一种低温下由氧化锌直接电沉积制备微纳米锌层的方法技术

本发明专利技术公开了一种低温下由氧化锌直接电沉积制备微纳米锌层的方法，以氧化锌粉末（分析纯）为原料；以氯化胆碱/尿素（摩尔比1：2）离子液体为电解液；将过量的氧化锌粉末加入到离子液体并在60°C~100°C下恒温搅拌10小时形成含氧化锌饱和电解质液体；采用三电极体系进行电沉积，即铂盘电极作为对电极；抛光铜片等待镀金属基体作为工作电极也即阴极；银电极作为参比电极；电沉积反应在40~100°C和-1.4~-1.7V条件下进行，时间为25~60分钟。通过控制反应温度、电极电势和沉积时间，可调控微纳米金属锌层的形貌等特征。本发明专利技术具有效率高、能耗低、原料价格低廉、无污染等特点，属于绿色的电沉积工艺技术领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于绿色电沉积工艺

技术介绍
中国是锌储量最大的国家，从1992年开始我国锌产量居世界第一，金属锌作为工业社会的基础材料，被广泛应用于各个领域。现代炼锌主要分为火法炼锌和湿法炼锌，湿法炼锌由于其资源综合利用率高，电能消耗相对低等优点，成为目前锌冶金发展的主要方向。其中，电镀锌过程是湿法炼锌的最后一道工序，传统电镀锌的方法是在水溶液体系中进行，而其中析氢现象的发生对金属镀层的致密性、光亮度等有很大影响。传统电镀锌需要严格控制水溶液的酸碱度，时刻提防“析氢”现象的发生。此外，水溶液的电化学窗口较窄，电沉积过程中产生的氢气会对基体产生氢脆危害，电沉积锌的镀液容易氧化等原因也限制了其应用。离子液体是一种完全由离子构成的室温融盐。与水溶液相比，离子液体具有电化学窗口宽、化学热稳定性高、电导率高、蒸气压低、不可燃，且绿色环保，可多次循环使用等优异特点。其中氯化胆碱类离子液体由于其经济、附加值高、可回收利用等优点，越来越受到人们的关注，并且逐渐被应用于各种电沉积领域。目前，离子液体中金属锌的电沉积主要采用氯化锌为原料，然而沉积过程产生的有毒气体氯气对设备等造成一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温下由氧化锌直接电沉积制备微纳米锌层的方法，其特征在于具有如下步骤：a. 氯化胆碱/尿素离子液体的配制：以氯化胆碱和尿素为初始原料，按摩尔比1:2进行混合，在80℃下恒温搅拌12小时直至形成均匀、无色透明状离子液体；b. 电解质溶液配制：将过量的氧化锌粉末（分析纯）加入到步骤a所配制的离子液体中，在60℃~100℃下恒温搅拌10小时，得到含饱和氧化锌的氯化胆碱/尿素离子液体；c. 电解池系统的构成：以聚四氟乙烯烧杯作为电解槽，铂盘电极为对电极；经抛光、酸性活化的铜片等待镀金属基体为工作电极也即阴极，银电极为参比电极构成电解池，进行电沉积；d. 微纳米锌层的电沉积合成工艺过程：使用恒温控温...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹星礼，鲁雄刚，谢学良，路长远，郑凯，李尚书，李重河，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31