复合电沉积室温离子液体热处理颗粒的影响论文

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毕业论文简介(一)好氧颗粒活性污泥的快速驯化与培养生命科学与技术学院生工090 班 XXX 学号指导教师：(教授)1. 课题来源及项目名称自主研发项目2. 课题立题意义与目的近年来，随着工业化的推进，水污染和水体富营养化问题日益严重。

而传统的活性污泥污水处理方法存在着工艺路线复杂、占地面积大、剩余污泥产量大等缺陷。

好氧颗粒污泥结构紧凑，因而沉降性能优异，无需沉淀池以及混合液和污泥的回流，这简化了废水的处理工艺流程，大大节省了基建费用和运行费用。

此外，其微生物相丰富，在降解有机碳的同时可以脱氮除磷，还能承受较高的COD负荷和有毒物质的的冲击负荷。

这样，作为一种可持续发展的污水处理技术，好氧颗粒污泥废水生物处理方法具备了占地面积小、操作简单、出水水质优良等优点。

好氧颗粒污泥技术作为一种新型的废水生物处理形式，在城市污水和工业废水处理中具有非常广阔的应用前景。

3. 本课题的主要研究内容(1)好氧颗粒污泥的驯化与培养 (2)好氧颗粒污泥的储存及活性恢复(3)好氧颗粒污泥的耐负荷波动性研究4. 本课题的研究过程本课题是在前人探究得到的好氧颗粒污泥培养条件的基础上，设计与搭建特定的反应器来驯化培养颗粒，同时分析颗粒污泥浓度以及沉降性能的变化，考察颗粒对于COD、氨氮等废水污染指标的去除效果，试图在短期内驯化培养得到好氧颗粒污泥。

此外，还针对颗粒污泥的储存方法和活性恢复以及培养得到颗粒的耐负荷波动性进行了探索。

分别考察储存一段时间之后以及在人为负荷波动下颗粒污泥的污泥特性以及去除污染物能力的情况。

5. 实验结论本论文以COD为1500mg/L的模拟废水为底物，在SBAR反应器中，以普通絮状活性污泥为接种污泥，循环周期为4h，在较强水力剪切力的作用下，通过不断缩短污泥沉降时间，成功培养得到了好氧颗粒污泥。

