强酸性低熔点熔融电解质中铝沉积和溶解损失的特性

研究了强酸性低熔点电解质熔液中铝在钨丝电极上的沉积和溶解损失。沉积铝的氧化包含有有限程度的生成低价铝离子的反应。金属铝的溶解损失由金属／熔液界面层内的稳态扩散控制，某值为１４．２ｍｇｃｍ－２ｈ－１数量级。

V-5Cr-5Ti在AlCl_3-EMIC离子液体中的阳极活化及表面铝沉积

钒合金表面获得性能优良的Al涂层是在其表面制备V-Al/Al2O_3阻氚涂层的重要基础。针对聚变堆候选结构材料V-5Cr-5Ti,本文采用电化学方法研究了其在AlCl_3-EMIC(摩尔比为2∶1)离子液体中的阳极行为,比较分析了恒电位极化模式下不同电位、极化时间对表面阳极活化的影响。在此基础上,采用恒电流沉积(16mA/cm^2)模式研究了阳极活化电位、沉积时间和温度对镀层的影响。结果表明:阳极氧化电流在1.25V(参比Al的电位)电位时出现峰值,在该电位下极化15min,V-5Cr-5Ti基体可获得腐蚀均匀的可再生表面。16mA/cm^2下铝沉积,活化表面为(111)和(200)方向择优生长的纯铝涂层,与基体结合良好,室温下沉积75min,可获得20μm厚性能良好的铝涂层。

铝沉积还原制备蓝色二氧化钛

在光催化研究中,提高光催化剂的催化效率,降低催化剂成本吸引了广泛的研究兴趣。本研究通过铝沉积还原方法制备出表面铝原子修饰的蓝色二氧化钛。该蓝色二氧化钛具有一种独特的核壳结构,纳米颗粒内部为结晶核,外部为含有大量氧空位和一定量沉积铝原子的非晶层。在模拟太阳光照射下,该蓝色二氧化钛表现出优异的光催化污染物降解和光电化学性能。在高真空条件下,当蒸发的金属铝原子沉积在二氧化钛纳米颗粒上时,可以进一步将Ti^(4+)还原成Ti^(3+),使得催化剂表面含有大量的氧空位等表面缺陷。此外,适量的铝沉积在催化剂表面成为光生载流子阱,促进光生载流子的分离和输运,从而使得样品光催化活性增强。当沉积适量Al时,样品TiO_2-Al_(0.36)表现出最为优异的光催化污染物降解性能,在8 min内就可将甲基橙溶液完全降解,且其光电流(1.47 mA·cm^(–2))是本征二氧化钛(0.17 mA·cm^(–2))的8倍以上,展现出优异的光电化学性能。

聚硅酸对不同形态铝沉积行为的影响

针对给水管网中残余铝沉积和再溶解现象可能引起的水质问题,研究了聚硅酸对不同水解聚合形态铝沉积、再溶解的影响,并以石英微晶天平为表征手段,初步探讨了聚硅酸对不同形态铝沉积、再溶解过程影响的机理.结果表明,聚硅酸能显著改变不同水解聚合形态铝的沉积、再溶解行为.聚硅酸可与3种水解聚合形态的铝迅速结合而生成可沉积产物,但产物性质不同.以单体形态为主的Al_0与聚硅酸的反应产物性质较稳定,部分以溶解态存在,部分以非溶解态(可沉积态)存在;尽管铝的两种聚合形态Al_(13)和Al_(30)与聚硅酸反应也生成了部分可沉积产物,但随着时间的推移,这些产物又逐渐向溶解态转化.铝硅比对Al_0体系中铝的沉积溶解行为影响较小,而对Al_(13)和Al_(30)影响较大,且在0.2∶20(以Al和SiO_2计的质量比)时,沉积态铝的溶解速率最快.

