离子液体中电沉积镁的研究

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1、？单位代码：１０１６６硕士学位论文离子液体中电沉积镁的研究■翘论文作者：，純鮮学科专业：指导教师：純红鮮缸報培养单位：ｍ制培养类别：２０１時５月完成时间：沈阳师范大学学位评定委员会学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是在导师的指导下取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示了谢意。、Ｖ作者签名：玄嘮砂「丨期：？学位论文使用授权声明本人授权沈阳师范大学研

2、究生处，将木人硕上学位论文的个：部或部分内容编入有关数据库进行检索；有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被杳阅和借阅；有权可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、ｒ编学位论文。保密的学位论文在解密后适用本规定。ｙ作者签名．：日期：ｘｊ离子液体中电沉积镁的研究中文摘要金属镁为21世纪最具前景的轻金属及绿色金属，其资源储量丰富，分布广泛，具有很强的化学活性；镁合金具有良好的轻量性、耐蚀性和耐冲击性等，它们广泛应用于汽车行业，国防工业等领域。目前，工业制镁主要方法是皮江法，但劳动强度大，污染环境，不符合国家的基本

3、政策。离子液体具有极低的蒸汽压、较宽的电化学窗口、室温下呈液态、可设计性等特点，它的出现为低温电沉积开辟了新的道路。目前，对于离子液体电沉积金属镁的研究比较稀少，其中发现低共熔离子液体(DES)的制备过程简单，与水相对不反应，大多可生物降解且成本较低。本文以上述背景出发，应用三类合适的低共熔离子液体系统的研究了金属镁的电沉积过程。本论文的主要研究内容以及成果具体如下：（1）氯化胆碱-尿素-六水氯化镁新型低共熔离子液体体系合成了一系列新型低共熔离子液体氯化胆碱-尿素-六水氯化镁，其中尿素作为一种添加剂来改善Mg电解液的电化学性能和Mg沉积层质量。其作用是通过改变系统电活性物

4、种的氢键和配位形式来改善沉积层质量，而不是吸附在电极表面。结合计算，探究了该体系中尿素-六水氯化镁离子液体存在的物种为1+,[MgCl(H1+2+[MgCl(urea)2]2O)(urea)],[Mg(H2O)(urea)2]，且推测该体系的沉积机理。在氯化胆碱-尿素(摩尔比为1:1)-六水氯化镁中恒电位沉积1h，得到了Mg沉积层，但不够致密平整。（2）2-氯乙酰胺-六水氯化镁新型低共熔离子液体体系合成不同摩尔比的2-氯乙酰胺-六水氯化镁，测量该体系电导率。选用1:0.8摩尔比的DES，80℃和-1.3V下沉积1h后，电流-时间曲线保持在10mA以上。SEM观察到较好的沉

5、积层形貌，平整且光滑；EDS中Mg的含量较高，证明成功电沉积到Mg。由于测试氧化较快，XRD只检测到MgO的衍射峰。通过FTIR和Raman对该体系的结构进行解析，为探究该体系的电活性物种做基础。（3）乙酰胺-六水氯化镁新型低共熔离子液体体系合成不同摩尔比的乙酰胺-六水氯化镁，测量该体系电导率。选用1:1.3摩尔比的DES，80℃和-1.8V下沉积1h后，SEM观察到较好的沉积层形貌，较为平整且光滑；同样通过EDS和XRD对沉积层进行表征。关键词：新型低共熔离子液体，镁，电沉积，电活性物种，循环伏安RESEARCHESONELECTRODEPOSITIONOFMAGNES

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

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