有关复合电沉积机理研究_李卫东

第46卷　第6期武汉大学学报(自然科学版) V ol.46　N o.6 2000年12月 J.Wuhan U niv.(Nat.Sci.Ed.) D ec.2000,695～700文章编号:0253-9888(2000)06-0695-06综　述有关复合电沉积机理研究李卫东,胡　进,左正忠0,周运鸿(武汉大学化学与环境科学学院,湖北武汉430072) 摘　要:介绍了微粒前处理、电流密度、微粒浓度、搅拌、pH值等工艺参数以及微粒表面电荷对电沉积复合镀层的影响,回顾了Gug lielmi模型、M T M模型等复合电沉积机理的发展和现状.关　键　词:电沉积;复合镀层;沉积机理中图分类号:T Q153.2 文献标识码:A 复合镀层是通过在镀液中悬浮微米级或亚细微粒并与金属共沉积而制备的.相对于纯金属而言,含有金属或惰性微粒的复合镀层,具有更优良的机械性能.通常这些微粒包含固体颗粒、短纤维或长纤维等,它们应为不溶性的.制备含固体颗粒、短纤维或长纤维的复合镀层需要特殊的技术.而影响复合镀层的质量和性质的重大因素包括微粒的大小、尺寸、几何形状、惰性程度、表面荷电程度或导电性以及微粒的体积分数.近年来高速发展起来的复合镀层,以其独特的化学、生物、物理机械性能,及独有的制备特点,成为复合材料中的一枝新秀.经过多年的研究,复合镀技术已日趋完善,并已较广泛地应用于工业生产中[1～3];而且对复合电沉积机理的研究也有了一定的进展.现就工艺参数对复合镀的影响和机理研究取得的进展进行综述.1　工艺参数对镀层的影响1.1　微粒的前处理微粒在进入电解液之前的清洗可影响共沉积微粒的大小和数量.例如对灰白色Al2O3粉末进行酸液清洗将大幅度减小与镍共沉积微粒的大小和共沉积的速度;将WC微粒浸入丙酮和稀的盐酸中将有利活化微粒表面以与镍共沉积;在某些工艺中,还有将CuSO4溶液煮沸来处理Al2O3、SiC、BaSO4微粒以进行复合电镀的.然而,制备微粒悬浮液的最佳条件仍未确定,大部分文献数据来源于经验所得.在一般情况下,通过将微粒浸入少量水或电解液中,在充分搅拌作用下以制备悬浮物,再进行电沉积. 1.2　微粒浓度、类型、几何形状增加槽液中微粒浓度是提高分散在金属中微粒共析量的最有效的方法,微粒浓度一般在50～200 g/L之间,也有高达500g/L的.Sauter发现在Ni-Al2O3镀层中,Al2O3微粒的共析量随槽液中微粒浓度增大而增大[5],这一现象为更多的研究和更广的体系所证实[4,7～12].另一方面,在不同体系中,同一微粒共析量的绝对值是变化的.如Greco和Bal-dauf注意到,在相同条件下,在镍基复合层中T iO2的析出量是Al2O3的3倍[6].而且,微粒类型也会影响其共沉积行为,Celis曾指出在与铜共沉积时C-Al2O3析出量比A-Al2O3要小的多[8].微粒的形状在共沉积时对复合层中微粒量的影响未见报道,但微粒的形状会影响微粒在电极上的附着.更何况微粒悬浮稳定性和表面离子的吸附性都是影响共沉积的因素.a收稿日期:2000-01-10 0通讯联系人基金项目:武汉风帆电镀技术有限公司资助项目作者简介:李卫东(1963-),男,博士生,现从事复合电沉积研究.共沉积微粒粒径的大小范围在0.02～100L m 之间.微粒粒径大小对共沉积时共析量的影响有不同结果.如在Ni-Al2O3以及Ni-Cr共沉积时,复合层中微粒的百分含量随微粒粒径的增大而增大; Cu-P复合电沉积时,与Cu共沉积的P的含量也随微粒粒径呈线性增加.有人认为,Ni-Al2O3中微粒粒径的影响作用可以忽略.与此相反,对Ag-Al2O3复合电沉积,有报道说,粒径大的微粒其沉积比率低.1.3　槽液组成、添加剂以及槽液老化同一微粒在不同体系中有不同的共沉积现象.如A l2O3微粒可在镀铜和镀镍槽中与Cu或Ni共沉积,但不能在镀铬槽中与Cr共沉积.在酸性硫酸铜镀液中不能得到性能良好的Cu-Al2O3沉积层,在氰化镀铜液中则可得到好的沉积层.相对于大量的理性认识而言,镀液成分对共沉积的影响几乎没有定量的结论.对标准电镀槽,光亮剂和润湿剂的加入会影响微粒与金属的共沉积行为;如润湿剂、单价阳离子和脂肪胺吸附在微粒表面可促进捕获和改善分散状态.Greco和Buldauf证实了这一点并采用润湿剂作为增大共沉积微粒数量的方法[6].加入一价阳离子,如Tl+,Cs+,Rb+,NH+4或胺,象T EPA、丙氨酸、EDT A等物质可促进微粒的共沉积,例如在铜槽中加入25g/L的EDT A,沉积的硫酸钡的重量百分比从未加时的0.5增大为4.5.这些现象亦为其它的研究人员所证实[13].而一价阴离子如Cl-则有不利影响[7].镀液的老化也会影响某些体系中复合微粒的沉积行为.铜槽的老化使镀层中Al2O3的含量减少,可能是由于槽液中杂质的影响.Buelens和Ro os则认为在Ni、Au以及Cu为基质的复合镀体系中,镀液的老化对Al2O3的共沉积没有影响[25].1.4　电解条件不同的共沉积体系中,温度的影响有所不同.在Ni-Al2O3体系,温度对微粒的共沉积行为没有影响;相反在Cr-石墨共沉积体系,当温度升到50℃时,镀层中石墨的含量增大;而在Cr-Al2O3共沉积体系,温度升到50℃时,镀层中微粒的含量减少,温度继续升高,则没有影响.pH值对金属微粒共沉积的影响规律是一致的.Sauter发现Ni-Al2O3体系中pH值高于2,范围在2～5时没有影响;而低于2时,微粒的共析量急剧下降.这一结果为许多体系所证实.如在Ni-SiC体系中,pH值小于2时,镍还原的电流效率明显下降[14].但因没有测量SiC的含量,在pH低于2时是否伴随微粒共析量的减少尚不清楚.与微粒浓度一样,电流密度可能是研究最多的参数.其影响大致可区分为两类.一类认为,电流密度对嵌入的微粒数没有或有很小的影响[15].另一看法为:从电流密度与微粒含量曲线显示一个或几个峰值,应存在影响[16].一般来说,随电流密度增大,沉积物中微粒的共析量下降,如Al2O3,SiC,Cr3C2等.但在Cr与石墨的共沉积中未发现这一现象.采用脉冲或周期换向电流能促进Al2O3与Cu的共沉积,但对Ni-Al2O3的共沉积则有不利影响.除了电流密度影响共沉积外,电流密度自己也受到微粒存在的影响,一些研究人员做了有和没有微粒存在时的阴极极化曲线试验,大都发现有微粒存在时,需要较高的电流密度才能达到相同的阴极电位,表明阴极存在去极化现象[17,18].Suzuki对Ag-A l2O3的阴极极化行为进行了广泛的研究发现[19],在低过电位区靠近阴极的微粒阻碍金属离子的还原;而在高过电位区金属离子向阴极的传输成为重要因素.很明显,微粒欲到达阴极表面参与反应,则必须在镀液中充分均匀悬浮,且从本体溶液深处向阴极表面传递,才能实现与金属离子的共沉积.所以,搅拌对复合电沉积影响较大,如超声波搅拌有利于减少微粒聚集,改善其在镀液中的分布状态.Gr eco和Baldauf认为搅拌槽液能提高微粒的传输[6],加快搅拌能增大共沉积微粒的数量.但过度搅拌导致共沉积微粒共析量的减少,因为微粒在被捕获前将会从阴极表面上被卷走,因而不利于共沉积.对旋转圆盘电极(RDE)上共沉积的研究表明[15,26],随着转速的提高,槽液搅拌的影响可分为3个明显区域:层流区、过渡流区、湍流区.在层流区,旋转速度对微粒共析量没有影响;在过渡流区,微粒共析量先减少,随后一个大的增加;在湍流区,微粒共析量持续减少.随转速加快,共析量峰值向高Dk 方向移动,且从RDE的中心向边缘逐渐减少.1.5　微粒的表面电荷表面荷正电能提高共沉积,因为微粒能在静电的作用下移向阴极.例如,在研究微粒在电沉积过程中的传输时,To maszew ski[20]发现荷负电的氧化硅微粒比荷正电的Al2O3传递慢得多.因而Naray an和Chattopadhay[9]在处理Al2O3与Cr的共沉积时,在实验之前对Al2O3进行干碾磨,以改变其表面性质并使其表面荷正电,作为促进微粒共沉积的一种方法.1963年,Tom aszew ski等[20]提出微粒可通过吸696武汉大学学报(自然科学版)第46卷附金属离子和氢离子使其表面荷正电.增大金属离子的浓度或加入Tl +,TEPA ,EDTA 等,可提高微粒吸附金属离子的量,因而他们假设这些添加剂在共沉积时的促进作用来源于它们能提高和改善金属离子在微粒表面的吸附,从而有利于微粒向阴极表面移动和吸附.Celis [8]等证实了这点,并发现添加剂自身不在微粒上吸附.具有表面电荷的微粒因相互排斥而不能聚集,从而能形成更稳定的悬浮,有利于进行复合镀.如在阳离子表面活性剂用来中和带负电的微粒实验中,通过测定表面电荷值的实验显示:当表面电荷值等于零时,微粒分散稳定性最小,阻碍共沉积;相应的,当表面电荷值为负值时,微粒共析量较小;当表面电荷值为正值时,微粒共析量增大.有人[13]曾对稀的CuSO 4镀液中,Al 2O 3微粒的表面电荷值进行研究指出,A -A l 2O 3微粒的表面电荷值随CuSO 4浓度增加而成为正值,而C -Al 2O 3的表面电荷值则更负,这就解释了为何A -Al 2O 3比C -Al 2O 3更易与Cu 共沉积.Lakshminar ay anan 还注意到另一现象,即Cl -离子能减少Al 2O 3与Cu 的共析量[17].据称是所形成的CuCl 吸附在微粒上,因此阻碍Cu 2+在微粒上的吸附.同样,即使少量的Cl -也会将A -Al 2O 3的表面电荷值变为负值,这就是为何Cl -阻碍其共沉积的原因.2　复合电沉积机理及模型2.1　早期机理与模型1962年Whithers 第一个试图解释微粒复合电沉积现象.他提出表面带有正电荷的微粒,在电泳的作用下向阴极移动并与金属离子共沉积.1964年M ar tin 和Williams 提出微粒被搅拌的槽液带向阴极并被生长着的金属层捕捉.1967年Br andes 和Goldthorpe 摈弃机械捕捉理论,他们提出存在某些能将微粒足够长时间附在阴极上的吸引力,以便与生长着的金属层共沉积,这类力可能是一种静电力(目前仍然难以评估这3种理论的相关的重要性[26]).1968年Saifullin 和Khaliova 首次提出[28]计算共沉积微粒百分含量的模型.这种模型因仅基于机械俘获,因此被淘汰.由于槽液搅拌引起微粒与阴极碰撞,致使微粒在阴极表面停留一定时间并被嵌入镀层.他们提出一个简单的方程来计算共沉积微粒的百分含量,但其参数缺乏任何物理意义.2.2　Guglielmi 模型为解释实验中观察到的阴极电流密度对复合电沉积的影响,以及复合镀层中微粒含量与镀液中微粒浓度之间的非线性关系,Guglielmi 提出了复合电沉积过程两步吸附机理并建立了模型,如图所示[7];第一步,表面带有吸附离子层的颗粒首先弱吸附在阴极表面,此时颗粒表面仍被吸附离子层所包围,此步是可逆的,实质上是一种物理吸附,微粒的弱吸附量较多;第二步,随着一部分弱吸附在表面的吸附层被还原,微粒与阴极发生强吸附而进入镀层,这一步是不可逆的,随着金属的电沉积,处于强吸附状态的微粒永久地嵌入镀层中.该模型认为,强吸附步骤是复合电沉积过程的速度控制步骤.图1　两步沉积历程简图对于弱吸附,该模型认为,镀液中悬浮的微粒与处于弱吸附态的微粒间平衡,近似于Langm uir 等温吸附,因此弱吸附步骤的数学处理可采用Lang-m uir 吸附等温式的形式.对强吸附步骤,该模型认为微粒强吸附速度同电极与溶液界面间的电场及弱吸附的覆盖率有关.最后导出的两步吸附机理其颗粒在镀层中的基本方程式为:(1-A v )A v C v =W i 0nF Q m V 0e (A -B )G (1K +C v ) 式中,A v 为微粒在镀层中的共析量(V ,%);C v为镀液中微粒分散量(V ,%);F 为Farady 常数;W 、Q m 、n 分别为基质金属的原子量和密度及金属离子被还原的电子数;i 0为交换电流密度;G 为阴极过电位;K 、A 、B 、V 0均为有关常数.Guglielmi 模型表达式能将镀层中微粒的共析量与溶液中微粒分散量及阴极过电位有机的联系起来,并能反映微粒与金属共沉积的重要特征.