离子液体-冶金中的应用PPT课件

.,1,离子液体在冶金中的应用,东北大学石忠宁，王兆文，高炳亮，胡宪伟2012年12月15日，大连,提要,电化学冶金概述离子液体电解质水敏性氯铝酸盐基离子液体非水气敏性离子液体金属电沉积课题组相关研究,无机熔盐和离子液体在冶金中应用比较,HiroyukiOhno，ElectrochemicalAspectsofIonicLiquids，JohnWileyWE:Ptdisk(2mmdiameter)scanrateof50mVs1.,N,N,N-trimethylethanolammoniumcation,AAbbott,A.P.,Capper,G.,McKenzie,K.J.,andRyder,K.S.(2007),3.金属电沉积,离子液体电沉积提取冶金,离子液体电沉积微系统制造具有氧化物溶解能力的离子液体溶解活泼金属氧化物的Ils能用于电解CO2的ILs,4.课题组相关研究,离子液体电沉积微系统制造,制备或处理加工高深宽比的器件、不规则表面器件X射线同步辐射掩膜刻蚀和电化学铸模LIGA方法极限温度250oC可处理镍、铜、金、银、铁镍合金金属微构件钼、钨、钽等熔金属LIGA工艺无法完成室温熔盐电解可以胜任,4.课题组相关研究,LiTFSI-CsTFSI中电沉积钼,LiTFSI-CsTFSI共晶系的电导率为18.4mS/cm(150oC)CsTFSI是利用HTFSI与Cs2CO3反应制得工作电极选用镍片5mmx10mmx0.2mm参比电极采用金属锂或铝锂合金（Li+/Li）设备：手套箱（O2和H2O小于1ppm）PARSTAT273电化学工作站,4.课题组相关研究,图1.LiTFSI-CsTFSI二元体系的相图,图2.共晶熔体LiTFSI-CsTFSI在150oC的循环伏安图,图3LiTFSI-CsTFSI-MoCl3(饱和)熔体在不同温度下的循环伏安图,在LiTFSI-CsTFSI共晶熔体中，以三氯化钼为钼离子源，在200oC以下利用电沉积法得到了金属钼。镀层与镍基板的附着较差，而且为非晶态,图5在1.4伏恒电位沉积所得沉积物的XPS光谱图,结晶态的金属钼，并与基板有良好的附着,电沉积Mo,4.课题组相关研究,合成氟化咪唑,由于氯化物熔盐溶解金属氧化物后进行电解阳极析出氯气，不是氧气，不能实现制备氧气的目标，因而着力研究开发氟化物离子液体熔盐。研究了包括(CH3)4F,EMIMF在内的多种氟化物熔盐离子液体，,图11氟化咪唑、氯化咪唑、氟化氢溶液和水的FTIR光谱对照图,在氟化咪唑中电解SiO2,1-乙基-3甲基咪唑氟化物(EMIFxHF)熔盐可溶解SiO2，电沉积在阴极得到Si（如图12-b），阳极为O2。,4.课题组相关研究,我们采用离子液体，将氧化物溶解并电沉积制备金属的研究。采用的是一种实验室合成的氟化咪唑熔盐，将SiO2溶解其中，测定其溶解度，电沉积得到硅。,4.课题组相关研究,图12EMIFxHF-0.5%SiO2电沉积制备金属硅循环伏安图(b)铜阴极上的产品XRD分析,氯化胆碱尿素