室溫熔鹽中鋅電化學(xué)沉積及其成核規(guī)律的研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)，航空航天工業(yè)和機(jī)械電子工業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)鍍鋅制品的需求量越來越大，特別是納米鍍鋅層，由于其耐腐蝕性能比普通鋅鍍層優(yōu)良數(shù)倍，從而備受關(guān)注。本論文工作的主要目的是嘗試在室溫熔鹽(RTMS)體系中電化學(xué)制備金屬鋅鍍層及納米金屬鋅鍍層的方法。主要研究工作為： 1.研究了RTMS的合成與提純方法。通過改進(jìn)合成方法大大縮減了RTMS的合成周期，提高了合成效率。對(duì)所合成的產(chǎn)品用核磁共振、電導(dǎo)率、光譜等手段進(jìn)行了表征和質(zhì)量檢測(cè)，結(jié)

2、果表明產(chǎn)品質(zhì)量能夠滿足電化學(xué)實(shí)驗(yàn)要求。 2.使用鋅試劑或雙硫腙作為絡(luò)合劑，定量測(cè)定了RTMS體系中鋅離子含量。鋅離子的濃度與吸光度滿足良好的線性關(guān)系。該體系能夠方便快捷、靈敏可靠地監(jiān)測(cè)RTMS體系中鋅離子的含量。 3.本文工作的核心內(nèi)容是研究了鋅離子在RTMS及混合RTMS(組成為：1-丁基-3-甲基咪唑氟硼酸鹽[bmim]BF4和1-丁基-3-甲基咪唑氯化物[bmim]Cl，)體系中的電化學(xué)行為。運(yùn)用循環(huán)伏安，計(jì)時(shí)電量

3、，計(jì)時(shí)電流等實(shí)驗(yàn)手段，對(duì)鋅離子在不同電極上的沉積過程的機(jī)理進(jìn)行了研究，測(cè)得了其擴(kuò)散系數(shù)和擴(kuò)散活化能。鋅離子在[bmim]Cl體系中的電化學(xué)沉積行為遵循三維瞬時(shí)成核規(guī)律；而在混合RTMS體系中，不同的電極上鋅的電化學(xué)沉積行為是一種由快速短暫的二維瞬時(shí)成核向三維連續(xù)成核過渡的電結(jié)晶過程，并且這兩種串聯(lián)的過程受溫度、體系組成、沉積電位的影響。在一定條件下，可使得二維成核過程成為主要成核過程，電沉積得到具有納米尺寸的單分子膜或低維結(jié)構(gòu)的沉積層。