ChCl-EG低共熔溶剂体系中镍沉积的电化学行为研究

作者：谭勇; 张久凌; 孙杰^*

来源：表面技术, 2018, 47(11): 245-250.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2018.11.035

• 氯化胆碱-乙二醇
• 镍
• 电沉积
• 循环伏安
• 计时电流
• 形核机制

目的研究镍在低共熔溶剂体系中的电沉积、电化学行为及形核方式。方法使用循环伏安法和计时电流法,研究在氯化胆碱-乙二醇(ChCl-EG)低共熔溶剂体系中镍沉积的电化学行为及其形核理论。采用SEM测试手段对镍电沉积层的微观形貌进行观察和分析,同时采用EDS分析镍镀层的元素组成。结果 ChCl-EG低共熔溶剂的电化学窗口为2.63 V,镍在ChCl-EG低共熔溶剂体系中的氧化、还原电位分别为0.79 V和-0.34 V。不同扫描速度的循环伏安曲线表明,在扫速为1050 mV/s时,Ep与v无关,呈现出可逆反应的特性;而当扫速增加到5090 mV/s时,Ep随v的增加而呈现负移的趋势,符合不可逆反应的特性。可以判断镍(Ⅱ)在ChCl-EG低共熔溶剂中属于准可逆反应。在"电流滞环"-1.00-1.08V下测定计时电流曲线,通过拟合计时电流曲线与理论模型对比发现,镍(Ⅱ)在ChCl-EG体系中的电结晶过程符合Scharifker-Hill三维形核模型。镍电沉积层在铜基体上分布均匀,镀层中只含有镍元素。结论镍(Ⅱ)在氯化胆碱-乙二醇低共熔溶剂中的电沉积过程是准可逆反应且形核机制为三维瞬时成核,通过ChCl-EG低共熔溶剂体系可以得到纯度高并且分布均匀的镍镀层,且镍镀层的颗粒尺寸为22.1 nm。

• 单位
  沈阳理工大学; 环境与化学工程学院