三价铬的电化学沉积

通过稳态极化曲线、循环伏安、恒电流阶跃、交流阻抗等方法,研究柠檬酸水溶液体系中Cr3 的电沉积还原反应机理,确定Cr3 电沉积的动力学参数和动力学方程.研究结果表明,Cr3 的电沉积为电化学步骤控制过程,该电化学反应分2 步进行第1 步是Cr3 获得2 个电子还原为Cr ,为控制步骤和不可逆过程;第2 步是Cr 获得1 个电子还原为金属Cr,为准可逆过程;Cr3 在电沉积过程中无前置转化反应存在,但有电活性的中间产物吸附在电极表面;阴极和阳极表观传递系数分别为0.490 和2.455;化学计量数为1;阴极反应级数为1,阳极反应级数为0;扩散系数为1.606 × 10-5 cm2/s.     

含铝络合离子在铜电极上的电沉积

采用循环伏安法研究了含铝络合离子在铜电极上的电沉积,以探明含铝络合离子在铜电极上的电极过程及表面合金化.循环伏安结果表明,含铝络合离子在铜电极上还原时,铝络合离子首先被还原为金属铝,接着生成的金属铝与铜基体形成铜铝合金.电沉积实验后采用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线物相分析仪对样品进行形貌表征及成分分析,扫描电镜及样品侧面线扫描照片结果表明,含铝络合离子在铜电极上析出时与铜基体形成合金,具有明显的过渡层.X射线物相分析结果表明合金为AlCu和Al2Cu,这与铝在铜电极上的循环伏安曲线相吻合,即生成两种新的产物铜铝合金.     

氯盐氨性络合物体系电积镍的动力学研究

主要采用稳态极化曲线来初步探讨镍阴极电沉积的动力学规律。实验结果表明在NH_3·H_2O浓度为1.25～2.75mol·L~(-1)的范围之内,直接在电极上放电的络合离子形式为Ni(NH_3)~(2+)。拟合计算表明Tafel斜率为0.158V,表观传递系数为0.37,交换电流密度为1.57×10~(-7)A·cm~(-2),电极反应表观活化能为15.78kcal·mol~(-1)。在0.700～0.810V的电位范围内,第一电子传递反应为电极反应的速控步骤,而在较高的阴极化电位下,镍电沉积是混合步骤控制。     

离子液体中硅锗膜共沉积过程的反应特性

采用电沉积法,在[EMIm]Tf2N离子液体中选取恒电位制备SiGe膜.为考察SiGe在工作电极表面的反应特性,在[EMIm]Tf2N离子液体中测试不同扫描速率下的循环伏安(CV)曲线,并利用扫描电镜和能谱分析研究SiGe膜的表面形貌和组分.结果表明,[EMIm]Tf2N离子液体中SiGe的共沉积是受扩散控制的非可逆电极过程;在该离子液体中,SiGe共沉积的平均阴极传递系数α=0.175,扩散系数D0=6.64×10-7 m/s.     

硫酸介质中Pt电极上3-乙氧基-4-羟基苯乙醇酸的电氧化

采用循环伏安曲线法和极化曲线法研究了硫酸介质中的3-乙氧基-4-羟基苯乙醇酸(EHMA)在Pt电极上的电化学氧化过程.循环伏安曲线表明,EHMA的电化学氧化是完全不可逆的,在1.35V(vs.SCE)处出现氧化电流峰;结合线性拟合方法表明,氧化峰电流与EHMA浓度在0.01~0.5mol/L范围内、与硫酸浓度在0~0.25mol/L范围内、与扫描速度平方根在0.05~2V/s范围内呈良好的线性关系;硫酸介质中的EHMA在铂电极上的电氧化过程是由扩散步骤控制的.极化曲线表明,EHMA的电化学氧化反应为表观一级反应;在电极电势为1.2V和1.3V时,表观活化能分别为61.799kJ/mol和52.780kJ/mol;在温度35~50℃范围内,交换电流密度为1.20~2.04×10-6 A/cm2.     

铜离子对镍在玻碳电极上电结晶行为的影响

利用循环伏安法和恒电位阶跃技术,研究浓度为0.01mol/L铜离子对镍在玻碳电极上电结晶行为的影响。研究结果表明:在含0.01mol/L铜离子的Watts镀液中,电位在-0.3V左右出现铜的还原反应峰,当电位负移到-0.75V时,镍开始结晶沉积;与纯Watts镀液(电位约-0.85V)相比,铜离子的引入促进了镍的电结晶形核和生长,这是因为铜离子的存在降低了镍电结晶形核过电位;在含0.01mol/L铜离子的Watts镀液中,电结晶过程仍基本遵循Scharifker-Hill模型,铜离子的引入并没有改变镍电结晶行为;高负电位下,金属离子的结晶成核方式遵循瞬时成核机制,低负电位下则趋向遵循连续成核机制。     

二氧化硅电脱氧反应的交流阻抗谱

采用交流阻抗等电化学技术研究了SiO2在等物质的量CaCl2和NaCl熔盐中的电脱氧反应.交流阻抗谱表明,SiO2电脱氧为单质硅的反应是两步反应,与循环伏安曲线上的两个还原电流峰相符合.电脱氧后电极产物的XRD分析证实,在反应体系存在着下列中间物:SiO,CaSiO3和Ca2SiO4.通过拟合交流阻抗谱与等效电路,得到SiO2电脱氧反应的电荷传递电阻、双电层电容和活化能.在低电压范围内,电荷传递电阻和活化能均随阴极电压的增加而降低,表明SiO2电脱氧反应的速度控制步骤是电荷传递过程.本研究工作对提高SiO2电脱氧过程的电流效率有重要意义.     