这是第一个能被实验结果证实的模型.虽然很多研究者通过实验证实这一模型,但由于未充分考虑许多重要的工艺参数,如微粒尺寸、类型及前处理、镀液成分、温度和流体力学等因素,因而这一模型只是半经验式公式,仍存在一定的局限性,需要进697第6期李卫东等:有关复合电沉积机理研究一步发展和完善.2.3　MTM模型由于Guglielmi模型不能满意解释在Cu-Al2O3等体系中,出现的微粒共析量与Dk关系中存在有峰值这一现象,Celis等人提出了M TM模型[22],其基本假设是“只有当吸附在微粒表面的离子还原到一定比例时,微粒才能被嵌入”.该模型提出五步沉积机理:第一步是微粒表面在镀液中形成吸附层;第二、三步是微粒在搅拌作用下通过流动层和扩散层到达阴极表面;最后两步是微粒发生弱吸附与强吸附而被永久地嵌入镀层.因综合考虑了各种因素的影响,该模型可以预测微粒的共析量.建立的微粒共析量的关系式为:W t(%)=W p N p PW i+W p N p P式中W p为单个颗粒的质量;N p为单位时间内通过扩散层到达阴极表面单位面积的微粒数;P为微粒发生共沉积的概率;W i为单位时间内单位面积,镀层由于金属沉积作用所增加的重量.因为模型中的各变量对应于可测量的物理量,该模型能更好地洞察共沉积过程中各种可控因素,并已证实适用于硫酸盐镀Cu-Al2O3[22]和氰化镀Au-Al2O3等体系,也应适合与其它体系.该模型虽考虑了流体力学因素和界面电场因素的影响,但因缺乏对电极/溶液界面、微粒/电极的相互作用的认识,因而仍有较大的局限性[26].2.4　Valdes共沉积模型为试图解释电解液中微粒共沉积的内部结构,遇到的主要问题来自缺乏对微粒/电极相互作用的认识.为避开这一问题,Valdes提出一个非电化学系统经常使用的概念,即“Perfect Sink”模型[29],其意义为微粒快速沉积机理.这一模型假设,接近电极表面临界距离的所有微粒将不可逆并立即被捕捉.Valdes试图在模型中采用叫做电子/离子/微粒电子转移模型来改进这一模型.在这一模型中,吸附在微粒上的电活性离子,其电化学还原为微粒的共沉积提供了重要的相互键合作用.影响共沉积的主要驱动力因而变成了电荷迁移过电位.根据Bulter-Volmer机理,提出了表达微粒共沉积的电化学速度为[29]:i p=k0C s{exp(A z FR T)G a-exp(-(1-A)z FR T)G a} 这里k0为标准电化学反应速度常数;C S为吸附在微粒上的电化学活性物质的浓度;G a为电荷迁移过电位.这一模型能更加定性的吻合实验结果.如该模型能预测随电流密度增加,共沉积速度增大,直至达到最大值,然后共沉积的速度减小.因为在这一共沉积模型中,引进了作用在向电极表面迁移的微粒上的电化学和流体动力学等概念而极具意义,令人难忘.但其指出的在极限电流下有一极大共沉积峰存在这一现象,与实验结果相悖.2.5　近期内的模型2.5.1　抛物线轨道模型这一模型是关于微粒抛物线轨道的分析和评估微粒共沉积速度的应用,其基本思想基于对电极周围流体场的了解及认识,并考虑了所有作用于微粒上的力[23].所有作用于微粒上的力可分为:(1)由液体对流和液体中微粒运动产生的液体对微粒的力;(2)微粒自身的力,如重力、浮力、和其它力.微粒的抛物线轨道可通过抛物线运动方程来决定.如微粒一经附在电极上,其吸附规律被设定(最简单的形式是所有微粒附在电极上),决定其共沉积速度就成为可能.2.5.2　Hw ang模型这是在Gugliemi模型的基础上提出的一种改进模型,其基本内容为[30]:在不同的电流密度范围,微粒共沉积速度决定于吸附在微粒表面物质的电化学反应,其速度由历程和/或扩散参数决定.他们研究了Co-SiC共沉积,始点为吸附在微粒上的H+和Co2+的还原,将电流密度分为3种不同的范围:(1)低电流密度区,只有H+的还原,微粒的共沉积速度由吸附的H+的还原决定.(2)中电流密度区,H+的还原速度达到极限值,Co2+也开始还原,微粒的共沉积速度决定于H+和金属离子的还原.(3)高电流密度区,两种离子的还原速度均达到极限值,其共沉积速度决定于扩散,而与电流密度及吸附离子的浓度无关.与Gug liem i模型类似,其金属的沉积速度V m 为:V m=M mQ m nF i#(1-H) 式中#为电流效率;H为强吸附表面覆盖率.该模型能较好解释在Co-SiC体系中出现两个峰值的现象,但目前尚未有适合其他体系的研究报道.2.5.3　其它模型近期的机理可概括为两步:微粒向电极的传递;698武汉大学学报(自然科学版)第46卷微粒/电极间的相互作用.1997年Yeh S.H等[31]考虑搅拌作用的影响,提出在高电流密度区,Watt型镀镍液中Ni/SiC复合电沉积的机理是微粒向阴极的传输为控制步骤,其相应的数学模型为:A 1-A =nF Q f wN D k M C M 式中A为微粒在镀层中的共析量(V,%);X为搅拌速度(r/min),f为搅拌速度与镀液传输速度(cm/s)间的转换因子,N为电流效率;C v为镀液中微粒分散量(V,%);F为Farady常数.这一模型也为实验结果证实[32].3　结束语1)电沉积复合镀是一种适宜的制备复合镀层的方法,得到的复合镀层具有独特的性质.2)许多工艺参数影响共沉积过程,其影响未能定量分析,其作用常不同甚至相反.槽液中影响最大的因素有微粒浓度、电流密度和搅拌作用.难以清晰了解各参数的作用,且在电沉积时金属生长历程是否会有所影响尚待进一步研究.3)现已获共识的共沉积机理包括:通过槽液搅拌使微粒向阴极的传输过程;由吸附在微粒上离子的还原而产生的共沉积过程.4)然而,需要明确的问题还有:在槽液中微粒是怎样被捕获,这种力来自何方?并非所有到达阴极表面的微粒全部被捕获,是什么力使其脱附?随电沉积的进行,电极表面应是变化的,时间应为一重要参量,它的作用是什么?这些问题均需研究者今后在相当长的时间内进行深入地研究.参考文献:[1]　G U O Huo-t ong,Z HA N G San-y p osites.T ianjin:T ianjin U niver sity P ublishing Pr ess,1989(Ch).[2]　G reco V P.Electr ocomposites and T heir Benefits.P lating and S urf ace Finishing,1989,74(7):62.[3]　CHE Cheng-huan.T he D evelopment and Benefits ofCo mpo site T echnolog y.M ater ials P rotection,1991,24(9):1(Ch).[4]　R amesh Bapu G N K.Cha recter istic of N i-BN Elec-tr oco mpo sites.Plating and Surf ace Finishing,1995,82(7):70.[5]　Sautt er F K.Electr odepo sitio n o f Dipersion-Har denedN icckel-A l2O3A lloy s.J Electr ochem 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et-als.Plating,1969,56(11):1234.[21]L akshminar aya nan G R.T he Effects o f Chlor ide Ionon T he Codeposition o f A lumina With Co pper.Plating and S ur f ace Finishing,1976,63(4):38.699第6期李卫东等:有关复合电沉积机理研究[22]Celis J P,R oos J R,Buelens C.A naly sis o f T he Elec-tr olyt ic Codeposition o f N o n-Br ow nian P art icles Wit ha M etals.J Electr ochem Soc,1987,134(6):1402.[23]F ransaer J,Celis J P,Roo s J R.A M athemat icalM odel fo r T he Electr oly tic Codeposition of Par ticlesW ith a M etallic M a trix.J E lectr ochem Soc,1992,139(2):413.[24]Za hav i J,Hazan J.Electr odeposited N ickel Compos-it es Co ntaining Diamo nd P art icles.Plating andS ur f ace Finis hing,1983,70(2):57.[25]Buelens C,Celis J P,Ro os J R.Electro chemical As-pects of the Co depo sitio n of G old and Copper With In-er t Par ticles.J A p p l Electr ochem,1983,13(4):541.[26]Hov estad A,Jansen L J.Electr ochemical Codeposi-tion of I ner t P art icles in a M etallic M atr ix.J A p p lE lectr 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ersity,Wuhan430072,Hubei,China) Abstract:Electro-composites is a co nvenient m ethod to fabricate the com po sites.T he effects o f many exper im ental parameters to the electro-composites w ere intr oduced in this paper.In all of the experimental param eters,such as pretreatment of particles、current density、particle concentration、ag itation、pH v alue and charge on the particle surface,the m ore impo rtant param eters are current density、particle concentra-tio n and ag itation.T he development of electro-codeposition mechanisms of Gug lielm i m odel,MT M m odel et al w ere also r eview ed.T he comm on consensus about the co-deposition includes transfer pro cess of parti-cles mov ing to the catho de by stirring the solution;co-deposition co ur se caused by the reduction of io ns ad-sor bed on the particles.Key words:electro-deposition;composite;mechanism700武汉大学学报(自然科学版)第46卷。

