阴极恒电位法电沉积SnS薄膜的性能研究

在溶液的pH=2.7,离子浓度比[Sn2+]/[S2O32-]=1/5的条件下,通过调节沉积电位在-0.60~1.10V(vsSCE),在ITO导电玻璃基片上电沉积SnS膜层。实验表明:沉积电位在-0.72^-0.75V(vs SCE)范围内时,制备出的SnS薄膜的Sn和S的化学配比非常接近1∶1的理想值。用X射线衍射分析其物相结构,结果表明它是具有正交结构的SnS多晶薄膜。用扫描电镜观察该薄膜的表面形貌,发现该薄膜颗粒较细,均匀性较好。通过测量薄膜样品的透射光谱和反射光谱,计算得到其直接禁带宽度Eg=1.31eV,与SnS体材的带隙(1.3eV)非常接近。该薄膜的导电类型为p型,电阻率的数量级为10-3Ω.cm。

分段恒电位电化学沉积法制备CuInSe_2吸收层

采用分段恒电位电沉积法在FTO导电玻璃上制备了CuInSe2(CIS)薄膜。通过线性电位扫描分析了阴极的电化学反应,并通过电化学沉积法制备了CIS薄膜。结果表明,恒电位电化学沉积的薄膜与CIS的化学计量比相差较大,增加溶液中铟离子的浓度,可以提高铟在镀层的含量,使薄膜更接近CIS化学计量比。而采用分段恒电位法沉积薄膜,可以抑制铜硒化合物的生长,使薄膜更接近于CIS化学计量比。

二甲基甲酰胺中电沉积制备钐钴合金

Electrodeposition of Sm-Co alloy in DMF solution was studied by cyclic voltammetry and potentiostatic deposition at room temperature. The results show that small amount of water in a solution of Sm(NO 3) 3+CoCl 2+DMF blocked the electrodeposition of Sm-Co due to the formation of nonconductive Sm(OH) 3 film on the cathode surface. Citric acid could buffer the pH change and inhibit the precipitation of Sm(OH) 3 on the cathode surface which makes the co-deposition of Sm and Co easy. Potentiostatic deposition was carried out on copper electrode in Sm(NO 3) 3+CoCl 2+Citric acid+DMF solution and Sm-Co alloy films were obtained where the content of Sm could be as high as 57 56%.

电沉积法制备纳米铜粉的研究

研究了在摩尔比为2∶1的尿素-氯化胆碱（Urea-ChCl）低共融溶剂（DES）中,将氧化亚铜溶解在该体系中,采用恒电位电沉积法,制备出了颗粒尺寸在40 nm左右的纳米铜粉.通过单因素条件试验,结合扫描电镜（SEM）分析及电流效率分析,确定电沉积制备纳米铜粉的最佳试验条件为：阴极材料为镍片,电解液温度为313～323 K,槽电压为2.5V,电沉积时间为2h.

Cu-Ni-P合金的电沉积及镀层性能

目前,少有Cu-Ni-P合金电沉积的研究报道,为此,采用电沉积法制备了Cu-Ni-P镀层,通过循环伏安法考察了铜在Cu-Ni-P镀液中的电化学行为,在此基础上,采用恒电位电沉积法在柠檬酸体系中制备了Cu-Ni-P三元合金镀层,并对镀层的形貌和硬度进行了表征。结果表明:不能单独与铜共沉积的非金属元素P,在一定的工艺条件下,通过在有铜离子的溶液中与镍的诱导共沉积,可以与铜形成Cu-Ni-P合金镀层;Cu-Ni-P合金镀层形貌良好,硬度比Cu镀层有显著提高。

氯化胆碱-尿素体系中电沉积Ni-Fe-Sm析氢催化电极研究

采用恒电位电沉积技术,在氯化胆碱-尿素体系中制备Ni-Fe-Sm/Cu稀土合金电极并研究其析氢(HER)性能。通过阴极极化曲线(LSV)、循环伏安曲线(CV)等电化学测试方法及SEM等表征技术,研究沉积条件对稀土合金电极的析氢性能及其表面形貌的影响。结果表明,添加稀土元素Sm能够有效提升合金电极的析氢性能。在-1.22 V的沉积电位下,沉积20 min制备的Ni-Fe-Sm/Cu稀土合金电极析氢性能最佳。在10 mA/cm^(2)电流密度下,稀土合金电极的析氢过电位仅115 mV,Tafel斜率最小,析氢反应受Volmer-Heyrovsky反应控制。且该条件下制备的Ni-Fe-Sm/Cu稀土合金具备最高的双电层电容,电催化活性表面积最大。通过交流阻抗法(EIS)可知,Ni-Fe-Sm/Cu合金电极具有较高电荷转移速率。此外,Ni-Fe-Sm/Cu稀土合金电极在碱性介质中具有较好的稳定性,在经过1000圈的循环侧安测试,电催化析氢性能没有明显变化。

