电化学法制备纳米晶钴铜合金的研究
CuO纳米材料的可控合成初

CuO纳米材料的可控合成作者:刘欢指导教师:刘小娣摘要:纳米CuO 由于具有独特的电、磁和催化等特性, 受到了广泛关注。
本文综述了近年来纳米CuO 的制备方法及应用技术进展, 具体介绍了纳米CuO 的液相法、固相法和气相法制备技术; 同时, 还研究了纳米CuO 在不同领域的性质和应用;展望了今后的研究方向和前景。
关键词:纳米CuO;制备;性质;应用0 引言铜是与人类关系非常密切的有色金属,其氧化物——CuO有着广泛的应用,除作为制铜盐的原料外,它还广泛应用于其他领域:如在催化领域,它对高氯酸铵的分解,一氧化碳、乙醇、乙酸乙酯以及甲苯的完全氧化都具有较高的催化活性;在传感器方面,用CuO作传感器的包覆膜,能够大大提高传感器对CO的选择性和灵敏度;近年来,由于含铜氧化物在高温超导领域的异常特性,使CuO又成为重要的模型化合物,用于解释复杂氧化物的光谱特征。
纳米CuO因具有表面效应、量子尺寸效应和久保效应使其在电、磁、催化等领域表现出不寻常的特性。
如表面效应使其催化活性大大增强,量子尺寸效应使纳米CuO的红外光谱宽化、蓝移和分裂。
因此,纳米CuO的制备和应用研究近年受到广泛关注。
1纳米CuO 的制备方法纳米材料的制备方法根据物料状态可分为:固相法、气相法和液相法。
目前纳米CuO的制备方法已开发的主要有固相法和液相法,其中对液相法研究得较多。
1.1固相法1.1.1室温固相反应法固相反应法是指将金属盐或金属氧化物按照一定比例充分混合研磨后进行煅烧,直接制得纳米CuO粉体的方法。
洪伟良等[1]以醋酸铜和草酸为原料,采用低温固相配位化学反应法先合成出了前驱配合物草酸铜,再将前驱物高温热分解,得到粒径为20~30nm的纳米氧化铜粉体,但团聚较严重。
李东升等[2]以硝酸铜和碳酸氢铵为原料,利用室温固相反应制备出纳米级碱式碳酸铜粉体,经230℃焙烧后制得平均粒径为28nm的氧化铜纳米球,该产品大小均匀,但是纯度不高。
各类金属电化学沉积机制的研究与应用分析

各类金属电化学沉积机制的研究与应用分析一、导言金属电化学沉积是指在电化学反应中,通过外加电压和电流下,金属原子离子被还原物吸附并形成金属沉积物的过程。
金属电化学沉积过程是一种简单、快速、高效的沉积方法,可用于各种不同金属沉积薄膜。
本文旨在探索各类金属电化学沉积机制的研究与应用分析。
二、铜电化学沉积机制铜电化学沉积是最常见的电化学沉积方法之一,可用于工业生产中的电路板、微电子设备和太阳能电池等行业。
铜电化学沉积是通过向铜盐溶液中施加电场来监听铜离子,并沉积在表面上。
沉积机制采用铜离子在氧化还原反应中的还原过程,具体过程如下:Cu2+ + 2e- → Cu (电化学反应)因此,铜池被称为“还原池”,水分子也可能被还原成氢气,化学方程式如下:H2O + 2e- → H2 + 2OH-三、镍电化学沉积机制镍电化学沉积是一种常用的镍涂层方法,广泛应用于半导体、电池、汽车零部件等行业。
镍电化学沉积机制是镍离子通过电化学还原转化成金属镍,具体反应如下:Ni2+ + 2e- → Ni镍电化学还原反应中,镍的电极电动势比水还原大1.7伏,因此,此电化学反应非常浓烈,不需要添加还原剂。
在电解质中,引入一定量的NiCl2 作为离子源,镍电解时,镍离子向阳极迁移,致力于向阳极释放电子与 Cl- 离子发生电极筛选,碳块向阳极通电,导致表面发生化学反应,即生成 Ni2+ 离子。
四、铬电化学沉积机制铬电化学沉积可用作防腐、美化工程在不锈钢、铸铁、铜等材料表面的处理。
铬电化学沉积是通过在含铬离子的电解液中将铬离子沉积在基材表面的过程。
铬离子被还原成金属铬时,电解质中的酸性越高,还原得越彻底。
