氯化胆碱-乙二醇低共熔离子镀锡镍合金的研究

为了研究锡採离子在低共熔离子液体体系中的氧化还原行为及镀层的相组成,以氯化胆碱-乙二醇(ChCl-EG)低共熔离子液体体系为基础液进行锡镰合金电沉积行为的研究。使用循环伏安测试法对锡辣离子在该体系中的阴极还原行为进行研究,采用X射线衍射仪(XRD)对Sn-Ni沉积层的相组成进行分析;采用极化曲线对沉积层耐蚀性等进行了研究。结果表明:锡辣2种离子共存于该离子液体时只显示出1个阴极沉积峰,峰值电位-0.65V;沉积1h所得锡標合金沉积层为Ni3Sn2相,腐蚀电流密度为1.619×10^-6A/cm^2.     

锌-铁合金异常共沉积中锌沉积机理的研究(Ⅱ)——Zn(OH)_4~(2-)阴极放电的交流阻抗研究

根据拟定的电极反应机理对Zn(OH) 2 -4阴极沉积的交流阻抗进行了理论研究及试验测试。结果表明 :第一个得电子反应为速度控制步骤 ;电极反应过程中存在有电活性的吸附态中间产物 ,而且吸附态的中间产物是以电感的形式影响电极反应的阻抗 ;拟定的机理正确。因此 ,Zn Fe合金异常共沉积中Zn的阴极沉积机理可确定为 :Zn(OH) 2 -4=Zn(OH) 2 +2OH-;Zn(OH) 2 +eZn(OH) ad+OH-(rds) ;Zn(OH) ad+e=Zn +OH-。其中 ,Zn(OH) 2 -4阴极放电的交流阻抗例证表明 ,第二步为电极反应速度控制步骤。     

溴化1-乙基-3-甲基咪唑氯化锌离子液体的合成、表征及催化性能

采用溴代乙烷与N-甲基咪唑为原料合成了中间体溴化1-乙基-3甲基咪唑,并与氯化锌反应制备了1-乙基-3-甲基溴化咪唑氯化锌盐。分别经1 HNMR、FT-IR、TG、DSC对离子液体进行了结构表征及热分析。将该离子液体用于尿素醇解合成碳酸二乙酯反应体系,考查了[EMIM][Br][Zn2Cl4]离子液体的催化性能,碳酸二乙酯的收率超过25%。     

锌-铁合金异常共沉积中锌沉积机理的研究(Ⅰ)--Zn阴极沉积反应历程的拟定

为确定Zn-Fe合金异常共沉积过程中Zn的沉积机理,在机理研究的合理假设条件下,运用各种电化学测试方法研究了Zn-Fe合金异常共沉积中Zn的阴极沉积性质,将理论推导与试验数据相结合拟定出了电极反应历程.碱性锌酸盐电镀液中(pH＞13)锌离子主要是以四配位体Zn(OH)24-的形式存在;电极反应活化能为38.93kJ/mol,表明Zn(OH)24-在阴极放电受电化学极化控制,Zn(OH)24-在阴极放电首先经历前置化学转化反应,放电分两步进行,Zn(OH)24-的扩散系数为2.452×10-6cm2/s.体系中直接放电的配离子为Zn(OH)2.     

锌-铁合金异常共沉积中锌沉积机理的研究(Ⅱ)--Zn(OH)2-4阴极放电的交流阻抗研究

根据拟定的电极反应机理对Zn(OH)2-4阴极沉积的交流阻抗进行了理论研究及试验测试.结果表明:第一个得电子反应为速度控制步骤;电极反应过程中存在有电活性的吸附态中间产物,而且吸附态的中间产物是以电感的形式影响电极反应的阻抗;拟定的机理正确.因此,Zn-Fe合金异常共沉积中Zn的阴极沉积机理可确定为:Zn(OH)2-4=Zn(OH)2 2OH-;Zn(OH)2 e→Zn(OH)ad OH-(rds);Zn(OH)ad e=Zn OH-.其中,Zn(OH)2-4阴极放电的交流阻抗例证表明,第二步为电极反应速度控制步骤.     