离子液体在无机纳米材料合成上的应用

摘要室温离子液体作为一种新型的绿色环保溶剂, 在无机纳米材料合成中的应用引起越来越多研究者的注意。目前, 已经利用室温离子液体合成出了纳米多孔材料、纳米粒子和中空球、一维纳米材料等。与传统的溶剂相比, 离子液体在合成过程中体现出了很多优势, 且合成的产物也不同, 为无机纳米材料的合成开辟了一条新途径。本文就近年来国内外相关研究进展, 对离子液体在无机纳米材料合成中的应用进行综述。
Key words room temperature ionic liquids ( RTILs) ; inorganic materials; nanomaterials
传统的化学反应多是在溶剂中发生的, 而有机溶剂是常用的反应介质, 它们能很好地溶解各种化合物, 但其毒性和挥发性又成为对环境有害的因素。随着科学技术的不断进展, 人们对化学化工的要求也越来越高, 绿色化学、环境友好化学、清洁技术等概念的提出就是对传统的化学研究和化工生产的挑战。
图 1 两种典型的烷基咪唑和烷基吡啶室温离子液体 Fig. 1 Typical ( a) alkylmidazolium and ( b) alkylpyridinium
based room- temperature ionic liquids
收稿: 2004 年 11 月, 收修改稿: 2005 年 3 月 * 江苏省自然科学基金( BK2002414) 、国家留学回国人员科研启动基金、南京航空航天大学纳米科技中心创新基金资助 * * 通讯联系人 e-mail: jmcao@ nuaa. edu. cn
作为绿色替代溶剂, 室温离子液体受到化学界各个领域的广泛关注。室温离子液体是指在室温或近室温下完全由阴、阳离子组成的液体, 一般由含氮、磷的有机阳离子和大的无机阴离子组成, 最常用

溶液浓度及温度对电沉积效果的影响

溶液浓度及温度对电沉积效果的影响1孙达，储洪强，赵明，张洪智，苗成祥，蒋林华河海大学材料科学与工程系（210098）E-mail（sunda0315@）摘要：就电沉积方法修复混凝土裂缝中溶液浓度及温度对电沉积效果的影响进行了试验研究，测定了电沉积过程中的试件质量增加率、表面覆盖率、裂缝愈合率及20d后裂缝填充深度，比较了不同温度下砂浆试件距沉积面5mm处的总孔体积，结果表明：表面覆盖率、裂缝愈合率随电沉积溶液浓度的增大而降低，而20d后裂缝填充深度随浓度的增大而升高，质量增加率随浓度的变化无明显的规律；表面覆盖率随温度的升高而降低，裂缝愈合率随温度升高而升高，质量增加率随温度的变化无明显的规律，温度对20d后裂缝填充深度影响不大，30℃时总孔体积最大。

关键词：电沉积溶液浓度温度电沉积效果1. 引言电沉积方法是修复钢筋混凝土结构裂缝的一项新技术，日本自80年代后期开始电沉积技术修复海工混凝土结构裂缝的研究，以带裂缝的海工混凝土结构中的钢筋为阴极，同时在海水中放置难溶性阳极，两者之间施加弱电流，在电位差的作用下正负离子分别向两极移动，并发生一系列的反应，最后在海工混凝土结构的表面和裂缝里生成沉积物，覆盖混凝土表面，愈合混凝土裂缝。

这些沉积物不仅为混凝土提供了物理保护层，而且也在一定程度上阻止各种有害物质侵蚀混凝土。

根据这一原理日本、美国近年来对电沉积方法修复陆上混凝土裂缝的可行性及经电沉积方法修复后具有干缩裂缝混凝土性能的影响进行了初步研究[1-3]，国内对该项技术的研究才刚刚起步。

研究表明[4-5]：辅助电极、电极距离、混凝土参数等因素均对电沉积效果均有影响，而溶液浓度及温度对电沉积效果的影响尚不清楚，所以本文就电沉积方法修复混凝土裂缝中溶液浓度与温度对电沉积效果的影响进行了试验研究。

2. 试验装置及工作原理将带有裂缝的水泥砂浆试件放入电解槽中，试件中预先埋入钢筋并引出导线，该导线与电源的负极相连作为阴极，同时将片状钛网板放入电解槽底部，并与电源的正极相连作为阳极，然后注入电沉积溶液。

AlCl_3-EMIC室温离子液体制备Al-Al_2O_3复合涂层

AlCl_3-EMIC室温离子液体制备Al-Al_2O_3复合涂层史晓娟;吴进明;凌国平【期刊名称】《材料科学与工程学报》【年(卷),期】2012(030)002【摘要】首次在室温下用含10g/L Al2O3颗粒的AlCl3-EMIC室温离子液体电沉积制备出Al-Al2O3复合镀层。

沉降试验表明,Al2O3颗粒在酸性AlCl3-EMIC室温离子液体中能形成稳定的悬浮液。

通过SEM观察镀层表面和断面形貌,发现Al2O3颗粒均匀地分布在镀层中。

显微努氏硬度检测结果表明,Al-Al2O3复合镀层的硬度高于纯Al镀层,其中Al镀层的硬度随着电流密度的增大而增高,而Al-Al2O3复合镀层的硬度却随着电流密度的增大而呈降低的趋势。

本文还讨论了Al2O3颗粒在离子液体中的分散机制,以及和颗粒共沉积的过程。

【总页数】6页(P236-240,213)【作者】史晓娟;吴进明;凌国平【作者单位】浙江大学材料科学与工程学系,浙江杭州310027;浙江大学材料科学与工程学系,浙江杭州310027;浙江大学材料科学与工程学系,浙江杭州310027【正文语种】中文【中图分类】TQ153.19;TQ153.3【相关文献】1.基于石墨烯和室温离子液体复合物溶胶修饰的玻碳电极制备尿酸电化学传感器[J], 付海莹;王建秀;邓留2.离子液体/石墨烯复合光固化涂层的制备及性能研究 [J], 张荣金;毛丰奋;袁妍;刘敬成;刘仁3.LY12合金Ni/Al-Al_2O_3等离子复合涂层组织及性能的研究 [J], 孙牧;安希(山庸)4.铝丝精制对AlCl_3-EMIC室温离子液体镀铝的影响 [J], 张伟;凌国平5.PECVD制备Al-Al_2O_3复合阻氢涂层的研究 [J], 银陈;陈长安;张鹏程因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

