離子液體的薇波合成及鋁、鋁鋅合金的電沉積應用.pdf

1、離子液體是基于綠色化學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時間,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,但對鋁及合金在氯鋁酸離子液體中的電沉積機理研究仍不充分,雙電層結(jié)構(gòu)、陰陽極反應動力學仍不清楚,制備高質(zhì)量沉積鋁及合金仍需要對其影響因素做進一步的分析探討.
　　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溶劑過熱問題,與傳統(tǒng)合成方法相比縮短了反應時間,提高了產(chǎn)品品質(zhì).溴代氯鋁酸離子液體的各項性能取決于氯化鋁(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窗口、電導率稍微低于中性溴代氯鋁酸離子液體之外,其余各項物理化學性能優(yōu)越,為其在鋁及合金電沉積制備方向的應用提供了可能.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)應用于鋁的電沉積,通過測定循環(huán)伏安曲線、交流阻抗譜、計時電流曲線以及極化曲線探討鋁的電沉積機理.室溫下在銅、鋁、碳鋼基體上進行鋁的電沉積實驗,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)、電化學測試方法等進行表征.結(jié)果表明溴代氯鋁酸離子液體中鋁的電沉積為準可逆的動力學行為,雙電層結(jié)構(gòu)中存在彌散效應,沉積過程非單純的擴散控制

4、而是復雜動力學限制步驟,鋁沉積的時間一電流暫態(tài)曲線主要包括三個區(qū)域分別對應著三種不同的極化方式,同時也對應著鋁的結(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成核模型;鋁沉積層大致分為三種典型形貌,對各種形貌產(chǎn)生的原因及各項特征進行分析.
　　2AlCl3/[EMIM]Br直接溶解ZnCl2進行鋁鋅合金的共電沉積實驗研究.循環(huán)伏安分析鋁鋅共沉積機理,XRD分析電解液組成對合金結(jié)構(gòu)性能的影響,SEM和X射線能譜儀(EDS