[發明專利]一種利用離子液體低溫電沉積鋅及鋅合金的方法

無效

• 申請號: 201110456986.X
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN102517608A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 馬梅彥
• 申請（專利權）人: 彩虹集團公司
• 主分類號: C25C1/16
• 分類號: C25C1/16;C25C1/24
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種利用離子液體低溫電沉積鋅的方法，其特征在于該方法包括下述步驟：

1)將氯化鋅ZnCl₂溶解于混合離子液體中，加熱保持溫度在60～150℃，配制電解液；

2)以高純石墨為陽極，固體鋅或金屬銅為陰極，進行直流電沉積；

3)將陰極與陽極垂直排列于電沉積槽中，電極表面相互平行，槽體內至少設有一組以陽--陰--陽方式排列的電極，用此方式在同一槽內或分布多組電極，即陽--陰--陽--陰…--陽；

4)控制恒電位-0.5V～-1.2V、陰極電流密度在5-20A/m²，極距15～40mm，電沉積溫度60～150℃；

5)在陽極產生氯氣，陰極上析出固體鋅。

2.根據權利要求1所述的一種利用離子液體低溫電沉積鋅的方法，其特征在于所述混合離子液體是由烷基咪唑陽離子、烷基吡啶陽離子、烷基吡咯陽離子、烷基季銨陽離子、烷基季膦陽離子、氟代烷基咪唑陽離子、氟代烷基吡啶陽離子、氟代烷基吡咯陽離子、氟代烷基季銨陽離子或氟代烷基季膦陽離子與Cl^-、AlCl₄^-、BF₄^-、PF₆^-、NO₃^-、N(CF₃SO₂)^-或CF₃SO₃^-陰離子組成的一種純離子液體或者兩種以上的混合離子液體。

3.根據權利要求1所述的一種利用離子液體低溫電沉積鋅的方法，其特征在于所述氯化鋅ZnCl₂與混合離子液體按照摩爾比為1∶1～2的比例添加。

4.一種利用離子液體低溫電沉積鋅合金的方法，其特征在于該方法包括下述步驟：

1)將氯化鋅ZnCl₂、合金元素氯化物MeCl_n溶解于混合離子液體中，加熱保持溫度在60～150℃，配制混合金屬氯化物-離子液體電解液；

2)以高純石墨為陽極，固體鋅或金屬銅為陰極，進行直流電沉積；

3)將陰極與陽極垂直排列于電沉積槽中，電極表面相互平行，槽體內至少設有一組以陽--陰--陽方式排列的電極，用此方式在同一槽內或分布多組電極，即陽--陰--陽--陰…--陽；

4)控制恒電位-0.5V～-1.5V、陰極電流密度在5-20A/m²，極距15～40mm，電沉積溫度60～150℃；

5)在陽極產生氯氣，陰極上析出固體鋅合金。

5.根據權利要求4所述的一種利用離子液體低溫電沉積鋅合金的方法，其特征在于所述混合離子液體是由烷基咪唑陽離子、烷基吡啶陽離子、烷基吡咯陽離子、烷基季銨陽離子、烷基季膦陽離子、氟代烷基咪唑陽離子、氟代烷基吡啶陽離子、氟代烷基吡咯陽離子、氟代烷基季銨陽離子或氟代烷基季膦陽離子與Cl^-、AlCl₄^-、BF₄^-、PF₆^-、NO₃^-、N(CF₃SO₂)^-或CF₃SO₃

陰離子組成的一種純離子液體或者兩種以上的混合離子液體。

6.根據權利要求4所述的一種利用離子液體低溫電沉積鋅合金的方法，其特征在于所述合金元素氯化物MeCl_n為AlCl₃、CuCl₂、MgCl₂或FeCl₃中的一種。