铋对铜电解精炼中阴极铜沉积过程的影响

文章采用循环伏安法研究了铋离子Ｂｉ３＋存在于酸性硫酸铜电解液中时，对铜电解精炼中阴极铜沉积反应的峰电流ｉｐ、峰电势ｐ的影响，并根据循环伏安曲线的形状判断铜沉积反应的可逆性。结果表明：铜沉积反应是不可逆的。Ｂｉ３＋离子存在于电解液中时不改变铜沉积反应的机理，但却使铜沉积反应的峰电流ｉｐ值降低，峰电势ｐ值向正方向移动．文章还从电化学和热力学角度分析了Ｂｉ３＋存在于电解液中时，对阴极铜电极平衡电势的影响。     

锌-铁合金电沉积机理研究

采用循环伏安法研究了在含柠檬酸的硫酸盐溶液中玻碳电极上锌-铁合金电沉积机理。比较单金属和锌铁共沉积时的伏安行为,发现在本实验条件下,锌、铁和锌-铁合金电沉积都按三维成核/生长机理进行,且不发生UPD过程,但成核过电位却相差较大,电沉积合金时成核过程要比电沉积单金属时容易得多。沉积物中铁含量同溶液中Fe~(2+)离子与沉积金属离子总量之比的关系表明,锌-铁共沉积表现异常现象。实验表明,锌离子阻化铁的沉积;而铁离子则对锌电沉积起一定的促进作用。     

金属镍基体表面熔盐电沉积制备石墨涂层

在Li F-Li2CO3熔盐体系中电化学还原碳酸根离子,在镍阴极表面得到石墨涂层.通过循环伏安法研究了碳酸根离子的电化学行为,结合扫描电镜研究了温度和沉积电位对涂层表面形貌的影响,并对涂层性能进行了测试.结果表明:碳酸根电化学还原为碳的反应是一个不可逆过程;在690℃,-1.5 V电沉积时阴极表面形成了呈锯齿状结合的渗碳层.在-1.1 V电沉积时涂层表面形貌呈球形颗粒状,-1.5 V电沉积时涂层呈晶须状.石墨涂层使金属镍在3.5%的氯化钠溶液中的自腐蚀电位增加了739 m V.     

As~(5+)、Sb~(3+)、Bi~(3+) 对阴极铜沉积反应动力学的影响

用线性电位扫描法研究了在准稳态条件下，Ａｓ５＋、Ｓｂ３＋、Ｂｉ３＋离子对酸性硫酸铜体系中阴极铜沉积反应动力学的影响。研究结果表明：Ａｓ５＋可以增大铜沉积反应的交换电流密度ｉ０，对铜沉积过程起去极化作用；Ｓｂ３＋和Ｂｉ３＋均使铜沉积反应的交换电流密度ｉ０减小，对铜沉积过程起极化作用；当Ａｓ５＋、Ｓｂ３＋、Ｂｉ３＋共存于电解液中时，对铜沉积反应亦起一定的极化作用，使铜沉积反应速度减缓，交换电流密度ｉ０降低。但是Ａｓ５＋、Ｓｂ３＋、Ｂｉ３＋对铜沉积反应的电荷传递系数α几乎无影响，因而它们存在于电解液中时，不会改变铜沉积的电化学反应机理。     

铝在NaCl-AlCl_3熔体中的电化学沉积

采用伏安扫描法、计时电流法和恒电流沉积法研究了铝在 NaAlCl_4 熔体中的电化学沉积过程。铝的电化学还原反应涉及一个成核/生长机理,且成核过程是渐进的。沉积铝的形状取决于电流密度。只有当电流密度为 2—10 mA/cm~2 时,沉积铝才是规则平整的。在高电流密度下(>15 mA/cm~2),由于含铝离子的扩散缓慢,沉积铝是枝晶状或蓬松状的。在低电流密度下(<0.7 mA/cm~2),由于电成核过程的控制作用,沉积铝呈棉絮状。     

氟化物熔体中电解共沉积硼化钛的阴极过程

采用循环伏安法首次研究了ＬｉＦ－ＮａＦ－Ｋ２ＴｉＦ６－ＫＢＦ４熔盐体系中钛离子和硼离子在铂、钼电极上电化学还原及电合成硼化钛的阴极过程机理。对恒电位电解的沉积物进行了Ｘ射线衍射分析。结果表明，当体系中硼钛摩尔比Ｂ／Ｔｉ大于２时，钛与硼可在同一电位下实现电解共沉积并反应生成硼化钛。     

阴极共沉积Ni(OH)2薄膜在碱溶液中的电化学特性

采用阴极电沉积法在镍基底上制备Ni(OH) 2 薄膜 ,循环伏安法在 1 0mol·dm-3 KOH溶液中测量了薄膜电极的催化析氧特性 .沉积Ni(OH) 2 的薄膜电极比镍基底增加了 2 0mA·cm-2 的析氧电流 (1 0VvsHg/HgO电极 ) .在制膜过程中掺杂 7?(V/V)得到的复合氢氧化镍薄膜电极在碱溶液中的析氧电流又增加了约 2 0mA·cm-2 .分光光度法和薄层扫描分析法对薄膜进行了成分分析 .     

