金属Al和不锈钢在[bmim]BF4离子液体中电化学.pdf

第 38卷 第2期 化 工 技 术 与 开 发 V01．38 No．2 2009年2月 Technology DevelopmentofChemicalIndustry Feb．2009 金属A1和不锈钢在 [bmim]BF4离子液体 中的电化学 薛 红，陈 锋，万卫平，曹 一，刘 超，童张法 (广西大学化学化工学院，广西 南宁 530004) 摘 要：g／子液体作为有潜力的绿色电化学介质，在电解、电镀、电催化、电分析化学等领域具有非常好的应用 前景。本文采用循环伏安法和塔夫尔曲线法研究了金属～ 和不锈钢在 [bmim]B~离子液体中的电化学行为，结 果表明金属 在[bmim]BF4离子液体中非常稳定，不锈钢在该离子液体中显示一定的活性。 关键词：离子液体 ；[bmim]BF4；电化学 ；不锈钢；金属 中图分类号：0646 文献标识码：A 文章编号：1671—9905(2009)020001—03 在电化学研究和电镀及冶金工业生产中，如何 析仪，手套箱。参比电极双液接 A~g／AgCl电极，辅 获得优 良镀层并避免电镀液给环境带来危害，是化 助电极铂丝电极 ，金属电极为工作电极。不锈钢型 学家和环保工作者共同关心的问题。离子液体是一 号为(0Crl3A1)，为工作 电极。 类在室温或低温下为液体的盐，通常为无色液体，由 1．2 电化学测试 含氮、磷有机阳离子和大的无机阴离子组成，蒸气压 采用三电极体系，参比电极为双液接 Ag／AgCl 低，不挥发，不可燃，低毒性，对无机和有机材料表现 电极 ，辅助电极为铂丝电极，不锈钢为工作电极(用 出良好的溶解能力，具有很好的导电性和较宽的电 金相砂纸打磨，用 5．0mol·L．1的盐酸浸泡 1min， 化学窗口，常被作为反应和分离技术中的绿色替代 再用去离子水清洗待用)，循环伏安法和塔菲尔曲线 溶剂和电化学过程的介质。最初希望离子液体作为 法研究，在 3～一3V的电位范围进行扫描。 在室温条件下金属铝沉积的介质，科学家最近研究 2 结果与讨论 了在不同的离子液体和不同基质上铝的电化学沉 积，可 以得到致密、均 匀，附着性较好 的铝沉积 实验测得 自合成的[bmim]BF4[(氯化一1一丁基一 层l1J，获得附着性好和抵抗机械磨损的铝镀层， 3一甲基咪唑)BF4]离子液体的电导率为 1．77×10_3 非常适合复杂构件如螺杆的镀覆[；利用离子液体 S ·cm 一 。 据文献报道金属离子在离子液体介质中 的特性对金属进行 电抛光处理[5--7]，获得金属 的沉积要比水溶液中所需的电位低，电沉积过程的 M g[8--9]，Zn—Sn及Zn—Mn合金的沉积 【l0~11I，通 电流效率高。而金属离子的电沉积与金属在离子液 过电沉积得到含有 1、a的NiTi合金复合层 l【2]，而且 体中的电化学行为直接相关，所以离子液体相关电 在离子液体介质中获得的电沉积层与在水溶液体系 化学研究显得尤为重要。本文采用三电极体系循环 获得的沉积层不同。本文采用循环伏安法研究金属 伏安法和塔菲尔曲线法研究不锈钢的电化学行为。 和不锈钢在[bmim]BF4离子液体中的电化学行 2．1 金属 在 [bmim]BF4中的氧化还原行为和 为，为拓展该离子液体在 电化学合成、电解、电镀和 电化学行为 电冶金过程等领域的应用提供理论依据。 将表面处理过的金属 作为工作 电极在 1 实验方法