3-巯基-1-丙烷磺酸钠复配添加剂对铜电沉积的作用及机理

3-巯基-1-丙烷磺酸钠(MPS)、聚乙二醇(PEG)、Cl-(MPS-PEG-Cl)添加剂组合硫酸盐镀液常用于超大集成电路铜的超等角填充。采用极化曲线和电化学交流阻抗谱(EIS)研究了酸性硫酸铜镀液中MPS与PEG和Cl-于一定浓度组合下对Cu电沉积的影响。极化曲线和EIS结果一致表明,MPS与PEG和Cl-之间都存在协同作用,MPS-PEG阻化而MPS-Cl和MPS-PEG-Cl促进Cu的电沉积;低电位下,MPS和Cl-,Cu+/Cu2+形成的中间产物吸附于电极表面;MPS阻化Cu的电沉积,但与Cl-一起有协同作用,在超等角填充中起促进作用,大于阻化作用,这种促进作用源于MPS和Cl-的配位反应。     

钴锌合金在氯化胆碱-尿素离子液体中的电沉积行为

为探索新型的Co-Zn合金电镀工艺,在氯化胆碱-尿素离子液体中电沉积了钴锌合金镀层,探讨了阴极电位、Co(Ⅱ)/Zn(Ⅱ)浓度比、温度及时间等工艺参数对电沉积的影响,并对合金镀层性能进行了测试.结果表明:在氯化胆碱-尿素离子液体中,控制体系的组成和沉积条件,可得到表面均匀、附着力强、有金属光泽的非晶态Co-Zn合金镀层,其中Co的质量分数可达90%.     

锌-铁合金异常共沉积中锌沉积机理的研究（Ⅱ）——Zn（OH）4^2-阴极放电的交流阻抗研究

根据拟定的电极反应机理对Zn(OH)4^2-阴极沉积的交流阻抗进行了理论研究及试验测试。结果表明：第一个得电子反应为速度控制步骤；电极反应过程中存在有电活性的吸附态中间产物，而且吸附态的中间产物是以电感的形式影响电极反应的阻抗；拟定的机理正确。因此，Zn-Fe合金异常共沉积中Zn的阴极沉积机理可确定为：Zn(OH)4^2-=Zn(OH)2 2OH^-；Zn(OH)2 e→Zn(OH)ad OH^-(rds)；Zn(OH)ad e=Zn OH^-。其中，Zn(OH)4^2-阴极放电的交流阻抗例证表明，第二步为电极反应速度控制步骤。     

添加剂聚乙二醇400对Reline离子液体电沉积Zn过程及镀层组织结构与耐蚀性的影响

目前,鲜见将传统水溶液电镀添加剂用于离子液体电沉积Zn的报道。为了进一步提高锌镀层质量,在含有ZnCl2的氯化胆碱-尿素(Reline)离子液体中添加聚乙二醇400(PEG400),采用循环伏安法研究了PEG400对Zn在Reline-ZnCl2镀液中电沉积过程的影响;并在AM60B镁合金表面脉冲电镀Zn,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析了脉冲电镀锌层的组织结构和表面形貌,通过极化曲线研究了其耐腐蚀性能。结果表明:Reline-ZnCl2离子液体镀液中加入PEG400添加剂使Zn的还原峰电位负移、峰电流减小,对Zn电沉积产生阻碍作用;PEG400添加剂的加入使脉冲电镀锌层晶面的择优取向发生变化,晶粒显著细化,结构更加致密,镀层耐腐蚀性能提高。     

烧结NdFeB磁体MnCl2-AlCl3-BMIC离子液体电沉积Al-Mn合金层的防腐蚀性能

对烧结NdFeB磁体作Al-Mn合金镀可以提高其耐腐蚀性能,但这只能在无水体系中进行.以MnCl2-AlCl3-BMIC(氯化1-丁基-3-甲基咪唑)为离子液体(AlCl3与BMIC的摩尔比为2∶1),对NdFeB磁体电沉积Al-Mn合金.采用SEM扫描电镜观察了Al-Mn镀层的形貌,采用X射线衍射分析了相结构,采用3.5％NaCl溶液测试了耐腐蚀性能;探讨了离子液体中MnCl2浓度对Al-Mn合金镀层结构及性能的影响.结果表明:NdFeB磁体表面电沉积Al-Mn合金,当离子液体中MnCl2浓度为0.05～0.25 mol/L时,Al-Mn合金镀层的结构由晶态逐渐转变为非晶态,耐腐蚀性能显著提高,且优于铝镀层.     

