離子液體中電沉積鎂的研究

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1、？單位代碼：１０１６６碩士學(xué)位論文離子液體中電沉積鎂的研究■翹論文作者：，純鮮學(xué)科專業(yè)：指導(dǎo)教師：純紅鮮缸報(bào)培養(yǎng)單位：ｍ制培養(yǎng)類別：２０１時(shí)５月完成時(shí)間：沈陽師范大學(xué)學(xué)位評(píng)定委員會(huì)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下取得的研究成果。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說明并表示了謝意。、Ｖ作者簽名：玄嘮砂「丨期：？學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本人授權(quán)沈陽師范大學(xué)研

2、究生處，將木人碩上學(xué)位論文的個(gè)：部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索；有權(quán)保留學(xué)位論文并向國(guó)家主管部門或其指定機(jī)構(gòu)送交論文的電子版和紙質(zhì)版，允許論文被杳閱和借閱；有權(quán)可以釆用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、ｒ編學(xué)位論文。保密的學(xué)位論文在解密后適用本規(guī)定。ｙ作者簽名．：日期：ｘｊ離子液體中電沉積鎂的研究中文摘要金屬鎂為21世紀(jì)最具前景的輕金屬及綠色金屬，其資源儲(chǔ)量豐富，分布廣泛，具有很強(qiáng)的化學(xué)活性；鎂合金具有良好的輕量性、耐蝕性和耐沖擊性等，它們廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)，國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域。目前，工業(yè)制鎂主要方法是皮江法，但勞動(dòng)強(qiáng)度大，污染環(huán)境，不符合國(guó)家的基本

3、政策。離子液體具有極低的蒸汽壓、較寬的電化學(xué)窗口、室溫下呈液態(tài)、可設(shè)計(jì)性等特點(diǎn)，它的出現(xiàn)為低溫電沉積開辟了新的道路。目前，對(duì)于離子液體電沉積金屬鎂的研究比較稀少，其中發(fā)現(xiàn)低共熔離子液體(DES)的制備過程簡(jiǎn)單，與水相對(duì)不反應(yīng)，大多可生物降解且成本較低。本文以上述背景出發(fā)，應(yīng)用三類合適的低共熔離子液體系統(tǒng)的研究了金屬鎂的電沉積過程。本論文的主要研究?jī)?nèi)容以及成果具體如下：（1）氯化膽堿-尿素-六水氯化鎂新型低共熔離子液體體系合成了一系列新型低共熔離子液體氯化膽堿-尿素-六水氯化鎂，其中尿素作為一種添加劑來改善Mg電解液的電化學(xué)性能和Mg沉積層質(zhì)量。其作用是通過改變系統(tǒng)電活性物

4、種的氫鍵和配位形式來改善沉積層質(zhì)量，而不是吸附在電極表面。結(jié)合計(jì)算，探究了該體系中尿素-六水氯化鎂離子液體存在的物種為1+,[MgCl(H1+2+[MgCl(urea)2]2O)(urea)],[Mg(H2O)(urea)2]，且推測(cè)該體系的沉積機(jī)理。在氯化膽堿-尿素(摩爾比為1:1)-六水氯化鎂中恒電位沉積1h，得到了Mg沉積層，但不夠致密平整。（2）2-氯乙酰胺-六水氯化鎂新型低共熔離子液體體系合成不同摩爾比的2-氯乙酰胺-六水氯化鎂，測(cè)量該體系電導(dǎo)率。選用1:0.8摩爾比的DES，80℃和-1.3V下沉積1h后，電流-時(shí)間曲線保持在10mA以上。SEM觀察到較好的沉

5、積層形貌，平整且光滑；EDS中Mg的含量較高，證明成功電沉積到Mg。由于測(cè)試氧化較快，XRD只檢測(cè)到MgO的衍射峰。通過FTIR和Raman對(duì)該體系的結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析，為探究該體系的電活性物種做基礎(chǔ)。（3）乙酰胺-六水氯化鎂新型低共熔離子液體體系合成不同摩爾比的乙酰胺-六水氯化鎂，測(cè)量該體系電導(dǎo)率。選用1:1.3摩爾比的DES，80℃和-1.8V下沉積1h后，SEM觀察到較好的沉積層形貌，較為平整且光滑；同樣通過EDS和XRD對(duì)沉積層進(jìn)行表征。關(guān)鍵詞：新型低共熔離子液體，鎂，電沉積，電活性物種，循環(huán)伏安RESEARCHESONELECTRODEPOSITIONOFMAGNES

6、IUMFROMIONICLIQUIDSAbstractMagnesiumisthemostpromisingmetalintwenty-firstCenturyduetoitslightweight,naturalabundance,widelydistributionandactivechemicalcharacter;Magnesiumalloyhassuperiorfeaturesoflightweight,corrosionresistanceandimpactresistance,whichiswidelyusedinautomobileindustry,mil

7、itary-industryandotherfields.Atpresent,themainindustrialmethodtoproducemagnesiumisPijiangmethod,butitislabor-intensiveandnotenvironmentallyfriendly,whichgoesagainstthebasicnationalpoliciesofourcountry.Ionicliquidshavethecharacteristicsofextremelylowvaporpressure,wid