铬化学反应如下:Cr3+ + 3e- → Cr五、锌电化学沉积机制锌电化学沉积应用广泛,可在热交换、汽车工业以及裸钢及钢铁制品保护等多个领域中使用。
锌电化学沉积离子(Zn2+)沉积在金属表面的机制如下:Zn2+ + 2e- → Zn当电解液浓度越来越高时,锌离子的浓度也有显着的增加,且锌离子的沉积是一个快速而简单的过程。
纳米铁锡钴复合氧化物的制备与电化学性能

纳米铁锡钴复合氧化物的制备与电化学性能刘斌;胡文胜;宋彬;贾殿赠【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2010(034)008【摘要】采用沉淀法制备了作为锂离子电池负极材料的纳米铁锡钴复合氧化物粉末,并用X-射线衍射对其结构进行了分析、透射电镜对其形貌进行了表征并测试了充放电和循环性能.结果表明,采用沉淀法可以制备出颗粒粒度分布较均匀、尺寸为20 nm的铁锡钴复合氧化物;充放电过程中从30周到50周,铁锡钴复合氧化物放电比容量由292mAh/g衰减到269 mAh/g,放电容量保持率较高(92%),说明纳米铁锡钴复合氧化物具有较高的放电容量和良好的循环性能.【总页数】3页(P790-792)【作者】刘斌;胡文胜;宋彬;贾殿赠【作者单位】新疆大学,新疆,乌鲁木齐,830046;新疆教育学院,新疆,乌鲁木齐,830043;新疆教育学院,新疆,乌鲁木齐,830043;新疆教育学院,新疆,乌鲁木齐,830043;新疆大学,新疆,乌鲁木齐,830046【正文语种】中文【中图分类】TM912.9【相关文献】1.纳米钴铁复合氧化物的制备与电化学性能 [J], 胡文胜;刘斌;李亚娟2.锂空气电池用碳纳米管/钴锰氧化物复合电极材料的制备及电化学性能 [J], 张治安;周耿;彭彬;卢海;贾明;赖延清;李劼3.泡沫铜负载氧化铜/钴锰氢氧化物复合纳米线阵列的制备及其电化学性能 [J], 贾聪圃;周罗肖;何颖;汪谌;程起林4.嵌入二氧化锡纳米晶对热分解制备钌锡氧化物复合涂层钛阳极形貌结构和电化学性能的影响 [J], 刘钰如;王欣;唐电5.碳球@纳米片状钴镍金属氧化物核壳型复合材料的制备及其电化学性能 [J], 冯艳艳;李彦杰;杨文;牛潇迪因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
电池级纳米氧化钴的制备

2 1 2 反应 时间对 产 品粒 度 的影 响 .. 氯化 钴浓度 为 1 0mo/ 与 碳 酸 氢 铵 的物 质 . lL, 的量 比为 1 :2 2 反 应 温 度 为 5 ., 6℃ , 加速 度 为 滴 2mL mi , / n 陈化 3 i, 烧温 度为 3 0℃, 烧时 0r n 煅 a 5 煅 间 为 1 0mi。在 不 同 的反 应 时 间下 , 品粒 度 及 2 n 产
文 章 编 号 : 0 8 1 3 ( 0 1 0 - 3 50 1 0—5 4 2 1 )50 1-3
电池级 纳米 氧 化钴 的制备
胡 鹏 娟
( 西安 彩 晶光 电科 技 股份 有 限公 司 , 陕西西 安 7 06 ) 1 0 5
摘 要 : 究 了以氯化 钴 为原料 , 研 通过 比较选择 了价格 相 对低廉 的碳 酸 氢铵 代 替 草酸作 沉淀 剂制备 前驱 体 , 考察 了反 应 温度 、 应 时 间、 反 氯化 钴 的浓 度 、 酸 氢铵溶 液加料 速 度 等 因素对产 品粒度 大 小 碳
影响 。
电子和 信息 产业 的迅 速 发展 , 以及航 空 、 天和军 用 航
电子设 备 的发展 , 移 动 电源 能 量密 度 和循 环 性 能 对
的 要求 也越 来越 高 , 进 了高 容量 电化 学 电源 的发 促
