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室温离子液体具有独特的物理化学性质,因此在化学、材料等学科领域得到了广泛的应用。近年来,作为一种新颖的介质,室温离子液体在电化学领域的应用,也越来越受到人们的重视,但总体来看,室温离子液体在电化学研究中的应用仍有许多工作需要去探索。基于以上原因,本文中在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF6)离子液体中对铬、铈、钴和钌在铜片上恒电势电沉积行为进行了探索,并得到了一些初步的结果:⑴以一氯丁烷、N-甲基咪唑和KPF6为原料合成了1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体([BMIM]PF6),用红外光谱(IR)对合成的产物进行了结构分析,用循环伏安法测试了[BMIM]PF6的电化学窗口。⑵氯化铬(CrCl36H2O)溶于[BMIM]PF6离子液体中所形成电解液以铜片为基体进行了金属铬的恒电势电沉积实验。循环伏安法测试结果表明在含有氯化铬的1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体体系中金属铬的电沉积是受扩散控制的非可逆电极过程,在该电解液体系中,Cr(III)的传递系数α为0.025,扩散系数D0为1.142×10-6cm2.s-1。通过扫描电子显微镜(SEM)和X-射线能量色散谱(EDS)对电沉积金属铬的微观形貌以及组成进行了分析,探讨了电沉积时间和Cr(III)浓度等条件对电镀层的影响。⑶含有氯化铈(CeCl3)的1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体([BMIM]PF6)和乙二醇(EG)所形成电解液以铜片为基体研究了金属铈的电沉积。循环伏安法测试结果表明[BMIM]PF6-CeCl3-EG电解液体系中金属铈的电沉积是受扩散控制的非可逆电极过程,在该电解液体系中,Ce(III)的传递系数α为0.05,扩散系数D0为2.45×10-6cm2.s-1。通过扫描电子显微镜(SEM)和X-射线能量色散谱(EDS)对电沉积得到的电镀层微观形貌以及组成进行了分析,探讨了电沉积电势的变化对电镀层的影响。⑷含有氯化钴的1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体([BMIM]PF6)和乙二醇(EG)所形成电解液以铜片为基体研究了金属钴的电沉积。循环伏安法测试结果表明[BMIM]PF6-CoCl2-EG电解液体系中金属钴的电沉积是受扩散控制的非可逆电极过程,在该电解液体系中,Co(II)的传递系数α为0.034,扩散系数D0为1.87×10-6cm2.s-1。通过扫描电子显微镜(SEM)和X-射线能量色散谱(EDS)对电沉积得到的电镀层微观形貌以及组成进行了分析,探讨了电沉积电势的变化对电镀层的影响。⑸含有氯化钌(RuCl3)的1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体([BMIM]PF6)和乙二醇(EG)所形成电解液以铜片为基体研究了金属铈的电沉积。循环伏安法测试结果表明[BMIM]PF6-RuCl3-EG电解液体系中金属铈的电沉积是受扩散控制的非可逆电极过程,在该电解液体系中,Ru(III)的传递系数α为0.037,扩散系数D0为1.25×10-6cm2.s-1。通过扫描电子显微镜(SEM)和X-射线能量色散谱(EDS)对电沉积得到的电镀层微观形貌以及组成进行了分析,探讨了电沉积电势的变化对电镀层的影响。