一种喹啉苯腙的合成及其对金属离子的识别

以4-硝基苯肼、8-羟基喹哪啶等为原料设计合成了8-羟基-2-喹啉甲醛-4-硝基苯腙(1),经元素分析、1H NMR对其结构进行了表征。在V(二甲亚砜)/V(甲醇)=1∶9混合溶剂中采用UV-Vis光谱法研究了苯腙(1)对Li+、K+、Mg2+、Ca2+、Mn2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、Fe2+、Fe3+及Cu2+离子的识别性能。结果表明,苯腙1仅对Cu2+和Zn2+有特殊的识别能力,加入Cu2+或Zn2+的苯腙1溶液由黄色分别变为橙色和红色,其光谱在413 nm处的吸收峰强度减小,且分别在485和508 nm附近产生新的吸收峰。竞争实验表明,苯腙1对Zn2+的检测不受除Cu2+以外上述其它阳离子影响,而对Cu2+的检测不受上述任何其它阳离子的影响。线性拟合结果显示,苯腙1与Cu2+和Zn2+分别形成了1∶1和1∶2的配合物。     

1-氨基-3-十二烷基-1，2，3-三唑硝酸盐的合成研究

以乙二醛、水合肼及溴代十二烷为原料,经加成-消除、环化、烷基化、复分解4步反应得到1-氨基-3-十二烷基-1,2,3-三唑硝酸盐。通过核磁、红外、质谱等分析手段对目标产物进行了结构表征。探索并优化了加成-消除、环化和烷基化反应条件。各步反应的最佳条件为：加成-消除反应中,n（水合肼）n（乙二醛）n（甲醇）＝319,70℃反应5 h,收率为90．3％;环化反应中,m（二氧化锰）m（乙二腙）＝21,20℃反应3h,收率为88．2％;烷基化反应中,n（1-氨基-1,2,3-三唑）n（溴代十二烷）＝11．5,80℃反应40h,收率为64．5％;复分解反应易进行且得率高,反应3．5h,产率为80．4％,目标产物总收率为41．3％。     

合成Cu_2ZnSnS_4薄膜四元共电沉积机理与退火相转变

采用循环伏安法研究了制备CZTS薄膜四元预制层的电化学沉积机理。结合XRD,SEM,EDS和Raman技术分析预制层退火的相转变机制。结果表明:溶液中Cu2+和Sn2+浓度不仅影响其本身的沉积速率,还影响溶液中其他金属元素的沉积速率,而Zn2+浓度仅影响其本身沉积速率。四元预制层的沉积以原子层外延为机理,在负电位作用下,Cu2+先转变为Cu原子沉积在衬底表面,且与衬底附近析出的S原子发生化学反应,在衬底上生成CuS,同样,SnS和ZnS也以这种方式交替沉积在衬底上。预制层二元硫化物随着退火温度的升高逐渐转变为Cu2(3)SnS3(4)和Cu2ZnSnS4。利用四元共电沉积预制层550℃退火1h合成的Cu2ZnSnS4薄膜原子比为Cu∶Zn∶Sn∶S=23.72∶12.22∶13.07∶50.99。无偏压下合成的CZTS薄膜光电流达到约6nA。     

钕铁硼在AICl3-EMIC离子液体中电沉积铝层的耐腐蚀性能

在钕铁硼（NdFeB）表面电沉积铝可提高其耐蚀性,而铝的电沉积只能在无水体系中进行。在摩尔比为2：1的A1C13-EMIC（氯化1．甲基一3-乙基咪唑）离子液体中对NdFeB表面电沉积铝,利用扫描电镜（SEM）、能谱、刻划剥离及热震试验对铝镀层的表面形貌、成分及其与基体的结合情况进行了分析,采用中性盐雾试验、极化曲线和交流阻抗谱研究了镀层的耐蚀性能。结果表明：以2．5A／dm^2电流密度对NdFeB阳极活化20min后,其表面氧化膜被有效去除,电沉积后得到致密、结合优良的铝层;NdFeB在离子液体中镀铝后耐蚀性得到显著提高,自腐蚀电流密度减小2个数量级,阻抗值增加2个数量级,中性盐雾腐蚀200h后镀层完好无损。     

钕铁硼在AICl3-EMIC离子液体中电沉积铝层的耐腐蚀性能

在钕铁硼（NdFeB）表面电沉积铝可提高其耐蚀性,而铝的电沉积只能在无水体系中进行。在摩尔比为2：1的A1C13-EMIC（氯化1．甲基一3-乙基咪唑）离子液体中对NdFeB表面电沉积铝,利用扫描电镜（SEM）、能谱、刻划剥离及热震试验对铝镀层的表面形貌、成分及其与基体的结合情况进行了分析,采用中性盐雾试验、极化曲线和...     