展 。锂 离子 电池 是伴 随 着金属 锂二 次 电池发 展起 来 的新 一代 二 次 电池 , 细 C 。 是 目前 工业 上 生 产 超 o0
2 0
l ( /m) g dn b )反 应 温 度 为 5 6℃
1 4 实验 步骤 . 1 反应 )
1 5
将 配 置好 的 一 定 浓 度 的 氯 化 钴 溶 液 置 于 2 0 5
电沉积制备W-Co合金镀层及其耐蚀性能研究

第43卷第6期2020年12月V ol.43No.6Dec.2020辽宁科技大学学报Journal of University of Science and Technology Liaoning 电沉积制备W-Co 合金镀层及其耐蚀性能研究赵海瀛,翁夺,路金林,陈书文(辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山114051)摘要:为了缓解腐蚀,增强基体的使用寿命,以钛金属为基体,采用电沉积法制备了W-Co 合金镀层。
使用扫描电镜对镀层的晶粒尺寸和微观形貌进行表征,利用Autolab 电化学工作站测试镀层在3.5%的NaCl 溶液中的腐蚀电流密度。
研究了不同电流密度、主盐浓度及pH 值对合金镀层性能的影响规律。
结果表明,电镀液中钨盐质量浓度为0.08mg/mL 时,镀液温度为65℃,pH 值为6,钴盐浓度为0.1mol/L ,电流密度为50mA/cm 2,腐蚀电流密度为7.294×10-5A/cm 2时,W-Co 合金镀层表现出良好的耐腐蚀性。
关键词:W-Co 合金镀层;钨酸钠;共沉积;耐腐蚀性;电沉积中图分类号:TQ153.2文献标识码:A 文章编号:1674-1048(2020)06-0401-05DOI :10.13988/tl.2020.06.001表面处理技术可以有效提高金属的物理化学性能。
电沉积法制备合金镀层具有工艺流程短、原料损失小、能耗低、可大规模生产等优点[1],是最有效的表面处理方法之一。
传统的铬镀层虽然具有良好的装饰性和功能性,但含铬的镀液有毒且严重污染环境,从而限制了它的应用[2]。
研究发现,Ni-Co 、Ni-W 、W-Co 等合金镀层可代替含铬镀层[3-4],其中W-Co 合金镀层具有优良的耐蚀性、耐热性、耐磨性、耐疲劳和抗氧化性,常被应用在航天、国防和海洋大气腐蚀环境中[5-6]。
早在2002年,陈颢等[7]就提出用恒电流法制备W-Co 合金镀层,镀层外观和色泽与含铬镀层相近,且镀液的分散能力和覆盖能力较好,但镀层的硬度较低[8]。
水热法合成微纳米氧化铜的结构及形貌研究

水热法合成微纳米氧化铜的结构及形貌研究康浩【摘要】笔者通过水热法制备微纳米氧化铜,采用XRD、SEM、TEM进行表征.研究结果表明:所制备的氧化铜纯度较高,不同途径制备出的氧化铜产物具有不相同的形貌.笔者对各种形貌氧化铜微粒产生机理进行了研究,并提出了可能的反应机理和晶体生长机理.以CuSO4·5H2O、尿素为主要原料,另加PVP、H2O2辅助反应,通过温和的水热法合成了棱柱状的Cu2(OH)2CO3,通过煅烧制得棱柱状CuO.以Cu(Ac)2·H2O、水为主要原料、SDBS作为表面活性剂,通过水热法制备出了棒状氧化铜纳米结构.以Cu(NO3)2·3H2O为主要原料、PVP作为表面活性剂,通过溶剂热法制备了花状氧化铜微纳米结构.以Cu(NO3)2·3H2O、水为主要原料、SDBS 作为表面活性剂,通过水热法制备了自组装的氧化铜球形结构.【期刊名称】《陶瓷》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】9页(P35-43)【关键词】反应机理;晶体生长;形貌表征【作者】康浩【作者单位】荔浦师范学校广西桂林546600【正文语种】中文【中图分类】TQ174前言笔者旨在制备氧化铜纳米材料,这是因为它有着广泛的用途。