氟锆酸熔盐中铀的电化学行为及电沉积研究

在850℃的条件下,采用循环伏安法和恒电位电沉积技术研究了LiF-NaF-ZrF4熔盐体系中U4+的电化学行为。结果表明,在-1.35V(vs.Pt)处出现了金属锆的析出峰,而在此峰负向,铀锆共沉积形成铀锆合金,合金相分散于金属锆表面。

二甲基甲酰胺中Y-Mg-Co合金膜的电化学制备

研究了二甲基甲酰胺(DMF)中Y(Ⅲ)和Mg(Ⅱ)及Co(Ⅱ)在Pt电极上的电化学行为.结果表明,Y(Ⅲ)、Mg(Ⅱ)及Co(Ⅱ)在Pt电极上一步不可逆还原为Y(0)、Co(0)和Mg(0).在301K时,利用循环伏安法分别测定出Mg(ClO4)2-LiClO4-DMF中Mg(Ⅱ)的扩散系数和传递系数为2.95×10-6cm2·s-1和0.11;CoCl2-LiClO4-DMF中Co(Ⅱ)的扩散系数和传递系数为1.34×10-5cm2·s-1和0.24;Y(NO3)3-LiClO4-DMF中Y(Ⅲ)的扩散系数和传递系数为1.68×10-5cm2·s-1和0.10.在铜电极上于-1.50～-3.00V(vsSCE)下恒电位电沉积,得到黑色、光滑致密、粘附性好的Y-Mg-Co合金膜,其中Y含量为3.88%～58.66%;Mg含量为4.51%～17.52%.

铜-二氧化硅凝胶薄膜的电化学制备及其光学性能

以CuCl_2·2H_2O和正硅酸乙酯(TEOS)作为前驱体,配制了透明稳定的Cu^(2+)–SiO_2复合溶胶。采用循环伏安法研究了Cu^(2+)在该溶胶中的电化学性质,以恒电位法在氧化铟锡(ITO)导电玻璃表面沉积了凝胶复合薄膜。采用扫描电镜、能谱、X射线衍射对复合薄膜进行了表征,以紫外-可见光谱测试了薄膜的线性光学性能。结果表明,控制电位在-0.24~0.2 V和负于-0.24 V(相对于饱和甘汞电极)可分别制备出Cu^+–SiO_2和Cu–SiO_2凝胶薄膜,前者的平均光学带隙宽度(Eg)为1.94 e V,略高于后者的1.92 eV。由于Cu在溶胶中是连续成核,导致了Cu–SiO_2凝胶薄膜中的Cu颗粒大小不均匀(在几十纳米至几微米之间),吸收光谱在400~500 nm出现了Cu带间迁移的吸收峰。

TiCl4在离子液体［ emim ］ BF4及［ bmim ］ PF6中的电化学性能

在[emim]BF4离子液体中Pt片电极上通过恒电位电沉积制备出金属Ti。采用液/液连续萃取方法对亲水性离子液体[emim]BF4进行提纯,高纯水多次洗涤方法对疏水性离子液体[bmim]PF6进行提纯。在[emim]BF4和[bmim]PF6两种离子液体中研究了Ti Cl4的循环伏安,在含有Ti Cl4的[emim]BF4离子液体中,研究了Pt片电极上的恒电位电沉积。结果表明,连续萃取方法提纯[emim]BF4及高纯水多次洗涤[bmim]PF6,可使两种离子液体纯度分别达到实验要求;在离子液体[emim]BF4中,在Pt片电极上,在-1.8 V(vs Pt)下电解2 h,沉积物中的Ti含量达82.8%。

