室溫熔鹽中鋅電化學沉積及其成核規(guī)律的研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)，航空航天工業(yè)和機械電子工業(yè)的發(fā)展，人們對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。通過改進合成方法大大縮減了RTMS的合成周期，提高了合成效率。對所合成的產品用核磁共振、電導率、光譜等手段進行了表征和質量檢測，結

2、果表明產品質量能夠滿足電化學實驗要求。 2.使用鋅試劑或雙硫腙作為絡合劑，定量測定了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系。該體系能夠方便快捷、靈敏可靠地監(jiān)測RTMS體系中鋅離子的含量。 3.本文工作的核心內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，)體系中的電化學行為。運用循環(huán)伏安，計時電量

3、，計時電流等實驗手段，對鋅離子在不同電極上的沉積過程的機理進行了研究，測得了其擴散系數(shù)和擴散活化能。鋅離子在[bmim]Cl體系中的電化學沉積行為遵循三維瞬時成核規(guī)律；而在混合RTMS體系中，不同的電極上鋅的電化學沉積行為是一種由快速短暫的二維瞬時成核向三維連續(xù)成核過渡的電結晶過程，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構的沉積層。