首页> 正文

离子液体的微波合成及铝、铝锌合金的电沉积应用

2020-12-15阅读(288)

离子液体的微波合成及铝、铝锌合金的电沉积应用

论文摘要

离子液体是基于绿色化学和高效能源利用提出的,氯铝酸离子液体中有关铝及合金的研究较早,但是氯铝酸离子液体的常规制备往往需要大量的反应时间,而且需要大量的溶剂才能得到较高的产率,需要探寻一种新型高效的氯铝酸离子液体的合成方法。尽管氯铝酸离子液体中沉积出了铝及多种合金,但对铝及合金在氯铝酸离子液体中的电沉积机理研究仍不充分,双电层结构、阴阳极反应动力学仍不清楚,制备高质量沉积铝及合金仍需要对其影响因素做进一步的分析探讨。本文采用新型微波合成方法制备溴代氯铝酸离子液体,测试其物理化学性能,结果表明氯铝酸离子液体的新型微波合成解决了普通微波反应溶剂过热问题,与传统合成方法相比缩短了反应时间,提高了产品品质。溴代氯铝酸离子液体的各项性能取决于氯化铝（AlCl3）与中间体（[EMIM]Br）的摩尔比,酸性溴代氯铝酸离子液体除其电化学窗口、电导率稍微低于中性溴代氯铝酸离子液体之外,其余各项物理化学性能优越,为其在铝及合金电沉积制备方向的应用提供了可能。2AlCl3/[EMIM]Br （AlCl3/[EMIM]Br的摩尔比为2：1）离子液体作为电解质应用于铝的电沉积,通过测定循环伏安曲线、交流阻抗谱、计时电流曲线以及极化曲线探讨铝的电沉积机理。室温下在铜、铝、碳钢基体上进行铝的电沉积实验,沉积层形貌、结构特性以及耐蚀性能分别用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、电化学测试方法等进行表征。结果表明溴代氯铝酸离子液体中铝的电沉积为准可逆的动力学行为,双电层结构中存在弥散效应,沉积过程非单纯的扩散控制而是复杂动力学限制步骤,铝沉积的时间-电流暂态曲线主要包括三个区域分别对应着三种不同的极化方式,同时也对应着铝的结晶成核及长大的不同阶段,铝在铜基体上结晶成核符合三维瞬时成核模型；铝沉积层大致分为三种典型形貌,对各种形貌产生的原因及各项特征进行分析。2AlCl3/[EMIM]Br直接溶解ZnCl2进行铝锌合金的共电沉积实验研究。循环伏安分析铝锌共沉积机理,XRD分析电解液组成对合金结构性能的影响,SEM和X射线能谱仪（EDS）分析沉积电压对合金组成的影响。结果表明铜基体上铝锌的沉积有明显的两个峰,纯锌的沉积电位约为-0.42 V（v.A1）,铝锌共沉积电位约为-0.63 V；ZnCl2/AlCl3/[EMIM]Br的不同组成对合金相结构有较大影响,随着电解液中锌含量的增加,合金相的衍射峰相比于纯铝的衍射峰有更明显的偏移,合金相衍射峰强度相应减小并不断宽化；沉积电位明显影响着合金相的组成,随着过电位的增加合金相中铝含量相应增加,而锌含量却相应减少。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 第一章 引言
  • 1.1 离子液体的简介
  • 1.1.1 离子液体的特性
  • 1.1.2 离子液体的分类
  • 1.2 离子液体在金属电沉积方面的应用
  • 1.2.1 第一类离子液体中金属的电沉积
  • 1.2.2 第二类离子液体中金属的电沉积
  • 1.2.3 第三类离子液体中金属的电沉积
  • 1.2.4 离子液体中金属电沉积研究与应用的机遇与挑战
  • 1.3 氯铝酸离子液体中铝及其合金的电沉积
  • 1.4 本文的研究意义与内容
  • 1.4.1 本课题的研究意义
  • 1.4.2 研究内容和方法
  • 第二章 溴代氯铝酸离子液体的新型微波合成
  • 2.1 实验
  • 2.1.1 中间体的传统方法合成
  • 2.1.2 离子液体的微波合成
  • 3/[EMIM]Br离子液体的物化性能测试'>2.1.3 AlCl3/[EMIM]Br离子液体的物化性能测试
  • 2.2 中间体（[EMIM]Br）的合成机理
  • 2.2.1 中间体（[EMIM]Br）的产品表征
  • 2.3 氯铝酸离子液体的性质
  • 2.3.1 溴代氯铝酸离子液体的电化学性质
  • 2.3.2 溴代氯铝酸离子液体的物化性能
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 氯铝酸离子液体中铝的电沉积
  • 3.1 实验
  • 3.1.1 铝电沉积机理研究实验
  • 3.1.2 铝电沉积层制备实验
  • 3.1.3 铝沉积层表征及性能测试实验
  • 3.2 铝在氯铝酸离子液体中的电沉积机理
  • 3.2.1 循环伏安曲线分析
  • 3.2.2 交流阻抗谱分析
  • 3.2.3 暂态曲线分析
  • 3.2.4 极化曲线分析
  • 3.3 铝沉积层表面形貌分析
  • 3.3.1 双电层结构的影响
  • 3.3.2 极化效应
  • 3.4 铝沉积层的物相分析
  • 3.5 铝沉积层的耐蚀性能
  • 3.6 铝沉积层的附着性能
  • 3.7 铝基体上铝的电沉积
  • 3.7.1 电流密度对铝沉积层的影响
  • 3/[EMIM]Br摩尔比的影响'>3.7.2 AlCl3/[EMIM]Br摩尔比的影响
  • 3.8 碳钢基体上铝的电沉积
  • 3.9 本章小结
  • 第四章 氯铝酸离子液体中铝锌合金的电沉积
  • 4.1 实验
  • 4.1.1 铝锌合金电沉积机理研究实验
  • 4.1.2 铝锌合金电沉积实验
  • 4.2 铝锌合金共沉积机理
  • 4.2.1 循环伏安分析
  • 4.3 电解液组成对合金物相结构的影响
  • 4.4 沉积电压对合金组成的影响
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 结论与展望
  • 5.1 结论
  • 5.2 现状与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 硕士期间发表论文情况