弱酸性KCl溶液中Zn_2_在铜电极上沉积机理的探讨

本文通过线性电位扫描、循环伏安、交流阻抗等实验方法对弱酸性氯化钾溶液中Zn~2+在铜电极上的沉积行为进行了研究,得到了动力学参数Tafel斜率bc=111mV,反应级数Z=0.95.由此认为Zn~2+在铜电极上的沉积机理是由两个连续的单电子步骤所组成,且反应的第一步是速度控制步骤.反应过程中生成吸附态的一价锌离子(Zn~+ads)中间体.     

苯酚在玻碳电极上的电化学行为研究

循环伏安法是一种很有用的电化学研究方法,可用于电极反应的性质、机理和电极过程动力学参数的研究。本实验以玻碳电极为工作电极、铂电极为辅助电极、饱和甘汞电极为参比电极的三电极体系中,采用循环伏安法研究了苯酚在玻碳电极上的电化学行为。研究了介质浓度、溶液pH和扫描速率对苯酚测定的影响,并研究了氧化峰电流与扫描速率之间的关系,结果显示:峰电流与扫描速率在0.008~0.400 V/s之间有良好的线性关系,线性相关系数r=0.9973。     

铕离子掺杂类普鲁士蓝化学修饰电极对三联吡啶钌(Ⅱ)的电催化氧化研究

利用电化学沉积法制备了稀土铕(Ⅲ)离子掺杂的类普鲁士蓝化学修饰铂电极,采用循环伏安法(CV)和示差脉冲伏安法(DPV)研究了修饰电极上Ru(bipy)32 的电催化氧化行为,探讨了Ru(bipy)32 的电催化氧化过程对其电致化学发光效率的影响.结果表明,该化学修饰电极对Ru(bipy)32 有稳定、良好的电催化氧化活性;在相同实验条件下,Ru(bipy)32 催化氧化过程的脉冲峰电流与裸铂电极上的脉冲氧化峰电流相比提高约一个数量级,其氧化峰电位也向阴极移动约15 mV,且催化峰电流与Ru(bipy)32 的浓度在0.05~0.5 mmol/L范围内呈良好的线性关系,线性回归方程为Ip=3.84 4.41C(r=0.999 5,n=4).同时,该化学修饰电极还可以大大提高Ru(bipy)32 的电致化学发光效率,非常有利于毛细管电泳电致化学发光联用技术的发展.     

卤素离子在Ti/nano TiO2-Pt电极上的电化学行为

采用电化学合成法和电沉积法制备高活性纳米TiO2-Pt修饰电极(Ti/nanoTiO2-Pt电极),用循环伏安法和线性扫描法研究了卤素离子在Ti/nanoTiO2-Pt电极上的电化学行为,以及离子液体([EMI]BF4)中卤素离子的电化学行为,并与Ti/nanoTiO2和石墨电极进行比较.结果表明,Ti/nanoTiO2-Pt电极对卤素离子有显著的电催化活性,Epa=0.94V,ΔEp=0.098V,Ipa/Ipc=1,为准可逆电极过程.     

柠檬酸钠溶液中镍电结晶机制

采用循环伏安和计时电流法研究柠檬酸钠溶液中镍在玻碳电极上电结晶初期阶段的行为。研究结果表明:镍的电结晶经历了晶核形成过程且符合Scharitker-Hill三维成核/生长机制,在低过电位下,镍结晶按三维连续成核/生长方式进行;在高过电位下,镍结晶遵循瞬时成核/生长机制。沉积过电位增加,成核时间缩短,晶核数密度增大,生长速率增加,在2种成核/生长机制下镍离子的扩散系数分别为(1.63±0.48)×10-7和(1.07±0.09)×10-6cm2/s;柠檬酸钠对镍垂直于基体表面的生长速率有阻碍作用,增大硫酸镍质量浓度对生长速率有一定促进作用,但溶液中柠檬酸钠和硫酸镍质量浓度变化并不改变镍电结晶过程的成核/生长机制。     

重铬酸钠电催化合成中阳极液在电极上的电化学研究

报道了一种电催化合成重铬酸纳的绿色新技术.用循环伏安法研究了电催化合成过程阳极液铬酸钠溶液在电极上的电化学性能.确定了不同温度下电荷传递系数、扩散系数、电极反应速率常数,初步讨论了温度的影响.求得了电极反应活化能.表明了该电极具有很稳定的电化学性能,电极反应是主要受扩散控制的不可逆反应.