量子点敏化太阳能电池FTO/CoS/CuS对电极的制备与性能

采用恒电位电沉积法在FTO(fluorine-doped tin oxide)导电玻璃表面依次沉积CoS和CuS,形成FTO/CoS/CuS复合对电极,并用于量子点敏化太阳能电池。确定了电沉积电位和电沉积时间,并考察了电沉积温度对电极形貌及电催化活性的影响。采用SEM和TEM对电极的表面形貌和微观结构进行表征;采用紫外可见分光光度计对电极的光反射性能进行测试;通过测试交流阻抗、Tafel极化曲线、J-V曲线及IPCE谱图对电极的电化学性能进行表征。结果表明,FTO/CoS/CuS对电极具有更高的光反射率及电催化活性。与Au片、FTO/CoS和FTO/CuS对电极相比,光电转化效率分别提高了118.3%、48.8%、26.8%。

水溶液中Sm-Co合金膜的电化学制备与表征

室温条件下在以甘氨酸为络合剂的水溶液中,采用恒电位方式在硅片上电沉积制备Sm-Co合金膜。X射线能谱仪(EDS)分析结果表明,合金膜由Sm、Co组成,其中Sm的相对含量高达26.80%(质量分数);扫描电子显微镜(SEM)观测结果表明,合金膜结构致密,色泽均一,呈银灰色但有少许裂纹;X射线衍射仪(XRD)分析结果表明,合金膜为非晶态,经700℃热处理2h后,合金膜由非晶态转化为多晶态结构。

316L钢表面纳米银镀层的制备、性质及血液相容性

采用恒电位电沉积方法在316L不锈钢表面沉积银纳米镀层,并将钢板置于全氟硅烷溶液中浸泡,通过动态凝血实验、抗凝血时间测定、血小板黏附实验、溶血实验和蛋白吸附实验等手段,测试材料的血液相容性.结果表明,通过上述方法可明显改善316L不锈钢的血液相容性,而抗凝血性能、溶血率及纤维蛋白吸附量不亚于裸钢板.与316L裸不锈钢相比,银镀膜全氟硅烷浸泡316L不锈钢具有良好的血液相容性,是一种比较理想的冠状动脉支架材料,具有良好的应用前景.

1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体电沉积制备Ir研究（英文）

研究了在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐中电沉积制备Ir的电化学行为,在金电极上获得的循环伏安特性曲线显示,Ir(Ⅲ)经过一步还原反应生成Ir,并且该反应是由Ir(Ⅲ)离子的扩散控制的不可逆过程。其中,扩散速率为3.83×10-11 m^2/s,平均传质系数为0.083。用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)及X-射线光电子能谱(XPS)研究了在钼基体上获得的Ir层的表面形貌及组成,结果表明,Ir层的形貌与沉积电位、时间及电流密度有关。恒电位电沉积过程中,在还原峰电位处由于成核及生长速率达到平衡,可以获得相对致密的镀层。在恒电流电沉积中,当电流密度在0.5~1.82 mA/cm^2时,可以得到平整致密的Ir镀层。

Reline体系中制备高耐腐蚀性Ni-Fe-Sm合金膜

针对在传统水溶液电解质中制备的Ni-Fe合金存在表面粗糙且耐腐蚀性能差的问题,在氯化胆碱-尿素离子液体体系(Reline)中,加入稀土元素Sm对Ni-Fe合金进行改性,制备Ni-Fe-Sm三元合金膜。采用循环伏安测试、塔菲尔测试、扫描电镜、X射线能谱仪研究金属离子在Reline离子液体中的电化学行为、合金膜表面形貌及其耐腐蚀性能。结果表明,Ni(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)为一步不可逆还原过程,Ni-Fe-Sm合金在Reline体系中成核机制为三维瞬时成核。合金膜表面各金属元素分布均匀,微观结构呈瘤状球形颗粒,合金膜表面细致,裂纹少,排布整齐。在3.5 wt.%NaCl和10 wt.%HCl溶液中,加入稀土元素Sm,合金膜的耐腐蚀性能显著提高,当沉积电位为-1.22V,沉积时间为20min时,自腐蚀电流密度最小,腐蚀速度最低,自腐蚀电位最正,耐腐蚀性能最高。进一步丰富了在Reline体系中添加稀土元素提高合金耐腐蚀性能的认识,使其在防护、存储等领域有较好的应用前景。