[發明專利]一種在深度共熔溶劑中低溫電解鋁的方法

有效

• 申請號: 201711447337.7
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108166021B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 牟天成;蔣靜云;趙新輝;陳文君;王晉芳
• 申請（專利權）人: 中國人民大學
• 主分類號: C25C3/18
• 分類號: C25C3/18;C25C3/02;C25B1/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

1.深度共熔溶劑在電解金屬中的應用；

所述深度共熔溶劑由氫鍵給體和氫鍵受體組成；

所述金屬為鋁；

所述氫鍵給體選自羧酸類化合物、膽堿類化合物和酰胺類化合物中的至少一種；

所述氫鍵受體為聚乙二醇類氫鍵受體。

2.根據權利要求1所述的應用，其特征在于：所述羧酸類化合物選自草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、檸檬酸、糠酸和苯甲酸中的至少一種；

所述膽堿類化合物選自氯化膽堿、溴化膽堿和碘化膽堿中的至少一種；

所述酰胺類化合物選自尿素和甲基脲中的至少一種；

所述氫鍵受體為聚乙二醇。

3.根據權利要求2所述的應用，其特征在于：所述聚乙二醇的數均分子量為200-4000。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的應用，其特征在于：所述氫鍵給體與氫鍵受體的摩爾比為1:2~1:8。

5.根據權利要求4所述的應用，其特征在于：所述氫鍵給體與氫鍵受體的摩爾比為1:4或1:6。

6.根據權利要求1-3中任一項所述的應用，其特征在于：所述深度共熔溶劑是由包括如下步驟的方法制備得到的：將所述氫鍵給體和氫鍵受體按照配比混勻，得到所述深度共熔溶劑。

7.根據權利要求6所述的應用，其特征在于：所述混勻步驟中，溫度為20~80 ℃；時間為10-30 min。

8.一種電解金屬的方法，包括：

將金屬氧化物溶于深度共熔溶劑所得體系為電解液，以金屬或金屬基復合材料為陽極，以金屬片為陰極，進行電解，即在所述陰極表面得到金屬沉積層；

所述深度共熔溶劑與權利要求1-7任一項中所述的深度共熔溶劑相同。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于：所述金屬為鋁；

所述金屬氧化物為氧化鋁；

所述金屬片為鋁片或不銹鋼片；

所述將金屬氧化物溶于所述深度共熔溶劑步驟中，溶解溫度為30~90 ℃；時間為1~4h；

所述金屬氧化物與深度共熔溶劑中氫鍵給體的用量比為0.1g：0.1-100 mmol。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于：所述金屬氧化物與深度共熔溶劑中氫鍵給體的用量比為0.1g：10 mmol。

11.根據權利要求8-10中任一項所述的方法，其特征在于：所述電解步驟中，溫度為室溫；

電流密度為60-200 mA·cm^-2；

工作電壓為1.8-2.0 V；

時間為0.5~8 h。

12.根據權利要求8-10中任一所述的方法，其特征在于：所述方法還包括：在所述電解步驟之后，將所得沉積有金屬沉積層的陰極置于溶劑中浸泡，晾干后剝離表面的金屬沉積層。

13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于：所述溶劑選自無水乙醇、異丙醇和丙酮中的至少一種。