[EMIM]HSO_4离子液体的微波合成及铝电沉积应用

对采用微波合成方法制备的[EMIM]HSO4离子液体的物化性能进行测试,并将其作为电解质应用于铝的电沉积,用SEM、XRD及EDS对沉积层的形貌进行表征,通过测定循环伏安曲线以及计时电流曲线探讨铝在[EMIM]HSO4中的电沉积机理。结果表明,[EMIM]HSO4的电化学窗口较宽(4.81V),适合作电解质;铝在铜电极上发生欠电位沉积和体相沉积;铝的形核模式介于三维瞬时形核和连续成核之间;铝沉积层晶粒致密均匀,附着力好。

沉积硝酸铝结合水热处理改性的HY型沸石羟基的变化

采用FT IR技术 ,以母体HY型分子筛为参照 ,研究了沉积硝酸铝结合高温水蒸气处理改性分子筛HY(Al)表面羟基的变化。结果表明 ,HY(Al)的羟基伸缩振动光谱与母体HY型分子筛明显不同。表现在 :(1)除 374 1cm-1谱峰表征的羟基 (—OH)外 ,总体羟基数目减少 ;(2 )低频—OH消失 ,同时在 35 72cm-1产生新谱峰 ;(3)非酸性羟基转化成为对吡啶敏感的酸性羟基。吡啶与羟基作用会在羟基振动区产生负的吸收峰 ,它们与吸附吡啶前的羟基谱峰有对应关系。由此推断 ,吸附吡啶前 35 72cm-1谱峰由 35 6 4和 35 85cm-1谱峰叠合形成 ;而 374 1cm-1谱峰则包含至少 374 5、 3738和 3715cm-13种羟基谱峰。

承钢高炉炉缸高铝高钛沉积物的物化性能

采用电子探针仪测定了承钢高炉炉缸高铝高钛沉积物的化学组成,利用显微镜对其进行矿相分析,并用扫描电镜观察该沉积物中主要元素的分布形态。研究结果可为进一步分析承钢高炉炉缸沉积物形成机理奠定基础。

二氯甲烷和甲苯对咪唑离子液体结构和性质及铝电沉积的影响

离子液体电沉积铝技术具有广阔的应用前景,而添加剂是提高铝镀层性能的有效方法,但相关作用机制还有待明确.本文应用量子化学和分子动力学模拟研究了二氯甲烷(DCM)和甲苯(C_(7)H_(8))对氯化-1-丁基-3-甲基咪唑/三氯化铝([BMIM]Cl/AlCl_(3))体系的微观结构、物理化学性质和铝电沉积的影响.发现DCM易与阴、阳离子形成氢键,分布在阴阳离子之间使得阴阳离子间距离增加、相互作用能减小,导致阴阳离子扩散能力增强、铝配离子更倾向以Al_(2)Cl_(7)^(-)形式存在,体系黏度降低电导率增加,因而对体系电化学性质提升很大,而且DCM起到了晶粒细化和整平作用,从而可以得到镜面光亮的沉积层,所得结果与实验值吻合较好.C_(7)H_(8)主要分布在阳离子周围,与阳离子有较强相互作用,在沉积过程中吸附于电极表面的凸出部分,抑制了电活性离子的还原而主要起到整平作用,其对阴离子和阳离子之间的相关作用的影响比DCM小,因而体系电化学性质提升不如DCM.

铝膜沉积温度对铝诱导结晶化多晶硅薄膜性能的影响

以超白玻璃为衬底,采用热丝化学气相沉积法沉积初始非晶硅膜,经自然氧化形成二氧化硅层,最后利用磁控溅射法在不同衬底温度下沉积铝膜,制备了glass/Si/SiO_2/Al叠层结构并对其进行铝诱导晶化形成多晶硅薄膜。用X射线衍射,光学显微镜和拉曼光谱对样品进行了分析。结果表明,铝诱导晶化制备的多晶硅薄膜的晶粒大小随着铝膜沉积温度的升高而变小,且晶化能力及结晶质量也逐渐变差,当铝膜沉积温度升高至200℃以上时甚至不发生铝诱导晶化现象。

钕铁硼在AlCl_3-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AlCl_3-EMIC(氯化1-甲基-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2.5 A/dm^2电流密度对NdFeB阳极活化20 min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200 h后镀层完好无损。

芫荽对ICR小鼠铝沉积的抑制作用

研究发现芫荽可以加速重金属(如铅)的排泄,本次探讨了芫荽对铝沉积的抑制作用。

电沉积法制备铝镀层的研究进展

对电沉积铝镀层的基本体系和沉积方法进行了综述。介绍了电沉积铝镀层的三种体系:无机熔融盐体系、离子液体体系、有机溶剂体系。着重阐述了其优缺点、特征、发展历程及研究现状。同时对比了直流电沉积和脉冲电沉积两种沉积方法,分析了利用脉冲电沉积法制备铝镀层的发展现状,探究了脉冲电沉积法的优缺点,并对制备纳米级铝镀层进行了展望。

