直接電解法制備堿金屬鉀銣銫的電化學(xué)研究.pdf

1、堿金屬鉀、銣、銫以其獨(dú)特的物化性能而在生物醫(yī)藥、電子器件、特種材料及新型能源等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。由于堿金屬化學(xué)性質(zhì)活潑,還原性太強(qiáng)而無(wú)法直接從水溶液中電解還原。高溫熔鹽電解法是制備活潑金屬的常用方法之一。但相比水溶液體系,熔鹽體系的電化學(xué)過(guò)程還有待進(jìn)一步研究。室溫離子液體的出現(xiàn)為溫和條件下電解制備堿金屬單質(zhì)提供了一條可能的途徑。離子液體融合了高溫熔鹽和水溶液的優(yōu)點(diǎn),以其電化學(xué)窗口寬、導(dǎo)電率高、性能穩(wěn)定和環(huán)境友好等優(yōu)異性能而在電化學(xué)領(lǐng)域得到了

2、廣泛的研究與應(yīng)用。本論文針對(duì)室溫離子液體和高溫熔鹽各自的特點(diǎn),分別研究了其在直接電沉積制備堿金屬方面的特性,主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)根據(jù)1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸([bmim]BF4)鹽離子液體在空氣中穩(wěn)定、電化學(xué)窗口較寬以及對(duì)鉀鹽的溶解能力較強(qiáng)的特點(diǎn),首次較為系統(tǒng)地研究了常溫條件下鉀離子在上述離子液體中的電化學(xué)行為以及不同實(shí)驗(yàn)條件如實(shí)驗(yàn)溫度和攪拌強(qiáng)度對(duì)鉀離子電沉積過(guò)程的影響。
　　(2)根據(jù)1-丁基-3-甲基咪唑

3、六氟磷酸([bmim]PF6)鹽離子液體可在空氣中穩(wěn)定存在及其較寬的電化學(xué)窗口和對(duì)銣鹽良好的溶解能力,較系統(tǒng)地研究了室溫條件下銣離子的電沉積過(guò)程以及還原生成的銣單質(zhì)在不同電極材料表面的穩(wěn)定性;探討了不同實(shí)驗(yàn)條件如金屬離子濃度、實(shí)驗(yàn)溫度和攪拌強(qiáng)度對(duì)銣離子在離子液體中電沉積過(guò)程的影響。
　　(3)分別研究了不同電極材料和電解參數(shù)對(duì)銫離子在氯化銫(CsCl)熔鹽體系和氯化銫+氯化鋰(CsCl+LiCl)熔鹽體系中電沉積過(guò)程的影響并設(shè)計(jì)了