低共熔溶剂中直接电解分离废白铜制备铜

以氯化胆碱-乙二醇低共熔溶剂(ChCl-EG DES)为电解液,废白铜为阳极,钛片为阴极,在363 K下对废白铜进行了电解分离,并在阴极获得了阴极铜。系统研究了温度和氯化亚铜(CuCl)浓度对ChCl-EG DES黏度和电导率的影响。结果表明,CuCl+ChCl-EG DES的黏度随着温度的升高而减小,随着CuCl浓度的升高而增大,电导率与之正好相反。阳极极化曲线表明,适当提高CuCl浓度可以使Cu和Ni的电位差增大,有利于铜镍的分离,但CuCl浓度过高会导致阳极溶解速率减慢。电解实验发现,当CuCl浓度升高时,直流电耗先减小后增大,电流效率则相反。当CuCl浓度为1 mol/L时,废白铜电解分离的电流效率高达99.1%,而直流电耗低至170.2 kW·h/t。阴极铜的纯度高达99.62%,其表面形貌平整致密。

低共熔溶剂在电沉积金属及其合金方面的研究进展

低共熔溶剂因电化学窗口较宽、低毒性、易降解、制备简便等优良特性,使得其应用在多方面的研究。本文对相关金属的物理性质作了简要介绍,并总结了低共熔溶剂在电沉积金属和合金方面的研究现状。

陶瓷颗粒增强金属基复合材料的制备方法及研究进展

陶瓷颗粒增强金属基复合材料由于具有高的强度和高硬度,良好的耐磨性和塑性,以及易成形等优势,被广泛运用于机械设备、电力设备、建筑材料、冶金设备等行业。文章对目前国内外陶瓷颗粒增强金属基复合材料的制备方法和研究进展作了介绍,讨论了其优缺点及应用情况。

陶瓷增强钢铁基复合材料中基体与陶瓷的选择

陶瓷增强钢铁基复合材料广泛应用于工业生产中,基体及陶瓷的选择尤为重要。文章分析了选择高铬铸铁及高锰钢作为基体及不同陶瓷颗粒作为增强体的原因。根据钢铁与陶瓷材料之间润湿性差的问题,介绍了改善陶瓷颗粒与钢铁基体的润湿性的方法。

铜粉的制备方法及研究现状

纳米铜粉具有很高的活性,因此在工业中常被作为催化剂、润滑剂、导电涂料使用,同时在工程结构材料和生物工程等领域也被广泛应用。文章对目前国内外铜粉的研究现状和制备方法作了介绍,比较了各自的优缺点及在各领域中的应用情况。

金属铅粉制备技术的研究现状与进展

铅具有良好的延展性和塑性,因此铅粉常被用作轴承和电碳制品中的润滑剂,同时还是铅蓄电池极板活性物质的主要原料。介绍了目前国内外金属铅粉的制备方法及研究现状,比较了各自的优缺点及在各领域中的应用情况。

温度对氯化胆碱-尿素-Sb2S3体系中粘度和电导率的影响

文章探究了以氯化胆碱-尿素低共熔溶剂作为溶剂,以丙二酸为添加剂,将Sb2S3溶解进入低共熔溶剂中形成了氯化胆碱-尿素-Sb2S3体系。利用数字旋转粘度计和电导率仪分别测试了该体系的粘度和电导率。结果表明,反应温度的升高可以降低溶液粘度,增大电导率。此外,添加丙二酸后并不会改变溶液粘度和电导率的变化趋势。

温度对氯化胆碱-尿素低共熔溶剂中电沉积锡粉的影响

以摩尔比1:2的氯化胆碱-尿素(ChCl-urea DES)低共熔溶剂为电解质,向其中加入氯化亚锡(SnCl2),锡片和铜片分别作为阳极和阴极,在恒温下电沉积制备锡粉。实验研究了电沉积温度对所得锡粉形貌的影响,分析发现电沉积过程中升高反应温度有利于锡粉的颗粒尺寸增大。

氯化胆碱-尿素-Sb2S3体系中电沉积制备锑粉的研究

本文探究了以低碳钢片作阴极,石墨片为阳极,丙二酸为添加剂,在氯化胆碱-尿素+Sb2S3体系中电沉积制备锑粉.利用扫描电镜对产物的微观形貌进行了分析.结果表明,通过控制反应温度和添加剂丙二酸可电沉积制备出不同形貌的锑粉.