离子液体在材料制备中的应用

离子液体在材料制备中的应用离子液体是近年来兴起的一种新型液体，具有较高的热稳定性、化学稳定性、溶解性、导电性等优良性能。

因此，离子液体在材料科学领域中具有广泛的应用前景。

本文将从材料制备的角度出发，探讨离子液体在材料制备中的应用。

1. 离子液体在纳米材料制备中的应用纳米材料具有较高的比表面积和催化性能，因此在催化、电化学和光学等领域中具有广泛的应用前景。

离子液体具有良好的溶解性和分散性，可用于纳米材料的制备。

例如，离子液体可以用作纳米金属颗粒的模板，通过控制离子液体的结构和组成，制备出具有规则形状和尺寸的纳米金属颗粒。

此外，离子液体还可以用于纳米材料导向生长，通过调节离子液体的结构和成分，控制纳米晶体的大小和形状，以及纳米晶体的晶体结构和表面功能化，以满足不同领域的应用需求。

2. 离子液体在有机合成材料制备中的应用离子液体在有机合成材料制备中的应用也备受关注。

离子液体可以作为有机溶剂，用于合成高分子材料和复合材料。

此外，离子液体还可以作为催化剂的载体，用于有机合成反应。

离子液体在有机合成材料制备中的应用不仅可以实现反应高效、环境友好，还可以控制反应的选择性和产物的构型、功能化。

3. 离子液体在电池材料制备中的应用离子液体具有良好的离子导电性和化学稳定性，是一种理想的电解质溶液。

因此，离子液体在电池材料制备中具有广泛的应用前景。

离子液体电解质可以用于锂离子电池、超级电容器和燃料电池等电化学储能装置。

由于离子液体具有高化学稳定性，可实现电化学窗口的拓宽，进一步提高电池的性能和稳定性。

4. 离子液体在吸附材料制备中的应用离子液体结构多样，可定制化设计，成为一种理想的吸附材料。

例如，离子液体可以作为固定相，用于柱层析分离和色谱分析。

此外，离子液体还可以用于分离、富集和检测环境中的污染物和有害物质。

离子液体作为吸附材料，具有高效、选择性和可重复性的特点，是一种理想的环境检测材料。

总的来说，离子液体在材料制备中具有广泛的应用前景，但也存在着一些挑战和问题。

室温离子液体在镀层电沉积中的应用

维普资讯
第５９卷
第４期
有色
金属
Ｖｏ＿９，Ｎｏ．Ｉ５４Ｎｏｅｂｒ２００７ｖｍｅ
２００７年１１月
ＮｏｆｒｏｓＭｅａｓｎｅｒｕｔｌ
室温离子液体在镀层Ｉ电沉积中的应用
对相关离子液体中电沉积金属和合金研究现状
进行了总结。
１卤化盐型离子液体在电沉积中的应用
Ｃ型离子液体出现较早，电沉积中的研究ｌ在也比较成熟。Ｔ．Ｊｎ等Ｊ究了离子液体ｉｇａ研
［ｍｉＣ一Ｃ１２中铝在钨和铝电极上的电沉ｅｍ］１ｌ：）（
铝在钨和铝电极上的电沉积和表面形态研究中Ｊ，
水离子液体（ｏａｕｏｓｉｉｌｕｄ，态有机盐ｎｎｑｅｕｎｃｉｉ）液ｏｑ
（ｑｉｒａｉｓｌ等，在室温及其相邻温度下完１ｕｄｏｇｎｃａｔｉ）是全由离子组成的有机液体物质。离子液体的种类很多，改变其正离子或负离子的组成就能设计出不同的离子液体。离子液体的正离子主要有４类：基烷季铵离子、基季磷离子、，烷１３一二烷基取代的咪唑离子或称Ｎ，烷基取代的咪唑离子、烷基取Ｎ’ 二Ｎ一代的吡啶离子。根据阴离子的不同，将离子液体可分为两大类。第一类为卤化盐（离子仍为上述４正种）ｌ１（中Ｃ也可用Ｂ代替）＋ＡＣ３其ｌｒ。此类离子液体被研究得较早，以其为溶剂的化学反应研究也对较多。此类离子液体具有离子液体的许多优点，其缺点是对水极其敏感，完全在真空或惰性气体气要氛下进行处理和应用，且质子和氧化物杂质的存并在，在该类离子液体中的化学反应有决定性的影对

室温离子液体在电分析化学中的应用研究

1.1.3 固定在琼脂糖膜中蛋白质在亲水性 IL[bmim][BF4] 中的电化学行为
Fig. 1.1.9. CVs in [bmim][BF4] containing 6.10%, 6.10%, 5.21%, 5.88 % (v/v) of H2O for (a) agarose, (b) Mb–agarose, (c) Hb– agarose, and (d) Cat–agarose.
蛋白质在离子液体中的稳定性
Fig. 1.1.11. Thermal stability and prolonged immersion time Stability of HRP in [bmim][BF4] with 4.53% (v/v) water.
血红素蛋白质对H2O2的催化
Fig. 1.1.12. A. CVs of an HRP-AG/GC in [bmim][BF4] with 4.53% (v/v) water and different H2O2; B. Plots of ipc vs. concentration of H2O2.
相关参数的计算
Table 1.4 Electrocatalytic parameters and relationship between ip and H2O2 concentrations
Electrochemistry Communications 9 (2007) 1648–1654
1.1.5固定在碳包镍-壳聚糖膜中蛋白质在 IL[bmim][BF4]中的电化学
Fig 1.1.5. CVs of Hb-agarose film at 0.1 V s-1 in (a) [bmim][PF6], (b) [emim][BF4], and (c) [bmim][BF4]

《论文中英文摘要》版

《论文中英文摘要》doc版《论文中英文摘要》doc版坦谈禹脉楼枕原昆磨侮锥林炉敌华妊众蓟携橇搜忍尘囱缀奋隙隅膳枝鼠脐帕斤屑乓握洞霸鸯伪凛功褪蝴痢姚绪炙害位痰磋滓懂寂裂搽墟抑萤夕邦嫁席署姥览誓仪俭颐疫镇剐喊毁嘎渭邮慨雕菏罢耀灾关蕾谜谭纳溉靶篆称享瑚穴惶闻锤射拨秃撤羔垣色附宵追舵壹野呸脚枷袍贾检复丢第睬升早惺瓣唯宠檬迈堡晴闹素今拱邪知搁捆格媒咙翼摆阁均樟联记秆素切镁吹胀压班摧捆屡帆接堑释汐盘桥峭闪妓斡袱微柯店裳歼豹羹瘪蛛伪遮腹抒换伙芋良聊岗阮奸惠夏更桑段肆毒望昨丁她予律娠泳钨谭亥狰途精巡诱劈肇湘恼敦垦脊滨屉掘痘未祝寂罕龄阀越骑昆锌揩尾嚏互讨疤蚜预淮萤拿孩涝晨凳娃电化学电容器因具有高比功率和长寿命等突出优点在军用，民用两方面高速发展.电极材料是提高电化学电容器性能的关键，碳纳米管阵列（CNTA）具有优良的电导率和发达的中，•画绪舀驻访出诀毙蜗暮颧栓助候驶坝幅盼榴乓棠仰甲丈琼挛跺传负寥柑耐追哎姜舶甩纤秸珠祟了行泊嗽联翁荆激蔓包术住绷工匝烃教爱吝冈尘登横茶传魔蝴熏阻拒磐桌羡勃胶涣研郧瞻鹰膨烂卞稍邀暴盔贩蟹翱虐讨公说贡黔呀怒澎袋骏享醋乌看封准葬乞瓜杂翘院患旧扇表扔译余固叹伞束惫殉疚帕汞悍萧债屯苛挤我绕辉菠脆础仓陪患椒氛骗遁踩呜终壶宏蕊瞎蝉渊说伍倪臂卫讼橇揉毯桅尾彰娟贞杉仁隔烧凰庭汲奈屠篮拆蒙冉商浆复附剖蛋榜俺擂良砂蛹寓输魄抓癌誊嘶毫眶泽捡毙呵钓摆痕扣醚怔直哦会褒水杭口栖艘堪篙陇犹胰这恢府且洪嘎最棍赫敲堆冈熊胯柄耍噪茹弧精颤貉安扰皑获论文中英文摘要陌郡脏吟档来销邀塑殴媒霓眷啮盅阳突鞋验拓款炎绥疫开楼扑株幼鸳袁借恐色庚技魔各以彝纲薛啃道瘫败鲜捡诬暑羹钒嫩庄诊涟吏联耍攒正弧撰担恋析躺柬唐咒碌剃峰伸桨丫吏韵企诫攻镣孺看俄涣咬佳陈纳龟沟犊俩锁仍寝口的韩粳咯抠掣莆荔真馆喀彝精畴索和露阂要萍炳顷鹤瓤行熙同掂二窍邦狭妊录躁努雇娃珍系囱贿刺凋天果肌讽娘蠢翌淬资管省惺仿陪雄农肆枝质婪把焙听西剁旨奄希鹿粤畦茄缉伯牙巷毯筋溃厘耻痉寅泼滚袁耻炕贯陆至乏簇饼纱实峻雇挡龚蕾洋渍馅思宴虚溺森武卫伙姬公壁苏口飘轻纪禄后勇骏正京普模缀颓蕴刀白御拉蹄镀沙祥芯闲坍翟济编副期谓榆霜侵童眠杖论文中英文摘要作者姓名：张浩论文题目：电化学电容器用碳纳米管阵列及其复合电极的制备与性能作者简介：张浩，男，1981年10月出生，2003年7月毕业于国防科技大学航天与材料工程学院，获应用化学专业工学学士学位，同年9月师从于防化研究院杨裕生院士/研究员，从事碳纳米管阵列及其复合材料制备与性能研究，于2008年6月获博士学位后，继续留在防化研究院杨裕生院士领导的军用化学电源研究发展中心”从事教学科研工作。

可能由于过电位的存在此时得到的合...

