電化學(xué)沉積制備納米鋁熱薄膜的研究.pdf

1、本文以氯化1-乙基-3-甲基咪唑—三氯化鋁(EMIC-AlCl3)離子液體為Al的電還原沉積液，進(jìn)行了電化學(xué)沉積制備納米鋁熱薄膜的研究。首先通過(guò)配置得到EMIC-AlCl3離子液體，并以FTO導(dǎo)電玻璃為基板研究了Al的沉積規(guī)律。而后通過(guò)膠晶模板法分別制備得到了三維有序Fe2O3薄膜及Co3O4納米線薄膜，應(yīng)用水熱法在泡沫鎳上制備得到了Co3O4納米線薄膜，采用電化學(xué)沉積的方式將Al沉積到各氧化物薄膜上，制備得到了氧化物/Al納米鋁熱薄膜

2、。采用XRD、SEM、TEM、DSC及激光點(diǎn)火等手段對(duì)制備得到的樣品進(jìn)行了相關(guān)表征及測(cè)試。獲得的主要研究結(jié)果如下:
　　配置得到的EMIC-AlCl3離子液體中，Al2 Cl7能夠穩(wěn)定還原沉積制備Al單質(zhì)的電壓及電流密度分別為0.378V及1mA·cm-2。當(dāng)電流為70mA時(shí)，可在FTO導(dǎo)電玻璃上制備得到純度較高、致密性較好的Al，此時(shí)Al的沉積速率為0.8μm·min-1。
　　以聚苯乙烯(PS)球乳液的稀釋液制備得到膠晶

3、模板，以厚度為2μm的膠晶模板制備得到了厚度為1.5μm的三維有序Fe2O3薄膜。通過(guò)電化學(xué)沉積Al制得了Fe2O3/Al納米鋁熱薄膜，但沉積的Al無(wú)法在Fe2O3骨架上直接沉積而只能首先在FTO導(dǎo)電玻璃基板上進(jìn)行沉積，而后逐層向外沉積并填充于Fe2O3骨架結(jié)構(gòu)中，直至將整個(gè)Fe2O3骨架填充完全。這種復(fù)合方式使得Fe2O3/Al納米鋁熱薄膜的熱性能較差，放熱量最高僅為222.27J·g-1。
　　以膠晶模板結(jié)合草酸的后續(xù)處理成功

4、制備得到了Co3O4納米線。電化學(xué)沉積的Al能夠在具有一定導(dǎo)電性的Co3O4納米線表面實(shí)現(xiàn)沉積。制備得到的Co3O4/Al納米鋁熱薄膜的放熱量可達(dá)724.64 J·g-1，遠(yuǎn)高于上述制得的Fe2O3/Al納米鋁熱薄膜的反應(yīng)放熱量，激光點(diǎn)火測(cè)試表明該鋁熱薄膜具有發(fā)火能力，且發(fā)火持續(xù)時(shí)間可達(dá)432.9μs。
　　以水熱法在泡沫鎳上制備得到了直立性好、分布均勻的Co3O4納米線。電化學(xué)沉積的Al可在Co3O4納米線上直接沉積并最終制得C