光亮镍在甜菜碱盐酸盐-乙二醇离子液体中的电沉积行为（英文）

采用循环伏安和计时电流法,在14.3%-85.7%（摩尔分数）的甜菜碱盐酸盐-乙二醇离子液体中研究镍在玻碳电极和碳钢电极上的电沉积行为。结果表明：相比Ni（Ⅱ）在玻碳电极上受扩散控制的三维瞬时形核过程,Ni（Ⅱ）在碳钢电极上受扩散控制的准可逆还原过程更容易。SEM和EDAX表明在碳钢片上电沉积得到的镀层为金属镍,且镀层致密、均匀,晶粒细小（平均粒径为（80±4）nm）。XRD表明,（111）晶面为镍在碳钢片上的最优生长晶面。镀层表面平整光亮,与碳钢基体有良好的附着力。

氯化胆碱-尿素-V_(2)O_(5)溶液黏度和电导率的研究

氯化胆碱-尿素(ChCl-urea)低共熔溶剂可很好地溶解某些金属氧化物,为金属氧化物的电化学还原制备金属单质提供了一条新的途径。系统测定不同温度与V_(2)O_(5)浓度下ChCl-urea低共熔型离子液体的黏度和电导率。结果表明,ChCl-urea-V_(2)O_(5)溶液的黏度随温度的升高而降低,随V_(2)O_(5)浓度的升高则逐渐增大;电导率随温度的升高而增大,V_(2)O_(5)浓度对溶液电导率有一定影响,但变化范围较小。选择较高的反应温度与合适的V_(2)O_(5)浓度有利于后续V5+的还原和钒的提取。

酸性AlCl_3-BMIC离子液体中的铝阳极溶解(英文)

采用线性扫描伏安法研究了Lewis酸性AlCl3-BMIC(BMIC:1-butyl-3-methylimidazoliumchloride)离子液体中铝电极的溶解.铝电极在阳极极化时出现了钝化现象,钝化是由于在铝电极表面形成了固体AlCl3钝化膜造成的.铝的电化学溶解过程可以依次分为三个区:电化学控制区、过渡区和钝化区.在电化学控制区,铝的电化学溶解速率随着电位的正移而逐渐增加;在过渡区,由于电极表面AlCl4-和Al2Cl7-浓度发生改变而析出固体AlCl3使得铝电化学溶解速率随着电位的正移而逐渐减小;当钝化膜形成之后,铝的电化学溶解速率不再随着电位的正移而发生改变,铝溶解进入钝化区.增加搅拌、升高温度、降低离子液体AlCl3摩尔分数都可以增加铝溶解阳极极限电流密度.

BmimCl-AlCl_3-MnCl_2离子液体电沉积Al-Mn合金

在BmimCl-AlCl3-MnCl2离子液体中,采用恒电流沉积的方法在铁基体上获得Al-Mn合金镀层。通过线性扫描伏安测试研究了Al-Mn合金共沉积行为;采用X射线荧光、X射线衍射和扫描电镜分别对该合金镀层的组成、结构及形貌进行测试。结果表明：合金镀层中Mn含量随着离子液体中MnCl2含量和电流密度的增加而增加;当Mn含量低于8.7at%时,镀层为单相的Al（Mn）固溶体的面心立方结构;锰含量为15.3at%~26.8at%时,镀层为非晶态结构。

CaCl2-NaCl熔盐对电解SiO2制备Si纳米线的影响

采用熔盐电解法,以SiO2粉末为阴极原料、等摩尔比的CaCl2-NaCl混合熔盐为电解质、石墨棒为电解阳极,在700℃、1.8V槽电压下,经过5h电解后,制备得到数微米长、200nm宽的硅纳米线。讨论了电解质对阴极原料SiO2的影响。在700℃的熔盐中浸泡2h后,原料物相并未改变,而微观形貌由最初的类球形颗粒转变成彼此相连的网状或泡沫状多孔体。SiO2在电解过程中生成中间产物CaSiO3,CaSiO3进一步电解后,生成成了单质硅。

ChCl-urea低共熔溶剂电沉积金属及合金研究进展

低共熔溶剂具有物化性质稳定、导电性好、电化学窗口宽的优点,将其作为电解质用于电化学冶金,其应用前景十分广阔。介绍了目前国内外采用氯化胆碱-尿素低共熔溶剂为电解质,电沉积制备金属、合金及复合材料的研究进展。