首先,氧化铜纳米材料应用于催化剂。
纳米氧化铜对CO、乙醇等的完全氧化都具有较高的催化活性,对高氯酸铵的分解也具有很好的催化作用[1~3]。
在所使用氧化铜纳米材料作为高氯酸铵催化剂时,可以降低催化分解温度、加快分解速率,但对转化率没有太大的影响[4~6]。
其次,氧化铜纳米微粒对光、温度、湿度等具有很高的灵敏性,将氧化铜纳米材料制成薄膜包覆在传感器的表面,从而可以提高传感器的灵敏性和选择性[7~8]。
再次,氧化铜纳米材料应用于太阳能电池材料。
这是由它的光导性和光化学性所决定的。
纳米氧化铜做电极材料时可以显著改善普通电极材料使用时所带来的不足,包括电池材料的光电转换率、对环境的危害性以及材料性能的稳定性[9]。
表面纳米化技术制备梯度纳米结构金属材料的研究进展

表面纳米化技术制备梯度纳米结构金属材料的研究进展摘要:多数工程结构材料的失效都是从表面的薄弱环节开始发生或者传导,从而引起材料的性能下降,使用寿命缩短。
受生物材料的梯度结构启发,近年来开发了多种表面纳米化技术,成功在工程材料表面制备了晶粒尺寸从表层纳米尺度连续变化到内部宏观尺度的梯度纳米结构,强化和保护了材料表面,有效地解决了上述问题。
结合国内外表面纳米化的研究结果,综述了金属材料梯度纳米材料的研究进展。
首先,介绍了梯度塑性变形、物理化学沉积等表面纳米化加工技术的最新进展。
其次,对梯度等轴纳米晶、梯度纳米层片和梯度纳米孪晶等多种表面纳米化材料的微观结构进行了归纳,并对最新发展的梯度纳米结构材料表层晶粒的晶体学取向等微观信息表征方法进行了系统地阐述。
随后,总结了梯度纳米结构对工程材料的表面强度、塑性、强-塑匹配、加工硬化、疲劳、耐磨、腐蚀和热稳定性等性能的影响。
最后展望了表面纳米化技术制备梯度纳米结构金属材料的发展趋势及工程应用所面临的挑战。
关键词:表面纳米化;梯度塑性变形;物理沉积;化学沉积;纳米结构;微观结构;摩擦金属材料是国家经济建设、国防建设和社会发展的重要支撑,开发、设计和制备性能优异的结构金属材料一直是凝聚态物理、材料科学等研究前沿。
自20 世纪90 年代,德国科学家Gleiter 教授提出“纳米材料”的概念以来[1],纳米颗粒、纳米线、纳米多层薄膜、纳米晶、纳米孪晶和纳米梯度结构等各种新型纳米结构材料应运而生[2-3]。
与传统的粗晶材料相比,纳米结构金属材料具有微小的结构及独特的物理、化学和力学等性能[4]。
这些特点和优势为基础研究提供了新的契机,也为纳米科学技术的创新与大规模的工业化提供了新的机遇。
近年来,塑性变形细化结构制备超细晶或纳米晶得到了深入研究。
细化微观结构能将材料的屈服强度提高几倍甚至十几倍[4]。
但是,当应变量达到某一临界值时,材料的结构尺寸和强度不再随应变的增加而发生变化[5]。
脉冲电镀的研究现状

引 言
脉冲电镀是 20 世纪 60 年代发展起来的一种电 镀技术, 因为它的应用范围极广, 不但在各种常规镀 种的高速电镀上应用, 而且在印制板高密度互连 (H igh D en sity In terconnect ion, HDL ) 通孔酸性镀 铜上, 在制造纳米晶、 纳米多层膜时, 应用脉冲电镀 [1] 都比直流电镀好 , 因此脉冲电镀发展非常迅速。 其 工作原理主要是利用电流 ( 或电压) 脉冲的张驰增加 阴极的活化极化和降低阴极的浓差极化。 当电流导 通时, 接近阴极的金属离子充分地被沉积; 当电流关 断时, 阴极周围的放电离子恢复到初始浓度。 这样周 期的连续重复脉冲电流主要用于金属离子的还原, 从而改善镀层的物理化学性能[ 2, 3 ]。 脉冲电镀参数主
