基于氯化胆碱—乙二醇低共熔溶剂电解锡粉的研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a2009090720
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
锡粉因在常温下具有化学性质稳定、耐腐蚀性强、导电性好、无毒等特性被广泛应用于制造锡膏、电碳制品、摩擦材料、含油轴承及电池材料等领域。在水溶液中电沉积锡粉所用的电解质主要是酸性体系,存在严重的析氢反应和环境污染。低共熔溶剂(DES)是一种新型的绿色溶剂,相比于水溶液中电沉积锡粉具有能耗低、环保、电化学窗口宽等优势,将其用于电沉积锡粉有望减少析氢反应,避免环境污染,具有广阔的工业应用前景。本文合成了氯化胆碱-乙二醇(Ch Cl-EG)低共熔溶剂(DES),将一定量的Sn Cl2溶解其中,采用红外光谱、紫外光谱、电喷雾质谱等手段研究了Sn(II)在Ch Cl-EG DES中的存在形式;研究了Sn Cl2浓度和温度对Ch Cl-EG DES黏度和电导率的影响;采用循环伏安法、阴极极化法、计时电流法等方法系统研究了在Ch Cl-EG DES中Sn(II)离子的电化学行为;通过塔菲尔曲线研究了在此溶液中锡阳极的溶解行为;通过改变电沉积实验条件,研究了以Ch Cl-EG DES为电解质,锡片为阳极,镍片为阴极,考察了电流密度、Sn Cl2浓度、温度以及极间距等参数对电流效率、电能单耗、产物形貌、物相组成和择优取向的影响,确定电沉积参数与产物的对应关系及调控机制;采用扫描电镜和原子力显微镜对锡阳极溶解前后的形貌进行了表征。主要研究成果如下:(1)Sn Cl2浓度和温度对Sn Cl2-Ch Cl-EG DES的黏度和电导率有影响:随着Sn Cl2浓度的升高,溶液黏度先降低后升高,电导率先降低后升高;随着温度的升高,溶液黏度逐渐降低,电导率逐渐升高。电喷雾质谱分析表明,Sn(II)在Ch Cl-EG DES中主要以[Sn Cl3]-的形式存在。(2)循环伏安测试表明,Sn(II)在Ch Cl-EG DES中可以被电还原为金属锡。阴极峰值电流ipc与扫速的平方根ν1/2之间具有良好的线性关系,表明Sn(II)在镍电极上的还原是一个受扩散控制的一步两电子转移的准可逆过程。升高温度,Sn(II)还原的扩散系数变大,表明升高温度有利于金属锡的电沉积。增大Sn Cl2浓度使金属锡的还原电位正向移动。(3)阴极极化曲线表明,相比于玻碳、铜、钛等电极,Sn(II)在镍电极上的还原电位更正,更容易沉积得到金属锡;适当降低温度,有利于得到粒径较小的金属锡粉。锡在Ch Cl-EG DES中在镍电极上的电沉积经历了晶核形成和长大过程,为三维瞬时形核生长。塔菲尔曲线测试表明,锡阳极溶解过程的表观活化能较低(25.536 k J·mol-1)。锡阳极溶解前后的表面形貌分析表明,锡可以在Ch Cl-EG DES中电化学抛光,无副产物生成,并且经电化学抛光后其粗糙度显著降低。(4)在电流密度10~30 m A·cm-2,Sn Cl2浓度30~70 m M,温度313~353 K,电极间距1~3cm范围内,电流效率随着电流密度、Sn Cl2浓度和温度的增加先增加后降低,并随着极间距的增加而降低;电能单耗随着电流密度和极间距的增加而增加,随着Sn Cl2浓度和温度的增加而降低。相比于电流密度和Sn Cl2浓度,极间距和温度对电流效率和电能单耗影响较大。(5)对锡粉的SEM测试表明,在Ch Cl-EG DES中电解锡粉,通过调整试验参数可以获得树枝状、针状和金字塔状的锡粉。增加电流密度,锡粉的粒径变小,分支更细;升高Sn Cl2浓度和温度,锡粉的晶粒尺寸变大;增大极间距,锡粉的晶粒尺寸几乎不变。对产物的XRD测试表明,锡粉为体心四方晶体结构。随着电流密度和电极间距的增大,择优晶面由(200)转变为(101);随着Sn Cl2浓度的增加,择优晶面由(211)转变为(200);温度对晶面择优取向影响较小。
