第7章电化学测量在电沉积中的应用ppt课件.ppt
第7章 电化学测量在电沉积中的应用,7.1 电沉积基础7.2 合金电沉积的机理研究7.3 电镀添加剂的研究7.4 欠电位沉积,7.1 电沉积基础,金属析出的基本过程,7.1 电沉积基础,水溶液中金属沉积的可能性,7.1 电沉积基础,影响镀层品质的因素电极的表面状态操作电流密度配位剂种类的影响配位离子的传输添加剂析氢,7.2 合金电沉积的机理研究,7.2.1 合金电沉积的基本原理7.2.2 合金电沉积的类型 正则共沉积 非正则共沉积 平衡共沉积 异常共沉积 诱导共沉积,7.2.3 锌镍合金电沉积研究,计时安培（电势脉冲）法作为一种有力的技术广泛用于研究单金属沉积时的成核过程。合金电沉积中所检测到的是一个包含两个甚至更多还原过程的混合电流响应，必须将由Zn成核引起的电流与由Ni成核引起的电流分开。合金沉积过程中形成过渡层化合物的时间非常短，这给成核机理的研究带来了困难。,Ag(100)晶面上Ag+沉积的计时电流响应曲线,7.2.3 锌镍合金电沉积研究,为了得到某一物种还原的瞬时电流，上式中的Q必须是该物种还原所引起的电量，这可以通过恒电流阳极溶出方法得到，当给合金镀层施加一阳极电流阶跃，由溶解过程中的电势响应即可能得到各物相的电量方面的信息。,对于涉及m个还原过程的合金电沉积过程,各物种还原对应的电量分量为,7.2.3 锌镍合金电沉积研究,Zn-Ni合金镀层的阳极恒电流（10A 1mA）溶出电位响应示意图,7.2.3 锌镍合金电沉积研究氯化物,Yu-Po Lin等对pH为1.6的氯化物镀液（0.92M ZnCl2+0.58M NiCl2）体系的研究,7.2.3 锌镍合金电沉积研究氯化物,2mol/L KCl，1mol/L NH4Cl，0.5mol/L H3BO3，0.5mol/L ZnCl2和0.251.25mol/LNiCl2,7.2.3 锌镍合金电沉积研究氯化物,G.Roventi等在进行了详细的研究后指出，在700mV900mV（vs Ag/AgCl）范围内沉积为正常共沉积，iZniNi之比与镀液成分无关；当电势比910mV（vs Ag/AgCl）更负时，发生异常共沉积，,7.2.3 锌镍合金电沉积研究氯化物,当电流密度降低到了一定数值时，Zn-Ni合金由异常共沉积转变为正常共沉积,7.2.3 锌镍合金电沉积研究硫酸盐,稳态极化曲线Ni2+/Zn2+=1.45（1.36mol/LNiSO4+0.84mol/LZnSO4），25,7.2.3 锌镍合金电沉积研究硫酸盐,不同温度下的极化曲线，Ni2+/Zn2+=1.45（1.36mol/LNiSO4+0.84mol/LZnSO4），1600rpm,7.2.3 锌镍合金电沉积研究硫酸盐,不同温度下的极化曲线，Ni2+/Zn2+1，5mV/s,7.3 电镀添加剂的研究,7.3.1 光亮剂7.3.2 整平剂7.3.3 表面活性剂,7.3.2 整平剂的作用镀铜中Ferasine的整平作用,含不同Ferasine浓度时铜沉积的循环伏安图，20mV/s,羟基乙基化2-丁炔-1、4-二醇,文献来源,7.3.2 整平剂的作用镀铜中Ferasine的整平作用,含不同Ferasine浓度时铜沉积的准稳态曲线（a）和Tafel线性区（b），1000rpm，20mV/s,7.3.2 整平剂的作用镀铜中Ferasine的整平作用,电极旋转速度对极化曲线流体动力区的影响，20mV/s,不含Ferasine,含8ml/LFerasine,7.3.2 整平剂的作用镀铜中Ferasine的整平作用,铜沉积过程的复数平面图，E0.175V（vs SCE），1000rpm,Ferasine的浓度（ml/L）：a0；b8；c15,7.3.2 整平剂的作用镀铜中Ferasine的整平作用,Ferasine的浓度对铜直流沉积的电荷传递电阻（a）和双电层电容（b）的影响,7.4 欠电位沉积,欠电位沉积（underpotential deposition，缩写UPD）是指一种金属可在比其平衡电势正的电位下沉积在另一种金属基体上，生成单原子厚度层的现象。,7.4 欠电位沉积,7.4 欠电位沉积Cu在Au电极表面欠电位沉积过程,Au(111)电极在0.05MH2SO4+1mMCuSO4中的循环伏安图,7.4 欠电位沉积Cu在Au电极表面欠电位沉积过程,7.4 欠电位沉积Cu在Au电极表面欠电位沉积过程,Au(111)电极在不同溶液中的稳态CV曲线,0.5MH2SO4+10mMCuSO4，pH0.3,20.5MNa2SO4+0.5mMH2SO4+10mMCuSO4，pH3.7,7.4 欠电位沉积Cu在Au电极表面欠电位沉积过程,Au(111)电极在不同溶液中的CV曲线,0.5MH2SO4+10mMCuSO4，pH0.3；,0.5MNa2SO4+0.5mMH2SO4+10mMCuSO4，pH3.7,文献来源,7.4 欠电位沉积Cu在Au电极表面欠电位沉积过程,乙硫醇修饰过的Au(111)电极的CV曲线，10mV/s实线：0.1M H2SO4+0.7mMCuSO4；虚线：0.1MH2SO4,7.4 欠电位沉积Cu在Au电极表面欠电位沉积过程,经乙硫醇修饰后的Au(111)电极在0.1MH2SO4+7mMCuSO4溶液中的CV曲线,7.4 欠电位沉积Cu在Au电极表面欠电位沉积过程,在0.005V持续不同时间后的Au(111)电极的溶出曲线1m/s,7.4 欠电位沉积Cu在Au电极表面欠电位沉积过程,Cu在低指数晶面上欠电势沉积的CV曲线5m/s，0.05MH2SO4+1mMCuSO4,实线Au(110)虚线Au(100),7.4 欠电位沉积Cu在Au电极表面欠电位沉积过程,Cu在0.05MH2SO4+1mMCuSO4溶液中的欠电势沉积CV曲线，5mV/s,Au(332),Au(775),Au(554),7.4 欠电位沉积Cu在Au电极表面欠电位沉积过程,Cu在Au(755)表面发生欠电势沉积的CV行为,
