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离子液体具备较宽电化学窗口、热稳定性、绿色可回收性以及催化性等优良的化学性质,作为电解质电沉积诸如W、Al、Ti等金属成为研究的热点之一,非质子型的离子液体,可以作为电沉积铝或者铝锰合金的一种优良电解质。本文在离子液体的合成、电化学性质以及作为电解质沉积Al及Al-Mn合金等方面进行初步的研究,主要的研究内容如下:1.采用不同的合成方法—常规回流法和微波法考察[EMIM]Br离子液体的产率,微波合成[EMIM]Br的产率较高,1000s反应时间的产率即可达到94.2%;用DFT B3LYP量子化学方法探讨反应机理,离子液体的合成反应遵循SN2反应机理;用紫外光谱和红外光谱谱图表征[EMIM]Br和AlCl3/[EMIM]Br离子液体的结构,紫外光谱表明咪唑环结构以及氯铝酸离子液体的电子跃迁类型,红外光谱的吸收谱带表明离子液体的相应结构;测定AlCl3/[EMIM]Br离子液体的密度,密度随温度的升高而降低。2.用三电极体系测定[EMIM]Br、[EMIM]OH、[EMIM]PF6、[EMIM]BF4、[EMIM]HSO4五种不同离子液体的电化学窗口,而离子液体的路易斯酸碱性会影响其电化学窗口;用铝参比电极测定2AlCl3/[EMIM]Br的开路电位,由能斯特方程分析得出2AlCl3/[EMIM]Br离子液体中铝的还原过程为三电子转移过程;测定2AlCl3/[EMIM]Br的电导率,电导率随着温度的升高而增大,服从阿仑尼乌斯公式。3.探讨铝在2AlCl3/[EMIM]Br和[BMIM]HSO4的成核过程,循环伏安曲线表明2AlCl3/[EMIM]Br离子液体中Al/Al(Ⅲ)电化学反应准可逆,室温下在A12O3-[BMIM]HSO4体系中,-255 mV发生Al的欠电位沉积,-590 mV发生A1的体相沉积;计时安培电流曲线表明Al(Ⅲ)传质为扩散控制过程;成核模型分析表明2AlCl3/[EMIM]Br离子液体中铝是按照半球形扩散控制的三维瞬时成核。4.用恒电流方法在2AlCl3/[EMIM]Br和[BMIM]HSO4中沉积Al及Al-Mn合金,考察电流密度对电流效率、沉积层粗糙度及沉积层晶粒形貌的影响,由SEM和EDS谱图分析沉积层的晶粒形貌与成分,结果表明:在2AlCl3/[EMIM]Br离子液体中电流密度40mA/cm2时,沉积铝的电流效率到达最大值83%,沉积层的电容值最小,晶粒致密;在2AlCl3/[EMIM]Br离子液体中电流密度40 mA/cm2时,合金沉积层晶粒紧凑致密、均匀;[BMIM]HSO4离子液体中电流密度70 mA/cm2时,铝沉积层晶界明显。