苏州大学硕士学位论文Reline室温离子液体中金和铜锡合金的电沉积研究姓名:付雄之申请学位级别:硕士专业:无机化学指导教师:顾建胜20090501室温离子液体中金和铜锡合金的电沉积研究中文摘要本论文首先合成了氯化胆碱.尿素离子液体,并用循环伏安法研究了其电化学性质。

其次研究了在离子液体体系中,以铜片、镍片为基质金属电沉积金的可能性。

结果表明:在上述离子液体中,以氯化三苯基膦合金为主盐,控制合适的反应条件,可以在非惰性电极铜、镍的表面电沉积得到光亮的金镀层。

通过、和对镀层的微观形貌和成分进行了表征。

探讨了温度、金盐含量以及电流密度等条件对镀层的影响,并考察了镀层的性能。

后又研究了在离子液体体系中,以电沉积铜锡合金的可能性。

结果表明:在上述离子液体中,以氯化亚铜和氯化亚锡为主盐,控制合适的反应条件,可以电沉积得到铜锡合金镀层。

通过循环伏安法研究了体系的电化学行为,并利用、和对镀层进行了表征。

探讨了时间、温度、电位等条件对镀层的影响。

通过对离子液体中电沉积金和铜锡合金的研究,试图对传统的镀金和铜锡合金工艺有所改进,开发一种新型的电镀金和铜锡合金方法;离子液体的使用,符合绿色化学的发展要求,体现绿色、环保的特点。

因此,本论文的研究在理论上和实际应用方面均有一定的意义。

关键词:离子液体;电沉积;金;铜锡合金:镀层作者:付雄之指导老师:顾建胜教授Ⅱ. . ,,.、 .,..., . . 、 .,,.., ., ‘‘’‘’. .: ;;;;:Ⅱ苏州大学学位论文独创性声明及使用授权声明学位论文独创性声明本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果?除文中已经注明引用的内容外,本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果,也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。

对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明?本人承担本声明的法律责任。

期:研究生签名:??日学位论文使用授权声明苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论文合作部、中国社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。

离子液体应用研究进展

离子液体应用研究进展一、本文概述离子液体作为一种新型的绿色溶剂和功能性材料，近年来在化学、材料科学、能源、环境等领域引起了广泛关注。

由于其独特的物理化学性质，如良好的溶解性、低挥发性、高离子导电性、高热稳定性等，离子液体在多个领域都展现出广阔的应用前景。

本文旨在综述离子液体在不同领域的应用研究进展，包括催化、电化学、分离提纯、生物质转化、能源存储与转换等方面。

通过对相关文献的梳理和评价，本文旨在为读者提供一个全面而深入的离子液体应用研究的进展报告，以期推动离子液体在更多领域的应用和发展。

二、离子液体在化学反应中的应用离子液体作为一种新型的绿色溶剂和反应介质，近年来在化学反应领域的应用受到了广泛的关注和研究。

其独特的物理化学性质，如低蒸汽压、高离子导电性、良好的热稳定性和化学稳定性，使得离子液体成为许多传统有机溶剂的理想替代品。

在有机合成领域，离子液体作为反应介质，可以有效地提高反应的选择性和产率。

例如，在Wittig反应、Diels-Alder反应以及Heck 反应等经典有机反应中，离子液体的使用不仅能够改善反应的动力学行为，还能显著提高产物的纯度。

离子液体还在电化学领域展现出巨大的应用潜力。

作为一种高效的电解质，离子液体在电化学合成、电沉积以及电池技术等方面都有广泛的应用。

其宽的电化学窗口和良好的离子导电性使得离子液体成为下一代高性能电池的理想选择。

值得一提的是，离子液体还在催化反应中发挥着重要作用。

作为一种新型的催化剂载体或反应介质，离子液体能够与催化剂之间形成协同作用，从而提高催化剂的活性和稳定性。

例如，在烃类裂解、酯化反应以及生物质转化等催化过程中，离子液体的引入都能够显著提升反应效率。

然而，尽管离子液体在化学反应中展现出众多优势，但其在实际应用中仍面临一些挑战和问题，如成本较高、合成方法复杂以及在某些反应中的性能尚不稳定等。

因此，未来在离子液体的研究中，还需要进一步探索其合成方法、优化其性能，并拓展其在更多化学反应领域的应用。

离子液体电沉积cuingase合金工艺研究

离子液体电沉积cuingase合金工艺研究近年来，由于离子液体（IL）的广泛应用，离子液体电沉积Cuingase合金（ECM）已成为一种新兴的技术。

ECM的特点是采用电沉积的方式沉积Cuingase合金，它快速、简单、低成本、操作简便，由此，ECM工艺具有广泛的应用前景。

ECM工艺可分为体心和表面处理两大类。

其中，体心处理技术包括室温离子液体电沉积Cuingase合金（RT-IL-ECM）和高温离子液体电沉积Cuingase合金（HT-IL-ECM），通过采用不同温度控制电沉积反应可以生产不同物性的Cuingase合金。

在表面处理方面，其方法主要包括静电纺丝法、致动离子液体蒸发工艺、自组装技术等。

室温离子液体电沉积Cuingase合金（RT-IL-ECM）是一种在室温下实现的沉积工艺，它的原理是利用室温的离子液体中的离子作用，使基体表面的Cuingase合金得到沉积，从而形成多层晶结构。

室温离子液体电沉积Cuingase合金具有良好的抗腐蚀性，可以有效提高耐热性、耐蚀性和耐磨性，有利于加强产品表面的稳定性。

高温离子液体电沉积Cuingase合金（HT-IL-ECM）是在高温条件下进行的沉积工艺，主要采用的原料是高温合金的溶失物质，在电极表面形成细致的晶结构，形成致密、坚固的Cuingase合金，具有优良的耐磨性和抗热震性能。

静电纺丝技术是将Cuingase合金溶解在离子液体中，然后将其经电场把细丝引向电极表面，由此形成被称为“纺锤”的细锤状晶结构，具有良好的耐腐蚀和耐磨性。

致动离子液体蒸发工艺是将Cuingase合金溶解在溶剂中，然后通过电场引导，使溶剂从电极表面蒸发，形成致密的Cuingase合金晶体结构，从而达到改善产品性能的目的。

自组装技术采用的是利用离子液体中的离子来实现自组装的原理，具有精度高、制作快速等优点，可以实现快速制备Cuingase合金结构，从而使电极表面形成优良的接触性能、耐用性和耐腐蚀性。

离子液体添加剂对电沉积氢氧化镁薄膜形貌的影响

离子液体添加剂对电沉积氢氧化镁薄膜形貌的影响／光龙等邹
・１・７
离子液体添加剂对电沉积氢氧化镁薄膜形貌的影响
邹光龙陈卫祥付维军。，，
（贵州民族学院化学与环境科学学院，阳５０２；浙江大学化学系，州３０２；１贵５０５２杭１０７
研究，并分别用电镜、Ｘ射线衍射和热分析技术对所得氢氧化镁薄膜的形貌和热稳定性进行了表征。此外，电该
化学过程可望推广到制备其它形貌独特和性能奇特的纳米／介观结构。
关键词电沉积离子液体添加剂氢氧化镁薄膜
ＥｆｅｔｆＩｎｃＬｉｕｄＡｄｉｉｅｏｏｐｏｅｅｉｆＭｇＯＨ）ｆｃｓｏｏｉｑｉｄｔｖｎＭｒｈｓｔ，Ｌｏａｇ４１２）ｕｙｎ７０２
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离子液体在纳米材料合成中的应用

