[01503201]氯化胆碱-尿素低共熔离子液体中电沉积稀土镁合金及机理研究

1、氯化胆碱-尿素低共熔离子液体粘度电导率在353K油浴条件下成功制备了氯化胆碱-尿素离子液体,通过红外分析可知,溶液内部主要以氢键及分子间作用力结合,为网状结构;在常压下298K～353K温度范围内分别测定了氯化胆碱-尿素离子液体的粘度和电导率,研究了温度、乳酸、水对其粘度、电导率的影响规律。结果表明,在所研究的温度范围内,离子液体具有较低的粘度和较好的导电性,粘度随温度的升高而减小,电导率随温度的升高而增大,粘度、电导率随温度的变化规律均符合Arrhenius经验公式和VTF方程,由此计算得到粘滞活化能、电导活化能,且粘度与电导率之间的关系符合Walden规则。2、利用氯化胆碱对MgCl2?6H2O脱水采用单因素法寻找氯化胆碱对六水氯化镁脱水的最佳试验条件,最终确定了温度、质量比、时间3个主要因素以及各自的4个适宜水平;分别采用正交法、响应曲面法确定了脱水的最优水平组合,并且预测了氯化胆碱对六水氯化镁脱水的最佳实验条件。试验结果表明,最佳脱水条件为:m（MgCl2?6H2O）:m（氯化胆碱质量）=1:3、160℃、真空干燥22h。利用脱水后的六水氯化镁混合物在氯化胆碱-尿素离子液体中进行恒电位电解,以铜片为电沉积基体,得到Pr-Mg-Ni合金膜,经EDX分析得合金膜中镁的质量分数达15.03%,所得合金膜表面均匀、致密性好。进一步证明,氯化胆碱对六水氯化镁具有一定的脱水作用,且脱水后产物可直接用于电解制备含镁合金膜。3、合金膜的制备及机理研究在353K油浴条件下,采用循环伏安法分别研究了RE（III）、Mg（II）、TM（II）在氯化胆碱—尿素低温熔盐体系中的电化学行为。结果表明,Co（II）→Co、Ni（II）→Ni为一步不可逆反应,Mg（II）、RE（III）在此体系中不能单独还原为单质,可被TM（II）诱导共沉积。由恒电位法电沉积得到的RE-Mg-TM合金中RE的含量随沉积电位、沉积时间、RE3+/Mg2+/TM2+浓度比的改变而改变,在合适的电位下,RE3+/Mg2+/TM2+摩尔比为定值、沉积20min时,得到表面均匀的黑色合金膜。在此沉积条件下得到的合金膜经SEM、XRD、EDX等手段进行形貌、成分分析,并且经过塔菲尔测试,发现合金膜在碱性溶液中具有较好的耐腐蚀性能。