[發明專利]一種咪唑型離子液體中電沉積Al-Pt合金的方法

有效

• 申請號: 201810145328.0
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108251871B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 劉風國;孔珊珊;高炳亮;陶文舉;楊酉堅;王兆文;石忠寧;胡憲偉
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C25D3/56
• 分類號: C25D3/56
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

一種咪唑型離子液體中電沉積Al?Pt合金的方法，具體為：1)制備咪唑型離子液體：在惰性氣體或氮氣保護下，將氯化咪唑和無水氯化鋁混合，得透明離子液體；加入二氯化鉑，得咪唑型電解液；2)電沉積Al?Pt合金：采用三電極體系，以基體金屬片作為工作電極，惰性材料作為對電極，Pt絲作為參比電極，在咪唑型電解液中進行恒電位電沉積，在基體金屬片上制得Al?Pt合金；本發明方法制備了出組成、結構和形貌可控的Al?Pt合金；且本發明方法具有流程短、成本低、操作簡便、節能環保的優點。

技術領域

本發明涉及一種電沉積方法，特別涉及一種咪唑型離子液體中電沉積Al-Pt合金的方法。

背景技術

鋁鉑涂層具有優異的抗高溫氧化性能，可以將高溫合金的耐熱溫度進一步提高300～400℃，常作為抗氧化涂層或熱障涂層的粘結層應用于航空航天、船舶、能源和動力汽車等領域。目前，鋁鉑涂層的制備方法主要分為四步：首先在金屬基體上電鍍一厚度為5-10μm的純Pt層；其次，試樣在真空下進行擴散熱處理一般被叫做預擴散，在此過程中會使Pt層和基體產生一定量的互相擴散；第三步是在試樣表面滲入鋁層，滲鋁過程可以采用多種方法，比如料漿法、化學氣相沉積法或氣相法；最后，經過熱處理使得基體恢復本來的機械性能。該方法的工藝流程較長且比較復雜，成本較高。電沉積法是一種制備合金涂層的有效方法，可以通過調節電化學參數來控制產物的組成、結構、形貌等，具有流程短、設備簡單、操作簡便、成本低廉等優點。

鋁、鎂等活潑金屬由于其還原電位負于氫的還原電位，不能在水溶液中利用電化學還原的方法制備得到純金屬及其合金。而離子液體是一種比較理想的電解液替代者。離子液體一般由有機陽離子和無機或有機陰離子構成，在室溫或接近室溫下呈現液態。離子液體具有蒸氣壓低、離子導電性好、電化學窗口寬等優點，特別是在金屬電沉積方面具有獨特的優勢，被認為是一種綠色節能的電解質。

發明內容

針對上述技術存在的問題和不足，本發明提供了一種咪唑型離子液體(酸度范圍包括從酸性到堿性)中電沉積Al-Pt合金的方法；該制備方法具有流程短、成本低、操作簡便、節能環保的優點。

一種咪唑型離子液體中電沉積Al-Pt合金的方法，其具體步驟如下：

步驟1，制備咪唑型離子液體

(1)在惰性氣體或氮氣保護下，按摩爾比，二取代氯化咪唑∶無水氯化鋁＝(0.5～5)∶1，將氯化咪唑和無水氯化鋁混合，得透明離子液體；

(2)向透明離子液體中，加入二氯化鉑，使得二氯化鉑在透明離子液體中的質量濃度為1～8％，得咪唑型電解液；

步驟2，電沉積Al-Pt合金：

采用三電極體系，以基體金屬片作為工作電極，惰性材料作為對電極，Pt絲作為參比電極，在咪唑型電解液中進行恒電位電沉積，在基體金屬片上制得Al-Pt合金，其中，電解液溫度為30～90℃，恒電位電沉積中，工作電極施加電位為1.0～1.6V。

上述的咪唑型離子液體中電沉積Al-Pt合金的方法，其中：

所述步驟1(1)中，惰性氣體為氬氣。

所述步驟1(1)中，二取代氯化咪唑與無水氯化鋁，通過均勻攪拌混合得到透明離子液體。

所述步驟1(1)中，所述的二取代氯化咪唑為1-烷基-3-甲基氯化咪唑。其中，烷基為乙基，丙基，丁基，戊基，己基，辛基，癸基，十二烷基，十四烷基，十六烷基，十八烷基中的一種。

所述步驟1(2)中，加入二氯化鉑后，通過攪拌溶解后得到咪唑型電解液。

所述步驟2中，基體金屬片為銅片、鎳片或不銹鋼片中的一種。