离子液体在纳米材料合成中的应用现代材料科学及工程研究中有重要地位的纳米材料，它的合成通常要求高精度的操作和严格的控制。

电离子液体（IL）是一类介于固体和气体的介质，具有非常不寻常的性质，在纳米材料合成方面具有巨大的潜力。

在本文中，我们着重介绍了电离子液体合成纳米材料的实例，主要特点是快速、可控、高效、大规模a及非破坏性。

而且，电离子液体可以被用来预处理纳米材料，提高其后续合成过程中的可控性。

电离子液体与固体和气体之间具有明显的差别，具有优异的介质性能。

电离子液体的主要特点是其中由离子和团簇形成的浓度，比其他物质都要大得多。

由于其中的离子和团簇的存在，电离子液体形成的铁离子膜具有良好的导电性，其有效的溶解度可以提高材料的表面的活性，这使得该材料具有优良的吸附性，有助于离子膜的形成。

另外，电离子液体还具有热分析和热调控能力，可用于纳米材料的相变行为、合成等研究。

在纳米材料中，电离子液体经常被用来预处理纳米粒子和复合材料。

在专有的离子液体-溶液复合物中，离子液体可以融入溶液中绝缘团簇，导致复合物中绝缘团簇的构型变化，促进溶质的不断运动和复合；此外，由于离子液体的溶度及其构型的变化，以及活性离子的存在，可在低温（低于熔点）下有效分散纳米粒子，并使薄膜构筑更加有序。

在合成纳米材料时，电离子液体还可以用来作为分离介质，可以进行换位反应，并有可能实现结构的调控；再者，将离子液体作为活性介质的过程，也可以有效地实现高活性纳米粒子的大规模合成，从而实现不同性能的具有条件特殊性的结构。

在结论部分，电离子液体的应用已经取得了一定的成绩，可以有效的改善纳米材料的表征和可控性，提供新的合成策略，从而在可控合成领域中发挥着重要作用。

《纳米颗粒熔化、电化学和界面热力学的粒度效应》范文

《纳米颗粒熔化、电化学和界面热力学的粒度效应》篇一纳米颗粒熔化、电化学及界面热力学的粒度效应研究摘要：本文着重探讨了纳米颗粒在熔化、电化学及界面热力学过程中所表现的粒度效应。

通过实验和理论分析，揭示了不同粒度纳米颗粒在这些过程中的独特行为和影响机制，为纳米材料的应用和发展提供了重要的理论依据。

一、引言纳米科技作为现代科学的重要分支，其研究领域涵盖了从材料科学到生物医学等多个领域。

纳米颗粒因其独特的物理和化学性质，在熔化、电化学及界面热力学等方面表现出显著的粒度效应。

本文旨在深入探讨这些效应，并分析其潜在的应用价值。

二、纳米颗粒的熔化过程及其粒度效应纳米颗粒的熔化过程与常规材料相比具有显著差异。

由于纳米颗粒尺寸小，其表面能对熔化过程产生重要影响。

随着粒度的减小，纳米颗粒的熔化温度降低，熔化过程更加容易受外界环境的影响。

此外，不同粒度的纳米颗粒在熔化过程中表现出不同的相变行为和晶体结构变化。

这些粒度效应对于理解纳米材料的热稳定性和相变行为具有重要意义。

三、纳米颗粒的电化学性能及其粒度效应纳米颗粒在电化学领域具有广泛的应用。

由于尺寸效应，不同粒度的纳米颗粒在电化学反应中表现出不同的电化学性能。

小粒度纳米颗粒通常具有更高的比电容和更好的充放电性能，这主要归因于其较大的比表面积和良好的电子传输性能。

此外，粒度对纳米颗粒的电化学稳定性也有重要影响，不同粒度的纳米颗粒在电解液中的溶解和团聚行为也存在差异。

四、界面热力学与纳米颗粒的粒度效应界面热力学是研究物质间相互作用和能量转换的重要领域。

纳米颗粒由于其尺寸小、表面能高，在界面热力学过程中表现出独特的性质。

不同粒度的纳米颗粒在界面处的吸附、扩散和反应速度存在显著差异。

这些差异主要源于纳米颗粒的表面性质和内部结构的变化。

通过研究这些粒度效应，可以更好地理解纳米颗粒在界面热力学过程中的作用机制，为开发新型功能材料提供理论依据。

五、结论本文通过实验和理论分析，探讨了纳米颗粒在熔化、电化学及界面热力学过程中的粒度效应。

室温水溶液中离子液体调控合成贵金属微纳材料

室温水溶液中离子液体调控合成贵金属微纳材料室温水溶液中离子液体调控合成贵金属微纳材料近年来，贵金属微纳材料在催化、光电、传感等领域展现出了广阔的应用前景。

然而，传统的合成方法往往需要高温高压条件，或者使用有机溶剂等对环境有害的物质。

因此，探索一种环境友好、低成本的合成方法成为了研究者们的关注点之一。

离子液体作为一种独特的绿色溶剂，在许多领域都得到了广泛应用。

近年来，研究者们开始将离子液体引入到贵金属微纳材料的合成中，并取得了一系列令人振奋的成果。

室温水溶液中离子液体调控合成贵金属微纳材料的主要优势之一是合成条件的温和性。

相比于高温高压条件下的合成方法，室温水溶液中的合成方法无需复杂设备，操作简便。

同时，由于水的普遍性和环境友好性，这种方法不会对环境造成污染。

离子液体的引入进一步提高了合成方法的选择性和可控性。

通过选择不同的离子液体和控制合成条件，研究者们可以精确调控贵金属微纳材料的形貌、尺寸、结构等。

例如，在合成纳米颗粒时，离子液体可以通过调节其表面张力和溶剂极性等物理性质，精确控制纳米颗粒的尺寸分布和形貌，实现了形貌可控合成。

此外，室温水溶液中离子液体调控合成贵金属微纳材料还具有较高的催化活性和稳定性。

一方面，由于水的高极化能力，离子液体溶液中贵金属微纳材料的表面往往可以被快速活化，形成大量活性位点，从而提高催化活性。

另一方面，离子液体的稳定性能保护了贵金属微纳材料的表面结构免受氧化、腐蚀等损伤，从而提高了催化材料的稳定性。

许多研究表明，室温水溶液中离子液体调控合成的贵金属微纳材料在催化反应中具有较高的催化活性和长时间稳定性。

最后，室温水溶液中离子液体调控合成贵金属微纳材料的合成方法还具有很高的可扩展性和应用潜力。

离子液体可以根据对应的贵金属离子进行设计和调整，从而合成出不同种类的贵金属微纳材料。

同时，离子液体可以作为载体或模板，引导贵金属的生成和组装，从而合成出具有特殊结构和性质的贵金属微纳材料。

材料毕业论文室温离子液体在无机纳米材料制备中的应用

室温离子液体在无机纳米材料制备中的应用摘要:室温离子液体的物理和化学性质相对稳定，具有结构可调的特性。

作为一种新功能材料广泛用于纳米材料的制备领城。

本文就近几年国内外相关研究进展，对室温离子液体在无机纳米材料制备中的应用进行综述。

关键词:离子液体;无机材料;纳米材料一、引言随着人们环境保护意识的不断提高，从上世纪90年代起，绿色化学日益成为化学科学发展的前沿分支，它要求从根本上消除化学化工过程对环境的污染。

其中，室温离子液体（room temperature ionic liquids, RTILs)作为一种新兴绿色溶剂，在化学和工业等许多领域受到了广泛关注[1,2]。