其他文献
弹性光网络的出现为业务提供了灵活的资源分配方式,极大的提高了单链路上承载的业务量,这给运营商带来了巨大利益,但同时也带来了潜在的风险。风险在于:由于单链路承载的业务量增多,当因外部因素(如自然灾害)或内部因素(如链路自身使用年限或环境因素导致衰减系数增大)引发链路状态异常(链路故障或链路信道质量降级)时,网络容量将受到较大的影响。而异常链路状态下的资源分配方式决定了最终网络容量的大小,由此本课题得
人类文明的进步和创新交织在时间维度和空间维度之中。随着交通运输和通讯技术的发展,人们普遍获得与之前截然不同的社会空间和时间体验,越来越的人文学者关注和探究时空问题。哈维是当代西方地理学中新马克思主义的重要代表人物之一,他从20世纪晚期资本主义积累体制的转变来探讨西方资本主义文化从现代性向后现代性转变的根源,并指出这种转变导致的文化上的表现就是人们体验空间和时间方式的改变,也就是新一轮的“时空压缩”
深海鱼类是海洋生物系统中至关重要的一环,是人类不可或缺的基础物质保障,对维护生态系统的平衡也起到关键作用。在海洋鱼类资源开发的过程中,对鱼类的识别是必不可少的,然而各种鱼类形态各异,颜色多样,大小不一,而且不同鱼类之间通常具有相似的特征,这对于鱼类的精准识别是一个极大的挑战,一旦鱼类识别出现大概率错误极有可能造成一系列的损失。因此,海洋鱼类品种的有效识别将对我国海洋资源的发展产生巨大的影响。随着人
化工行业作为国民经济生产和发展必不可少的重要支柱和基础性产业,也是典型的高污染、高能耗行业,其在创造巨大财富的同时也给环境造成破坏,我国化工行业年年都会排放大量的废物,加剧了环境污染。随着经济的快速发展,化工污染事件也频繁发生,如天津港爆炸事件、中石化东黄输油管道泄漏爆炸事件、常州学校化工污染事件等,都深深印证着化工企业存有环境隐患,并严重制约了经济社会的可持续发展,引发了世人的广泛关注。化工企业
在日趋激烈的市场竞争之中,作为市场竞争的基本参与单元,企业赢得并保持市场竞争力和持续发展能力的关键因素是人才因素。防止人才流失的关键在于人才管理机制的科学合理性,
目的:本研究将从分子细胞、动物和临床样本多个层次研究lnc RNA SFTA1P在非小细胞肺癌中的临床意义和生物学功能。方法:1.采用NCBI数据库和蛋白质编码能力预测工具分析SFTA1P的分子特征。2.利用q RT-PCR试验检测62对非小细胞肺癌组织和正常组织中的SFTA1P表达量,并用Kaplan-Meier Plotter分析SFTA1P与非小细胞肺癌患者预后的关联。3.通过NCBI获得S
在全球经济一体化日益显著的大趋势下,供应链的竞争逐渐取代以往单纯的企业之间的竞争。企业开始意识到只有通过协同合作来提高供应链整体利润,才能保证自身收益的稳定增长。
对于目前深层、高温高压碳酸盐岩储层改造,提高酸蚀裂缝导流能力及增加酸蚀有效缝长至关重要。酸液在裂缝中的流动及分布特征将直接决定裂缝壁面的刻蚀程度,进而影响导流能力大小及酸蚀有效缝长。因此,表征酸液在裂缝中的流动及分布特征对指导高效酸压设计具有现实意义。酸液物理性质会随酸蚀作用而改变,进而影响酸液流动状态;同时,裂缝表面形态将直接决定酸液的流动状态,然而目前的研究并未予以考虑。因此,研究酸液物理性质
PM2.5是我国许多城市的首要污染物之一,京津冀及其周边地区“2+26”城市污染物排放强度远高于全国平均水平,冬季采暖季期间PM2.5污染严重,城市间相互影响显著。开展该区域大
本文通过把手案例平台对近10年来非法吸收公众存款罪案件数量进行检索发现,本罪案件数量总体呈现上升趋势,2018年虽有减少,但数量仍旧惊人。同时将本罪的案件数量在破坏社会主义市场经济秩序罪的案件数量中所占比重进行统计发现,非法吸收公众存款罪在破坏社会主义市场经济秩序罪一章中所占比重总体呈现上升趋势,2018年与2017年持平。从而得出结论,近十年来司法实践中非法吸收公众存款罪存在着扩大适用的趋势。民