ZnCl2／TMAC离子液体中电镀锌的研究.pdfVIP

·12 · 有色金属 (冶炼部分) 2010年 4期 ZnC12／TMAC离子液体中电镀锌的研究 张跃宏，翟秀静 ，李亚琼，冯乃祥 (东北大学材料与冶金学院，沈阳 110004) 摘要：研究了ZnCI。／TMAC离子液体体系在铜电极上的阴极沉积过程 ，测量了体系的电导率，考察了电 解质浓度、温度等工艺条件对镀层的影响。结果表明，阴极过程为准可逆过程；体系电导率随温度升高 而升高#358K，电压 2．O4V，电沉积时间30rain，可得到致密镀层，颗粒大小接近 3／zm，电流效率达 90％。 关键词：离子液体；电镀；锌；循环伏安 中圈分类号：TQ153．1 5 文献标识码 ：A 文章编号：1007—7545(2010)04—0O12一O4 ResearchonElectroplatingofZincfrom ZnCI2／TMACIonicLiquid ZHANG Yue-hong，ZHAIXiu-jing，LIYa—qiu，FENGNai—xiang (SchoolofMaterials Metallurgy，NortheasternUniversity，Shenyang110004，China) Abstract；Theelectrod印0sitionofzincwasinvestigatedinTetramethylammonium chloride (TMAC)con— tainedwithZnCI2．Theeleetriealconductivityoftheelectrolytesystem andthefactorssuchastheconcen— trationofelectrolyteandtemperaturewerestudied．Thereductionprocessofzincwasquasi—reversible． W iththetemperatureincreasing，theconductivityincreased．W henthecellvoltagewas2．04V atthetem— peratureof358K，thecoatingwascompactandthecurrentefficiencywas90 depositingfor30rain．The sizeofcrystalwasnearly3 “m． Keywords：Ionicliquid；Electricplating；Zinc；Cyclicvoltammetry 电镀锌是一个量大面广 的镀种，它 占总镀种的 溶剂 ，研究了锌在铜电极上的沉积过程 ，考察电解液 6O 以上口]。目前主要采用酸性体系镀锌，此技术 浓度 、温度对镀层的影响。 存在部件产生氢脆 、电流效率低 、废水处理 、工作温 1 实验 度高等问题[2]。如何在获得高质量镀层的同时消除 电解液对环境的危害已成为绿色电化学和环保工业 由于无水氯化锌具有很强的吸水性 ，在空气 中 亟待解决的问题 ，离子液体使之成为可能。离子液 极易水解，市售分析纯无水氯化锌大多是 ZnClz和 体具有 ：电化学窗 口宽、导电性好、黏度比较大 、扩散 Zn(OH)CI的混合物。本实验采用干燥氯化锌于 速率慢等特点Is叫]。 423K脱水 ，再在 1073K升华得到了高纯度的无 离子液体用于电沉积金属及合金方面已有很多 水氯化锌 。电解液配置在氩气气氛手套箱 内进行， 研究[5]，目前用于 电镀锌主要采用 ZnCt／EMIC ZnC1。与TMAC的摩尔 比为 7：3，溶剂 PC(分析 体系[8-11]，其中EMIC价格偏高、对水和空气敏感 。 纯)为 15mL，在 358K搅拌 30min，得到白色透明 本研究使用 TMAC(四甲基氯化铵)具有低黏度和 的电解液。电