[01268767]一种基于氯化胆碱-木糖醇低共熔溶剂的电镀锡方法

课题来源与背景：本项目课题来源为自选项目本，电镀锡利用镀液中的锡离子在阴极上还原而得到金属锡镀层，属于一种阴极电镀过程。传统镀锡方法有氟硼酸盐镀锡、卤化物镀锡等。氟硼酸盐镀锡是最早的酸性镀锡工艺之一，其主盐为氟硼酸亚锡，镀液主要成分是氟硼酸亚锡、氟硼酸和适量的添加剂。氟硼酸盐镀锡镀液中存在污染环境的硼离子和氟离子。卤化物镀锡主盐是氯化亚锡和氟化亚锡，主要用于带钢快速电镀，其镀液中同样含有氟化物，对环境具有一定的污染。开发绿化环保电镀技术具有重要研究意义。

技术原理及性能指标：低共熔溶剂作为室温离子液体的一种，这类液体除具有室温离子液体的共性以外，与其他的离子液体相比又有所区别，表现出合成简单、廉价、纯度高、应用简便等优点。此外，低共熔溶剂对水不敏感，有利于电化学沉积金属镀层的研究，更重要的是低共熔溶剂绿色环保，无污染。发明合成的氯化胆碱-木糖醇-蒸馏水低共熔溶剂室温电导率为3.20 ms·cm-1，远高于氯化胆碱-尿素低共熔溶剂（0.75ms·cm-1）。

技术的创造性与先进性：

创造性：本发明以木糖醇为氢键供体，氯化胆碱为氢键受体合成低共熔溶剂，通过添加少量水，在不改变其官能团的基础上减小其黏度，提高电导率来替代传统水溶液实现金属涂层的制备。低共熔溶剂中不含有H+，电沉积金属时可以避免析氢反应发生及镀层金属中的氢夹杂，提高镀层的机械性能。

先进性：改变原有的传统的电镀方法，使用合成简单、廉价、纯度高、应用简便的低共熔溶剂，减少对环境的污染，低共熔溶剂对水不敏感，有利于电化学沉积金属镀层的研究。

技术的成熟程度，适用范围和安全性

技术的成熟程度： 本发明涉及的技术已经完全成熟，可以大规模推广应用。

使用范围：本发明适用于电镀行业，以低共熔溶剂替代具有一定污染的现有电镀系行业。可作为电子工业中作为电子元器件、线材、印制线路板和集成电路块的保护性和可焊性镀层，也适用于马口铁钢带等所需电镀锡行业。

安全性：木糖醇属于糖的一种，广泛应用于食品中，氯化胆碱属于维生素b的一类，已广泛应用于食品添加剂等行业，两者都是污染的原材料，合成的低共熔溶剂也被证明是绿色环保的，因此本发明具有环保无污染的特点。

应用情况及存在的问题由于资金限制，本发明还未推广应用希望相关企业可以联合推广本项技术。

具体发明内容如下：发明公开了一种基于氯化胆碱-木糖醇低共熔溶剂的电镀锡方法，属于电镀技术领域。

该方法首先将木糖醇、氯化胆碱和蒸馏水恒温搅拌得到透明的低共熔溶剂，接着将氯化亚锡加入到低共熔溶剂中再恒温搅拌得到含锡的低共熔溶剂，以此作为电镀液;将纯锡板作为阳极，低碳钢作为阴极，浸入到电镀液中进行恒电流电镀。

本发明镀锡工艺安全无毒、环保节约，解决了氟硼酸盐镀锡、卤化物镀锡等工艺存在的环境污染问题。

发明内容为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于氯化胆碱-木糖醇低共熔溶剂的电镀锡方法，以期该镀锡工艺安全无毒、环保节约。

为了实现上述技术目的，本发明是通过以下技术方案予以实现的。

本发明提供了一种基于氯化胆碱-木糖醇低共熔溶剂的电镀锡方法，具体包括如下步骤：

（1）含锡低共熔溶剂的配制：首先按照摩尔比1 : 2 : 3称量木糖醇、氯化胆碱、蒸馏水，然后于50℃条件下恒温搅拌得到透明的低共熔溶剂，接着按照与木糖醇摩尔比0.1 : 1称量氯化亚锡，加入到上述低共熔溶剂中恒温搅拌得到含锡的低共熔溶剂，以此作为电镀液;

（2）将纯锡板作为阳极，低碳钢作为阴极，浸入到步骤（1）得到的电镀液中进行恒电流电镀，其中：阴极和阳极直接距离为1-2cm;

（3）电镀完成后，将低碳钢取出清洗、烘干进一步的，所述步骤（2）中恒电流密度为1-5 mA/cm2。进一步的，所述步骤（2）中电镀液温度为40-70℃。进一步的，所述步骤（2）中电镀时间为15-30分钟。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：1、采用初级代谢产物木糖醇替代尿素、乙二醇制备低共熔溶剂，具有安全无毒的特点。2、氯化胆碱-木糖醇-蒸馏水低共熔溶剂室温电导率为3.20 ms·cm-1，远高于氯化胆碱-尿素低共熔溶剂（0.75ms·cm-1）。

相对于传统氟硼酸盐镀锡、卤化物镀锡，本发明所用低共熔溶剂环保可生物降解，属于绿色化学溶剂。