Reline 离子液体的电导率和电化学窗口  15-16
      1.1.3.5 与常规溶剂的比较  16-17
  1.2 非水溶剂中金属电沉积的进展  17-18
  1.3 室温离子液体在电沉积中的应用  18-20
    1.3.1 离子液体作为电解液与传统溶剂的区别  18-19
      1.3.1.1 离子液体与水溶液的比较  18
      1.3.1.2 离子液体与有机电解液的比较  18
      1.3.1.3 离子液体与高温熔盐电解质的比较  18-19
    1.3.2 在离子液体中电沉积金属或半导体的研究情况  19-20
  1.4 本课题研究的背景、目的及意义  20-25
第二部分 Reline 离子液体的制备及表征  25-28
  2.1 实验部分  25-26
    2.1.1 试剂与仪器  25
    2.1.2 Reline 离子液体的合成  25-26
      2.1.2.1 氯化胆碱和尿素的重结晶  25
      2.1.2.2 Reline 离子液体的合成  25-26
  2.2 实验结果与讨论  26-27
    2.2.1 Reline 离子液体的电化学表征  26-27
  2.3 结论  27-28
第三部分室温离子液体中锌钴合金的电沉积研究  28-37
  3.1 镀前处理  28
    3.1.1 仪器和药品  28
    3.1.2 镀前处理工艺流程  28
  3.2 Reline 离子液体中电沉积锌钴合金的研究  28-36
    3.2.1 仪器和试剂  28-31
      3.2.1.1 仪器  28
      3.2.1.2 实验试剂及材料  28-29
      3.2.1.3 镀液组成及条件  29
      3.2.1.4 实验结果及讨论  29-31
    3.2.2 实验条件的影响  31-33
      3.2.2.1 不同沉积电位对合金镀层成分的影响  31-32
      3.2.2.2 温度对合金镀层成分的影响  32
      3.2.2.3 不同Co( Ⅱ)/Zn( Ⅱ) 的摩尔比对合金镀层成分的影响  32-33
      3.2.2.4 不同电解时间对合金镀层成分的影响  33
    3.2.3 对镀层的分析  33-36
      3.2.3.1 镀层表面形貌及能谱分析  33-35
      3.2.3.2 镀层的X 射线衍射分析  35
      3.2.3.3 镀层的性能测试  35-36
  3.3 小结  36-37
第四部分室温离子液体中锌镍合金的电沉积研究  37-46
  4.1 镀前处理  37
    4.1.1 仪器和药品  37
    4.1.2 镀前处理工艺流程  37
  4.2 Reline 离子液体中电沉积锌镍合金的研究  37-45
    4.2.1 仪器和试剂  37-40
      4.2.1.1 仪器  37
      4.2.1.2 实验试剂及材料  37-38
      4.2.1.3 镀液组成及条件  38
      4.2.1.4 实验结果与讨论  38-40
    4.2.2 实验条件的影响  40-43
      4.2.2.1 不同沉积电位对合金镀层成分的影响  40-41
      4.2.2.2 温度对合金镀层成分的影响  41-42
      4.2.2.3 电解液中Ni(Ⅱ)  42
      4.2.2.4 不同电解时间对合金镀层成分的影响  42-43
    4.2.3 对镀层的分析  43-45
      4.2.3.1 镀层表面形貌及能谱分析  43-44
      4.2.3.2 镀层的X 射线衍射分析  44
      4.2.3.3 镀层的性能测试  44-45
  4.3 小结  45-46
结论  46-47
参考文献  47-54
攻读学位期间本人工作成果  54-55
致谢  55-56

Reline室温离子液体中锌钴和锌镍合金的电沉积研究

内容摘要

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