    • 相关论文文献

    • [1].绿色溶剂离子液体的发展和分类研究[J]. 山东化工 2018(08)
    • [2].离子液体对沥青质分散作用的研究[J]. 化工设计通讯 2016(04)
    • [3].浅谈离子液体的合成方法进展[J]. 饮食科学 2017(22)
    • [4].离子液体双水相用于糖和蛋白质的选择性分离[J]. 河南师范大学学报(自然科学版) 2010(02)
    • [5].离子液体的性质及研究进展[J]. 当代化工研究 2019(01)
    • [6].离子选择性电极法测定离子液体中的氟离子[J]. 广州化学 2019(01)
    • [7].离子液烷基化推广技术[J]. 石化技术 2016(09)
    • [8].[C_4mim]Br/K_3C_6H_5O_7双水相体系相平衡的模拟计算[J]. 信阳师范学院学报(自然科学版) 2015(03)
    • [9].阳离子染料与离子液体的相互作用及其相关的分析应用[J]. 河南师范大学学报(自然科学版) 2009(01)
    • [10].离子液体润湿煤层结构的基础研究[J]. 内蒙古煤炭经济 2018(16)
    • [11].新型咪唑离子液体的合成与表征[J]. 石化技术 2019(03)
    • [12].氨基酸离子液体的制备及对二氧化碳的吸收[J]. 精细石油化工 2019(04)
    • [13].己内酰胺-四丁基氟化铵离子液体表面张力研究[J]. 煤炭与化工 2014(07)
    • [14].咪唑类离子液体作用下银纳米粒子调控合成[J]. 河南师范大学学报(自然科学版) 2008(04)
    • [15].离子液体在催化领域的研究进展与工业化应用[J]. 精细与专用化学品 2018(12)
    • [16].功能化离子液体的合成及对CO_2的吸收[J]. 化学工程 2019(01)
    • [17].离子液体在萃取废水中铜离子的应用研究[J]. 化工管理 2019(14)
    • [18].离子液体在药物提取中的应用[J]. 应用化工 2019(09)
    • [19].PET在离子液体[Pmim]OH催化下的液化行为研究[J]. 中国塑料 2017(11)
    • [20].离子液体在高分子合成中的应用[J]. 化工技术与开发 2014(05)
    • [21].双螺杆挤出机纺制的纤维素纤维[J]. 高分子通报 2010(08)
    • [22].离子液体型新工质对吸收式制冷循环[J]. 工程热物理学报 2010(10)
    • [23].离子液体催化大豆油酯交换制备生物柴油的研究[J]. 安徽农业科学 2010(31)
    • [24].锂离子电池离子液体-聚合物电解质研究进展[J]. 电源技术 2009(01)
    • [25].咪唑类离子液体的阴离子对纤维素溶解性能的影响[J]. 河南师范大学学报(自然科学版) 2009(04)
    • [26].离子液体双水相体系相平衡的动态参数模拟[J]. 河南师范大学学报(自然科学版) 2015(04)
    • [27].离子液分离/固定二氧化碳的研究进展[J]. 现代化工 2009(11)
    • [28].咪唑溴化物离子液体的合成工艺研究[J]. 山东化工 2019(14)
    • [29].离子液体在萃取分离领域中的研究进展[J]. 化工管理 2018(33)
    • [30].用于纤维素表面改性聚酯纤维的离子液体[J]. 国际纺织导报 2015(04)

    标签：;  ;  ;  ;  

    离子液体的微波合成及铝、铝锌合金的电沉积应用
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5