铝锰共电沉积对固相沉积物形态的影响

实验测得ＭｎＣｌ＿２在ＮａＡｌＣｌ＿４熔体中的溶解度在１７５℃下为０．０８６±０．００６ｍｏｌ％。锰可以在阴极上与铝共沉积，生成锰原子含量为８％～１０％的二元合金。铝锰共沉积可以显著地加快电化学成核步骤，从而完全消除低电流密度下絮状沉积产物的生成，且对高电流密度下枝晶产物的生成也有抑制作用。

基于真空铝预沉积工艺的高压晶闸管性能优化

在高压晶闸管器件的硅片参数设计时,制造过程中不同扩散工艺形成PN结的平坦性是重点考虑的因素之一。为了获得更优良的高压快速晶闸管器件动静态特性,文章从制造工艺入手,首先探讨了真空铝预沉积和闭管铝扩散工艺形成PN结的平坦性差异,然后通过理论计算与Silvaco仿真验证,得出了同一硅片厚度下器件转折电压随结深的变化关系,并基于PN结平坦性的考虑设计了两种工艺条件下的最小化硅片厚度。试验结果表明,采用真空铝预沉积工艺及与之对应的最佳硅片参数所研制的器件性能优化明显。

铝丝精制对AlCl_3-EMIC室温离子液体镀铝的影响

铝丝精制对AlCl3-EMIC离子液体镀铝有重要影响。对AlCl3和EMIC摩尔比为2∶1的AlCl3-EMIC离子液体进行铝丝精制,分析了铝丝精制对镀液的黏度、电导率和伏安曲线影响。用两电极恒电流法对铜基体进行室温镀铝,考察了铝丝精制对铝丝和铝镀层形貌及组成的影响。结果表明,经铝丝精制后,镀液黏度和电导率无明显变化,而电流效率和镀层质量有显著提高;镀液经168 h精制后,可以得到致密、结合好的铝镀层。最后对铝丝精制的作用机理进行了讨论。

离子液体1-丁基-3-甲基咪唑-氯铝酸盐体系的电化学研究

利用红外光谱和差热分析研究了氯化1-丁基-3-甲基咪唑盐[BMIm]Cl和1-丁基-3-甲基咪唑氯铝酸盐[BMIm]Cl-AlCl3的结构和热稳定性,结果表明,AlCl3的加入使得[BMIm]Cl热稳定性增强.实验中考查了温度和添加剂苯对电解时电流密度的影响.在电解液C6H6-[BMIm]Cl-AlCl3中,电压1.8 V,温度50℃下,电解得到致密光滑的铝沉积膜,其中添加剂苯起到增大电流密度和光亮剂的作用.

冰晶石基熔融电解质中SiO_2的电化学还原

以钨丝为工作电极研究了冰晶石基熔融盐中SiO_2的电化学还原。根据循环伏安法和计时电位法的测定结果,硅的沉积机理为包含前置均相化学反应的4电子可逆传递过程。

AlCl_(3)-NaCl-LiCl-KCl熔盐电解回收金属铝

铝合金的回收再利用具有节约资源和环境保护的双重重要意义。采用AlCl_(3)-NaCl-LiCl-KCl作为电解质,以废旧铝合金为阳极,在纯铝片上进行铝的沉积,研究了电流密度、电解温度和电解时间等实验条件对回收金属铝产物的影响规律,并分析了AlCl_(3)-NaCl-LiCl-KCl熔盐中铝回收的电化学机理。研究表明,废旧铝合金在电解温度为100℃,电流密度为30mA/cm^(2),电解3h条件下,电流效率可达97.3%,得到的铝纯度约为99.4wt%。循环伏安曲线表示,反应过程中仅有铝参与反应,铝的沉积电位为-0.3V(vs.Al)左右,废旧铝合金在电流作用下发生溶解,与电解液中AlCl_(4)^(-)反应生成Al_(2)Cl_(7)^(-),阴极附近的Al_(2)Cl_(7)^(-)得到电子,在阴极表面形成铝的沉积层。