離子液體的薇波合成及鋁、鋁鋅合金的電沉積應(yīng)用.pdf

1、離子液體是基于綠色化學(xué)和高效能源利用提出的,氯鋁酸離子液體中有關(guān)鋁及合金的研究較早,但是氯鋁酸離子液體的常規(guī)制備往往需要大量的反應(yīng)時(shí)間,而且需要大量的溶劑才能得到較高的產(chǎn)率,需要探尋一種新型高效的氯鋁酸離子液體的合成方法.盡管氯鋁酸離子液體中沉積出了鋁及多種合金,但對(duì)鋁及合金在氯鋁酸離子液體中的電沉積機(jī)理研究仍不充分,雙電層結(jié)構(gòu)、陰陽極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)仍不清楚,制備高質(zhì)量沉積鋁及合金仍需要對(duì)其影響因素做進(jìn)一步的分析探討.
　　本文采用新

2、型微波合成方法制備溴代氯鋁酸離子液體,測試其物理化學(xué)性能,結(jié)果表明氯鋁酸離子液體的新型微波合成解決了普通微波反應(yīng)溶劑過熱問題,與傳統(tǒng)合成方法相比縮短了反應(yīng)時(shí)間,提高了產(chǎn)品品質(zhì).溴代氯鋁酸離子液體的各項(xiàng)性能取決于氯化鋁(AlCl3)與中間體([EMIM]Br)的摩爾比,酸性溴代氯鋁酸離子液體除其電化學(xué)窗口、電導(dǎo)率稍微低于中性溴代氯鋁酸離子液體之外,其余各項(xiàng)物理化學(xué)性能優(yōu)越,為其在鋁及合金電沉積制備方向的應(yīng)用提供了可能.2AlCl3/[EM

3、IM]Br(AlC13/[EMIM]Br的摩爾比為2:1)離子液體作為電解質(zhì)應(yīng)用于鋁的電沉積,通過測定循環(huán)伏安曲線、交流阻抗譜、計(jì)時(shí)電流曲線以及極化曲線探討鋁的電沉積機(jī)理.室溫下在銅、鋁、碳鋼基體上進(jìn)行鋁的電沉積實(shí)驗(yàn),沉積層形貌、結(jié)構(gòu)特性以及耐蝕性能分別用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、電化學(xué)測試方法等進(jìn)行表征.結(jié)果表明溴代氯鋁酸離子液體中鋁的電沉積為準(zhǔn)可逆的動(dòng)力學(xué)行為,雙電層結(jié)構(gòu)中存在彌散效應(yīng),沉積過程非單純的擴(kuò)散控制

4、而是復(fù)雜動(dòng)力學(xué)限制步驟,鋁沉積的時(shí)間一電流暫態(tài)曲線主要包括三個(gè)區(qū)域分別對(duì)應(yīng)著三種不同的極化方式,同時(shí)也對(duì)應(yīng)著鋁的結(jié)晶成核及長大的不同階段,鋁在銅基體上結(jié)晶成核符合三維瞬時(shí)成核模型;鋁沉積層大致分為三種典型形貌,對(duì)各種形貌產(chǎn)生的原因及各項(xiàng)特征進(jìn)行分析.
　　2AlCl3/[EMIM]Br直接溶解ZnCl2進(jìn)行鋁鋅合金的共電沉積實(shí)驗(yàn)研究.循環(huán)伏安分析鋁鋅共沉積機(jī)理,XRD分析電解液組成對(duì)合金結(jié)構(gòu)性能的影響,SEM和X射線能譜儀(EDS