H 2O 012 m o l L 、 KC l 110 m o l L 、N H 4C l 110 m o l L、 N H 4B r 011 m o l L 、H 3BO 3 0165 m o l L 、 HCOO K 110 m o l L 的镀液。 通过非对称的换向脉
1 应用研究
111 脉冲镀锌及其合金
Abstract: T he p rincip le, cha racterist ics and techn iques of p u lse p la t ing w ere in t roduced. T he ap 2 p lica t ion sta tu s of p u lse cu rren t p la t ing in zinc, ch rom ium , n ickel, copp er, go ld, silver and their a lloy p la t ing w ere summ a rized. In add it ion, the copp er p la t ing w ith p u lse cu rren t in p rin t ing cir2 cu it boa rd to p roduce nano 2 p a rt icle and nano 2 m u lt ilayer film s w ere a lso d iscu ssed. T he develop 2 ing t rend of p u lse p la t ing w a s p review ed. Keywords: p u lse cu rren t; elect rop la t ing; nanocry sta lline
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电化学法制备纳米晶钴铜合金的研究
纳米晶钴铜合金是一种具有良好物理和化学性质的材料,具有广泛的应用前景。
电化学法制备纳米晶钴铜合金是一种较为简单易行的方法,本文将对其研究进行探讨。
一、研究背景
随着现代科技的发展,纳米材料已经成为材料科学的热门研究领域。
纳米晶钴
铜合金作为一种重要的纳米材料,可以在催化、电催化、电极材料、磁性材料、传感器等领域发挥重要作用。
目前,钴铜合金的电化学法制备已经被广泛应用于纳米晶铜合金材料的制备。
二、研究方法
电化学法制备纳米晶钴铜合金是一种简单易行的方法。
通过溶液中的化学反应
构建化学反应系统,运用电化学调节技术控制与调节反应过程中离子的电化学状态,最终制备出纳米晶钴铜合金。
三、制备过程
在制备纳米晶钴铜合金的过程中,首先需要对溶液进行处理。
在常温下将钴离子、铜离子溶解于无水乙二醇中,再加入足量的Nafion和异丙醇。
之后,可以使
用恒流电沉积法进行处理。
在处理的过程中应尽量减少氧化还原的次数或间隔时间,以避免合金颗粒形态的变化。
四、制备结果
通过电化学法制备的纳米晶钴铜合金具有细致、均匀的晶体结构,且结晶粒度
明显优于其他制备方法。
钴铜合金的纳米晶晶粒尺寸通常在20-30nm范围内,其
结晶表面具有均一覆盖,呈现出良好的晶体形态。
其晶体结构中的成分比例也可以根据所需材料的特性进行调整,以达到更加优秀的材料性能。
五、应用前景
纳米晶钴铜合金的制备方法简单,工艺可控。
在生产应用的过程中,能够保证产物质量的一致性。
其在催化、电催化、电极材料、磁性材料、传感器等领域的广泛应用,在未来有着非常广阔的发展前景。
六、结论
通过电化学法制备纳米晶钴铜合金,在材料物理化学性质、化学反应机理、制备工艺、材料应用等方面均有着重要的研究价值。
其制备方法简单、工艺可控,因此具有广泛的应用前景。