ChCl-urea-NiCl_2-FeCl_3离子液体电沉积Ni-Fe合金

以ChCl-urea-NiCl2-FeCl3离子液体为电解质在Fe基体上电沉积得到了Ni-Fe合金镀层。循环伏安测试表明电沉积过程中由于金属Ni的生成诱导金属Fe发生欠电位沉积,从而实现了Ni-Fe合金的共沉积。同时研究了电流密度对镀层成分、形貌和耐蚀性能的影响,结果表明:电流密度由2mA/cm2增加到5mA/cm2时,合金镀层中Fe含量从10.74at%升高到39.21at%。当Fe含量为24.89at%时,镀层最为平整致密,耐蚀性能最好。此外,镀层的组成主要为FeNi3固溶体和Ni,还存在FeNi和Fe0.64Ni0.36合金相。

季铵盐添加剂对锌电沉积的影响

采用循环伏安曲线、阴极极化曲线、XRD和SEM研究了氯化胆碱(ChCl)、甜菜碱盐酸盐(BH)两种添加剂对ZnSO4-(NH4)2SO4体系中锌电沉积行为以及锌镀层结构和形貌的影响。结果表明,ChCl添加剂使沉积电位正移,镀层由大而厚的锌片组成,呈(100)和(101)择优取向;而加入BH使沉积电位负移,镀层由薄锌片层层堆积而成,呈(101)择优取向。

低共熔溶剂在废旧锂离子电池正极材料回收中的研究进展

大规模储能与电动汽车市场的发展壮大对锂离子电池的需求水涨船高,由此产生的废旧锂离子电池数量也即将迎来爆发式增长。废旧锂离子电池正极材料蕴含丰富的锂、钴、镍、锰等有价金属元素,回收经济价值高,环境效益显著。低共熔溶剂(DESs)作为一种绿色溶剂,在废旧锂离子电池有价金属元素回收方面显示出巨大的潜力。本文在简要介绍DESs性质及应用的基础上,系统综述了DESs在废旧锂离子电池正极材料回收链中的研究现状,主要包括正极材料的分离、活性物质的浸出以及有价金属的提取,着重介绍了现阶段回收的方法及工艺流程,比较了不同DESs浸出正极活性物质的优缺点,探讨了当前DESs在废旧锂离子电池回收中的共性问题,并展望了未来DESs回收锂离子电池的发展方向。

ZTA陶瓷颗粒表面Ni-TiB_(2)镀层的制备及工艺优化

为了解决氧化锆增韧氧化铝(ZTA)陶瓷颗粒增强铁基复合材料制备过程中,ZTA陶瓷颗粒与铁基体润湿性差的问题,在ZTA陶瓷颗粒表面镀覆Ni-TiB_(2)镀层。通过化学镀镍及电镀Ni-TiB_(2)两步法,先在ZTA陶瓷颗粒表面化学镀镍得到具有导电性的ZTA@Ni颗粒,再在ZTA@Ni颗粒表面电镀均匀的Ni-TiB_(2)复合镀层。采用XRD对ZTA、ZTA@Ni和ZTA@Ni-TiB_(2)颗粒进行物相分析;使用数码相机和SEM分别对ZTA、ZTA@Ni和ZTA@Ni-TiB_(2)颗粒进行宏观及微观形貌观察;并利用EDS分析镀层中各个元素的质量百分比。分别研究电镀液中TiB_(2)粉末浓度、氯化胆碱-乙二醇(ChCl-EG)浓度及沉积电压3种因素对Ni-TiB_(2)复合镀层的成分及表面形貌的影响。结果表明,在1.8 V的沉积电压下,TiB_(2)粉末掺杂浓度为6 g/L,ChCl-EG的浓度为9 g/L时,Ni-TiB_(2)复合镀层平整均匀,无孔洞产生,镀层中的TiB_(2)质量百分数可以达到58.22%~64.79%。

低共熔溶剂电化学回收废铅膏可控制备铅粉的研究

提出了一种以氯化胆碱-尿素低共熔溶剂为电解液,电化学回收废铅酸蓄电池铅膏可控制备铅粉的新工艺。采用循环伏安法探究了Pb(Ⅱ)在20 g/L SLP+ChCl-urea溶液中的电化学行为,结果显示Pb(Ⅱ)离子还原成金属铅为受扩散控制的准可逆过程。电解实验表明随槽电压的升高,电流效率逐渐增大,而电能单耗则先减小后增大。当槽电压为2.5 V时,电流效率和电能单耗分别为85.77%和754.05 kWh/t。XRD和SEM分析显示,电沉积产物为金属铅粉,且槽电压对铅粉的形貌和尺寸具有显著影响。在较低电压下,易获得侧枝粗大的羊齿状铅粉,当槽电压较高时,则易形成较细且均匀的棒状铅粉。