一種利用離子液體低溫電沉積銀的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種利用離子液體低溫電沉積銀的方法，其特征在于，包括如下步驟：以無(wú)水氯化銀為原料，離子液體為電解質(zhì)，先將氯化銀完全溶解在其中，再采用直流電源進(jìn)行電沉積，電沉積時(shí)槽電壓高于氯化銀分解電壓而低于離子液體的電化學(xué)窗口，從而在陰極上生產(chǎn)出銀，陽(yáng)極上放出氯氣。本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種利用離子液體低溫電沉積生產(chǎn)金屬銀的方法。該方法以氯化銀(AgCl)為原料，將AgCl溶解到離子液體中，配制成離子液體-AgCl電解液，進(jìn)行電沉積。電沉積過(guò)程中，槽電壓要高于氯化銀的分解電壓，而低于離子液體的電化學(xué)窗口，陰極上生產(chǎn)銀，陽(yáng)極上放出氯氣。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及。
技術(shù)介紹
納米材料由于其獨(dú)特的物理、化學(xué)性質(zhì)及廣闊的應(yīng)用前景，已成為人們研究的熱點(diǎn)。金屬納米材料在電學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)等方面有顯著的物理和化學(xué)特性，具有廣泛的應(yīng)用前景。納米銀作為重要的功能材料，已廣泛應(yīng)用于陶瓷材料、環(huán)保材料和涂料等許多領(lǐng)域。盡管目前已經(jīng)有多種制備納米微粒的方法，但是隨著人們環(huán)境意識(shí)的提高，綠色化學(xué)概念的提出，研究無(wú)污染、能耗低、方法簡(jiǎn)便的納米微粒的制備方法依然是人們追求的目標(biāo)。最近，在室溫離子液體介質(zhì)中制備納米材料的方法開(kāi)始有文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)。研究表明，離子液體在納米材料的制備中可以重復(fù)利用，能夠降低制備成本，可望實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)制備。離子液體是一種完全由離子構(gòu)成的室溫融鹽，通常由幾何結(jié)構(gòu)不對(duì)稱的有機(jī)陽(yáng)離子和無(wú)機(jī)或有機(jī)陰離子組成。與傳統(tǒng)溶劑相比，離子液體具有化學(xué)熱穩(wěn)定性高、不可燃、蒸氣壓低、電導(dǎo)率高、毒性小、電化學(xué)窗口寬等特性。離子液體在室溫下即可得到在高溫熔鹽中才能電沉積得到的金屬，但是又沒(méi)有高溫熔鹽那樣的強(qiáng)腐蝕性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種操作溫度低、能耗少、對(duì)設(shè)備腐蝕性小的利用離子液體低溫電沉積銀的方法。，其特別之處在于，包括如下步驟以無(wú)水氯化銀為原料，離子液體為電解質(zhì)，先將氯化銀完全溶解在其中，再采用直流電源進(jìn)行電沉積，電沉積時(shí)槽電壓高于氯化銀分解電壓而低于離子液體的電化學(xué)窗口，從而在陰極上生產(chǎn)出銀，陽(yáng)極上放出氯氣。 其中離子液體是以烷基咪唑鹽、烷基吡啶鹽、烷基吡咯鹽、烷基季銨鹽、烷基季膦鹽、氟代烷基咪唑鹽、氟代烷基吡啶鹽、氟代烷基吡咯鹽、氟代烷基季銨鹽和氟代烷基季膦鹽任選其一作為陽(yáng)離子，與以Cr、AlCl4' BF4_、PF6_、N03_、N(CF3SO2)IP CF3SOf之間任選其一作為陰離子，組成的一種純離子液體或者兩種及以上的混合離子液體。其中電沉積采用直流電沉積方式，用高純石墨或金屬銅為陽(yáng)極，固體銀為陰極，陰極電流密度控制在5 ΙΟΟΑ/m2，槽電壓控制在1. O 3V，極距控制在15 60mm，電解溫度控制在25 150。。。其中電解槽中陰極與陽(yáng)極均為垂直排列，電極表面相互平行，并且在槽體內(nèi)至少設(shè)有一組以陽(yáng)極、陰極、陽(yáng)極方式排列的電極。其中氯化銀和離子液體的用量為能使氯化銀完全溶解在離子液體中的任意配比。本專利技術(shù)提供了一種利用離子液體低溫電沉積生產(chǎn)金屬銀的方法。該方法以氯化銀(AgCl)為原料，將AgCl溶解到離子液體中，配制成離子液體-AgCl電解液，進(jìn)行電沉積。電沉積過(guò)程中，槽電壓要高于氯化銀的分解電壓，而低于離子液體的電化學(xué)窗口，陰極上生產(chǎn)銀，陽(yáng)極上放出氯氣。