2,6-二乙酰氨基吡嗪-1-氧化物硝化反应研究

研究了2,6-二乙酰氨基吡嗪-1-氧化物在硝硫混酸和发烟硝酸/酸性离子液体中的硝化反应。在混酸硝化体系中,考察了混酸硝化剂类型对产物2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)收率和纯度的影响。在发烟硝酸/N,N,N-三甲基-N-丙磺酸基-硫酸氢铵(TMPSHSO4)硝化体系中,考察了在酸性离子液体催化条件下酸性离子液体使用量、硝解反应温度、酸性离子液体重复使用次数对LLM-105收率和纯度的影响。结果表明:混酸硝化体系中,2,6-二乙酰氨基吡嗪-1-氧化物的最佳硝化剂为KNO3和质量分数20%发烟硫酸,LLM-105的收率为72.5%,质量分数为98.6%。发烟硝酸/酸性离子液体硝化体系中,最佳反应条件为:TMPSHSO4与2,6-二乙酰氨基吡嗪-1-氧化物的物质的量的比为0.051.00,硝解温度为75℃,LLM-105收率为64.8%,质量分数为98.5%,TMPSHSO4经回收可重复使用3次。相对而言,以发烟硝酸/TMPSHSO4为硝化剂合成LLM-105更具优势。用1H NMR、IR和MS对LLM-105的结构进行了表征。     

离子液体与水的混合体系中尼龙6的解聚反应

在150℃～230℃条件下,以氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体与水组成的二元混合体系为介质进行尼龙6的解聚研究。固相残余物利用红外光谱和差示扫描量热仪进行分析。液相产物通过液相色谱-质谱联用仪和液相色谱进行定性与定量分析。建立了反应温度(A)、混合体系中离子液体的物质的量分数(B)以及反应时间(C)与ε-己内酰胺回收率(Y)之间的数学模型:Y(%)=43.76+6.69A+6.06B+3.60C+3.15AB+3.48AC-17.06A2-16.56B2-14.18C2,并利用响应曲面法(RSM)确定了解聚的优化工艺条件,即反应温度175℃、离子液体的物质的量分数14.2%及反应时间7.3h,此时ε-己内酰胺的回收率为44.4%、尼龙6的降解率为88.4%。     

基于磁性1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚的金属离子去除剂的制备研究

利用1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)与金属离子形成络合物,再采用共沉淀法,加入Fe³⁺和Fe²⁺,使其形成具有磁性的Fe₃O₄-PAN-Mⁿ⁺;以水合肼为还原剂,将金属离子还原制备Fe₃O₄-PAN-M^0,再采用磁铁将其从待测体系中进行富集和分离,简化了分离的过程。该产物有望进一步用于环境体系中的有机小分子监测。     

NdFeB表面离子液体电沉积Al-Mn和Al镀层的耐蚀性

为了进一步探讨离子液体电沉积Al及Al-Mn层的耐蚀性及其机理,在NdFeB基体表面离子液体电沉积制备了Al-Mn合金镀层及Al镀层,采用电化学测试动电位极化曲线、静态全浸腐蚀试验,研究了2种镀层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为;利用SEM和EDS考察了2种镀层腐蚀前后的表面、截面形貌及成分。结果表明:Al镀层的腐蚀电位较NdFeB高,对基体形成阴极保护,而Al-Mn合金镀层的腐蚀电位较NdFeB低,对基体构成牺牲阳极保护;Al-Mn合金镀层腐蚀速度慢,是一种性能优异的NdFeB耐蚀保护镀层。     

NdFeB磁体表面离子液体电沉积Al层的组织结构及耐蚀性能

NdFeB磁体表面电沉积铝可提高其耐蚀性,但无法在水溶液中进行。为此,在BMIC（1-丁基-3-甲基氯化咪唑）-AlCl3型离子液体中添加甲苯添加剂对NdFeB磁体恒流电沉积Al层。探讨了甲苯含量对电沉积Al层显微形貌及表面粗糙度的影响,研究了最佳甲苯含量离子液体电沉积Al层的耐蚀性。结果表明：在BMIC-AlCl3离子液体中添加20％甲苯,Al沉积层致密、平整,结合良好,甲苯的加入使Al沉积层的晶粒取向产生了变化,细化了晶粒,整平了沉积层;相对于纯离子液体电沉积灿层,添加20％甲苯所得Al沉积层的耐蚀性明显提高。