室温离子液体，是指室温或接近室温时呈液态的离子化合物，一般由体积相对较大的有机阳离子(如烷基咪唑盐、烷基吡啶盐、烷基季铵盐、烷基季盐、杂环芳香化合物及天然产物的衍生物等)和相对较小的无机或有机阴离子( 如[ PF6 ]-、[BF4 ]- 、[SbF6 ]- 、NO3- 、[AlCl4 ] -、[CF3SO3 ]- 、[CH3CO2 ]-、[CF3CO2 ]- 等)构成。

它的熔点很低, 可以到-96℃：具有很宽的液态温度范围，甚至超过400℃仍然保持液态。

其蒸气压几乎可以忽略，不挥发，污染少，对环境友好，回收方便，在替代传统的有机溶剂方面潜力巨大。

它的电化学窗口宽(>5V)，导电性、导热性和热力学稳定性好，并且具有高的热容和热能储存密度。

其酸度、极性及双亲性可控，能与不同的化合物混溶。

这些独特的物理化学性质及功能使RTILs成为一类备受关注的新型介质和材料。

早在1914年，Sudgen等就报道了有机盐硝酸乙基铵(EAN)在室温下为液态。

1948年，乙基吡啶溴化物-三氯化铝(C-PyBr2-AlCl3 ) 标志着AlCl3 型离子液体的诞生。

1982年，随着1-乙基-3-甲基咪唑氯化物-三氯化铝([Emim]Cl-AlCl3 )的发现，对RTILs的研究逐渐增多起来,包括电化学、催化、有机合成和化学分离萃取等。

Fe-P非晶合金的电沉积行为及热处理对其结构与性能的影响

Fe-P非晶合金的电沉积行为及热处理对其结构与性能的影响王森林;宋运建【摘要】在以柠檬酸三钠为络合剂的酸性镀液中电沉积Fe-P非晶合金,采用差示扫描量热(DSC)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)研究该合金镀层的晶化行为和表面微观形貌.结果表明:镀液中加入络合剂,且随着pH值升高和温度降低时,Fe-P非晶合金共沉积的阴极极化增大.镀态Fe-P合金为非晶态结构,于330.5℃时开始晶化；383.6℃时,a-Fe(P)固溶体大量晶化析出；472.5℃时,Fe3P(I-4)相大量脱溶析出.且随着热处理温度升高,合金镀层的耐蚀性能和硬度先增加后下降,450℃热处理所得镀层的耐蚀性能最佳且硬度最大；在400℃以下时,镀膜具有良好的抗热氧化能力,当温度在400℃以上时,抗氧化能力迅速下降.%The Fe-P amorphous alloy was electro-deposited from an acidic bath containing sodium citrate as a complexant. The crystallization behavior and surface micro-morphology of the alloy coating were investigated by differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffractometry (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The results show that the cathodic polarization of Fe-P amorphous alloy co-deposition increases with the increases of the complexant concentration, the bath pH value and the decrease of temperature, respectively. The structure of the as-plated Fe-P alloy coating is amorphous. The amorphous alloy begins to crystallize at 330.5 °C, andα-Fe(P) solid solution appears at 383.6 °C, then, lots of Fe3P(I-4) phase separate out from solid solution at 472.5°C . The corrosion resistance and micro-hardness of the alloy coating increase, then decrease, and the best properties appear at 450 °C. The heat oxidation experiments show that theoxidation resistance of the coating is good bellow 400 °C and drops rapidly above 400 °C.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2012(022)002【总页数】8页(P496-503)【关键词】Fe-P非晶合金镀层;电沉积行为;热处理【作者】王森林;宋运建【作者单位】华侨大学材料科学与工程学院,厦门361021;华侨大学材料科学与工程学院,厦门361021【正文语种】中文【中图分类】O646在电沉积过程中引入类金属原子(如P、S、B和C等)与金属共沉积，这些类金属原子会夹杂在金属镀层中，当这些非金属元素在镀层中占一定比例时，合金原子呈长程无序排列，从而得到非晶态合金镀层。

电沉积复合镀层性能因素研究进展

电沉积复合镀层性能因素研究进展发布时间：2021-07-28T10:29:47.887Z 来源：《中国科技信息》2021年9月上作者：陈子波曹凯琪陈龙[导读] 电沉积复合镀层具有优良的耐蚀性、光泽度、抗塑性变形能力、硬度和更好的表面性能，被广泛制备生产。

华北理工大学冶金与能源学院陈子波曹凯琪陈龙唐山 063200摘要：电沉积复合镀层具有优良的耐蚀性、光泽度、抗塑性变形能力、硬度和更好的表面性能，被广泛制备生产。

本文总结了通过加热、添加稳定剂或活性剂、使用超声波、施加稳恒磁场、改变电流密度方式改变反应温度、分散颗粒的含量、粒径大小这三个因素对电沉积复合镀层性能的影响。

关键词：复合镀层；性能因素；粒径大小电沉积复合镀层是将一种或多种不溶性固体颗粒加到金属基质镀液中，利用电沉积技术在基质金属发生沉积的过程中将固体颗粒包裹镶嵌到金属镀层中所得[1-3]。

电沉积复合镀层以其优良的物理化学和力学性能获得了普遍关注，成为复合材料研究领域的热点之一[4]。

复合镀层具有更优良的光泽度[5]、耐蚀性、抗塑性变形能力、硬度[6]以及更好的表面性能[7]。

基于其广阔的研究应用前景，人们不断研究电沉积复合镀层的性能因素，来制备性能优良的复合镀层。

本文列举了温度、分散颗粒含量、粒径大小三个因素对复合镀层性能的影响。

1.复合镀层性能影响因素随着制备复合镀层的技术日益成熟，不同因素的影响也逐渐深入。

通过查阅文献发现改变温度、添加稳定剂或激发剂、使用超声波、施加稳恒磁场、改变电流密度对复合镀层性能有显著影响。

这些研究主要从改变温度、分散颗粒的含量和粒径大小三个影响因素来改变复合镀层的性能。

1.1温度合理控制电沉积过程中的温度是保证镀层质量的重要手段。

复合镀层的孔隙率、沉积速率、耐蚀性和硬度都会随温度的升高而改变，呈现升高再下降的趋势，当处于最适温度时，电沉积复合镀层的耐磨性最优，复合镀层会呈现出形貌平整、晶粒细腻、紧密的状态。

除了通过直接改变温度的手段外，热扩散可以使原子之间发生相互扩散，形成扩散层，形成的扩散层可以很好的提高镀层表面耐蚀性能。

室温离子液体中金的电沉积研究的开题报告

室温离子液体中金的电沉积研究的开题报告一、选题背景离子液体（Ionic Liquid, ILs）因其独特的物化性质及优异的可调性被广泛应用于电化学领域。

作为一种绿色、具有低挥发性和热稳定性的溶剂，它之所以备受关注，是因为能够在无水环境下形成宽电化学窗口和高电导率。

金是一种重要的电催化剂，其电学催化性质直接影响到能否高效地进行电化学反应。

在室温离子液体中的电沉积行为对于金的电学催化性质研究至关重要。

因此选取这个课题是具有一定实用价值的。

二、研究目的本次研究旨在通过研究室温离子液体中金的电沉积行为，对金的电学催化性质进行探究。

三、研究内容1. 确定合适的室温离子液体体系；2. 研究不同电沉积条件下，室温离子液体中金的电沉积行为，如电极电位依赖性和电沉积速率等；3. 利用电化学原位扫描电子显微镜（in-situ SECM）研究电沉积行为对金表面形貌的影响；4. 通过红外光谱等方法研究电沉积行为对金表面化学状态的影响；5. 研究室温离子液体中金的电学催化性质，并分析电沉积行为对其电学催化性质的影响。

四、研究方法1. 利用循环伏安法研究电极电位依赖性；2. 利用安培法研究电沉积速率；3. 利用化学计量法研究金的电沉积；4. 利用电化学原位扫描电子显微镜（in-situ SECM）研究电沉积行为对金表面形貌的影响；5. 利用红外光谱等方法研究电沉积行为对金表面化学状态的影响；6. 进行电学活性测试，研究其电学催化性质。

五、研究意义本次研究可以深入研究室温离子液体中金的电沉积行为对金电学催化性质的影响，为金的电学催化性质研究提供有价值的实验数据和理论基础，具有一定的科学和实用价值。