離子液體質(zhì)量輕、無(wú)毒、無(wú)揮發(fā)性、無(wú)可燃性、導(dǎo)電性良好、熱穩(wěn)定性高、熔點(diǎn)低、沸點(diǎn)高、電化學(xué)窗口寬，能夠減緩對(duì)電極材料和槽襯的腐蝕，并可循環(huán)利用。具體實(shí)施例方式本專利技術(shù)的方法是針對(duì)目前工業(yè)電沉積生產(chǎn)銀存在的一些問(wèn)題，如高能耗、對(duì)環(huán)境不友好、腐蝕設(shè)備，成本大、污染環(huán)境等問(wèn)題，提出一種利用離子液體進(jìn)行電沉積生產(chǎn)銀。該方法操作溫度低、能耗少、對(duì)設(shè)備腐蝕性小，將大大降低生產(chǎn)成本。一種利用離子液體低溫電沉積生產(chǎn)金屬銀的方法，該方法以氯化銀AgCl為原料，將AgCl溶解到離子液體中，所得溶液為電解液進(jìn)行直流電沉積。槽壓高于氯化銀的分解電壓，而低于離子液體的電化學(xué)窗口。陰極上產(chǎn)生銀，陽(yáng)極上放出氯氣。方法所選用的離子液體主要考慮兩個(gè)問(wèn)題，一是對(duì)氯化銀有良好的溶解性，二是具有較寬的電化學(xué)窗口和較高的電導(dǎo)率。常見(jiàn)離子液體的陽(yáng)離子有烷基咪唑鹽、烷基吡啶鹽、烷基吡咯鹽、烷基季銨鹽、烷基季膦鹽等陽(yáng)離子，為了提高其電化學(xué)穩(wěn)定性還可以對(duì)其進(jìn)行氟代處理。常用的陰離子除氯離子外還有BF4-PF6-、N03_A1C14-、CF3S03-、N(CF3SO2)2-等陰離子。另外所采用的離子液體可以是一種純離子液體，也可以是兩種以上的混合離子液體。采用直流電解，槽壓要高于合氯化銀的分解電壓而低于離子液體的電化學(xué)窗口，陰極上生產(chǎn)出銀，陽(yáng)極上放出氯氣。實(shí)施例1 :`稱取50g的氯化膽堿ChCl，按照摩爾比為1:2向ChCl中加入乙二醇，在80°C下加熱得到無(wú)色透明溶液，然后再加入3g氯化銀，60°C恒溫油浴加熱，磁力攪拌至氯化銀完全溶解，再以兩片平行高純(純度大于66. 6%即可)石墨為陽(yáng)極，中間為固體銀片陰極，極距15mm,在50A/m2的電流密度下恒電流電解O. 5h,陽(yáng)極產(chǎn)生氯氣，陰極上析出固體銀。電解方式采用的是恒電流電沉積，槽電壓控制在1. 2V，電解溫度控制在60°C。實(shí)施例2:稱取50g的氯化膽堿ChCl，按照摩爾比為1:2向氯化膽堿ChCl中加入尿素，在120°C加熱得到無(wú)色透明溶液，然后加入Ig氯化銀，恒溫油浴60°C加熱，磁力攪拌至氯化銀完全溶解，再以兩片平行高純石墨為陽(yáng)極，中間為固體銀片陰極，極距15mm，在80A/m2的電流密度下恒電流電解O. 5h，陽(yáng)極產(chǎn)生氯氣，陰極上析出固體銀。電解方式采用的是恒電流電沉積，槽電壓控制在1. 2V，電解溫度控制在60°C。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種利用離子液體低溫電沉積銀的方法，其特征在于，包括如下步驟：以無(wú)水氯化銀為原料，離子液體為電解質(zhì)，先將氯化銀完全溶解在其中，再采用直流電源進(jìn)行電沉積，電沉積時(shí)槽電壓高于氯化銀分解電壓而低于離子液體的電化學(xué)窗口，從而在陰極上生產(chǎn)出銀，陽(yáng)極上放出氯氣。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種利用離子液體低溫電沉積銀的方法，其特征在于，包括如下步驟以無(wú)水氯化銀為原料，離子液體為電解質(zhì)，先將氯化銀完全溶解在其中，再采用直流電源進(jìn)行電沉積，電沉積時(shí)槽電壓高于氯化銀分解電壓而低于離子液體的電化學(xué)窗口，從而在陰極上生產(chǎn)出銀，陽(yáng)極上放出氯氣。2.如權(quán)利要求1所述的一種利用離子液體低溫電沉積銀的方法，其特征在于其中離子液體是以烷基咪唑鹽、烷基吡啶鹽、烷基吡咯鹽、烷基季銨鹽、烷基季膦鹽、氟代烷基咪唑鹽、氟代烷基吡啶鹽、氟代烷基吡咯鹽、氟代烷基季銨鹽和氟代烷基季膦鹽任選其一作為陽(yáng)離子，與以Cl' AlCl4' BF4_、PF6_、N03_、N (CF3SO2) _和CF3SOf之間任選其一作為陰離子，組成的一...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬梅彥，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：彩虹集團(tuán)公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：