Электроосаждение никеля из растворов, содержащих жидкие кристаллы
Автор: Жеребцов Дмитрий Анатольевич, Толстогузов Дмитрий Сергеевич, Штин Светлана Валентиновна
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy
Рубрика: Порошковая металлургия, композиционные материалы и покрытия
Статья в выпуске: 2 т.17, 2017 года.
Бесплатный доступ
Изучена возможность получения структурированных никелевых покрытий методами химического и электрохимического осаждения. Для осаждения использованы электролиты, содержащие жидкие кристаллы. Электролиты были приготовлены из насыщенного (водного или аммиачного) раствора хлорида никеля и неионогенного поверхностно-активного вещества ОП-10 при массовом соотношении растворов 1:1. Проведено химическое осаждение никеля на алюминиевую подложку, а также электрохимическое осаждение на никелевую, медную и титановую подложки. Осаждение на алюминий и никель проводили из электролита, составленного из насыщенного водного раствора хлорида никеля и ОП-10. При осаждении на медь и титан водный раствор хлорида никеля был заменен на аммиачный. Целью замены было повышение рН раствора и, как следствие, уменьшение выделения водорода и увеличение выхода никеля по току. Исследования покрытий с помощью растрового электронного микроскопа показали, что в случае осаждения никеля из водного раствора покрытие содержит преимущественно гидроксохлорид никеля. При замене водного раствора на аммиачный осажденное покрытие содержит преимущественно металлический никель в виде дендритов размером от 50 до 1000 нм.
Электролиз, электролит, никель, структура покрытия, жидкие кристаллы, поверхностно-активные вещества
Короткий адрес: https://sciup.org/147157080
IDR: 147157080 | УДК: 544.6.018.42 | DOI: 10.14529/met170213
Electrodeposition of nickel from solutions containing liquid crystals
The possibility of obtaining structured nickel coatings by chemical and electrochemical deposition was investigated. Deposition was performed from electrolytes containing liquid crystals. The electrolytes were prepared from a saturated (aqueous or ammoniac) solution of nickel chloride and nonionic surfactant OP-10 at a weight ratio of solutions 1:1. The chemical deposition of nickel was performed on aluminium substrate, and electrochemical deposition was performed on nickel, copper and titanium substrates. Deposition on aluminum and nickel was performed from electrolyte composed of a saturated aqueous solution of nickel chloride and OP-10. During the deposition on copper and titanium the aqueous solution of nickel chloride was replaced by ammoniac one. The purpose of the replacement was to increase the pH of the solution and, as a consequence, to decrease the hydrogen evolution and increase output of nickel. Studies of the coatings by scanning electron microscope showed that in the case of deposition of nickel from aqueous solution coating contains mainly nickel hydroxochloride. When replacing a water solution by ammoniac, the precipitated coating comprises nickel metal in the form of dendrites with a size from 50 to 1000 nm.
Список литературы Электроосаждение никеля из растворов, содержащих жидкие кристаллы
- The preparation of alkyltrimethylammonium-kanemite complexes and their conversion to microporous materials/T. Yanagisawa, T. Shimizu, K. Kuroda, C. Kato//Bulletin of the Chemical Society of Japan. -1990. -Vol. 63(4). -P. 988-992.
- Тодаева, М.Т. Получение наноструктурированных покрытий с использованием жидких кристаллов в качестве темплата/М.Т. Тодаева, Е.В. Юртов//Успехи в химии и химической технологии. -2014. -Т. 28, № 6. -С. 67-69.
- Тодаева, М.Т. Использование жидкого кристалла в качестве темплата для получения наностуктурированных никелевых покрытий методом электроосаждения/М.Т. Тодаева, А.С. Чекуров, Е.В. Юртов//Успехи в химии и химической технологии. -2013. -Т. 27, № 6. -С. 121-125.
- Использование гексагонального жидкого кристалла в качестве темплата для получения наноструктурированных никелевых покрытий/Е.В. Юртов, А.Г. Матвеева, М.Т. Тодаева, А.А. Серцова//Химическая технология. -2013. -Т. 14, № 1. -С. 24-29.
- Electrodeposition of Mesoporous Semimetal and Magnetic Metal Films from Lyotropic Liquid Crystalline Phases/H. Luo, L. Sun, Y. Lu, Y. Yan//Langmuir. -2004. -No. 20. -P. 10218-10222.
- Zherebtsov, D.A. Properties of Solutions Formed by Water, Furfuryl Alcohol, and Poly(Ethylene Glycol) (10) Isooctyl Phenol Ether//Russian Journal of Applied Chemistry. -2012. -Vol. 85, no. 4. -P. 584-588.
- Ячейка для приготовления растворов и одновременного исследования их электропроводности, светопропускания и вязкости/Д.А. Жеребцов, А.Е. Гаёва, В.В. Дьячук, Г.Г. Михайлов//Приборы и техника эксперимента. -2008. -Т. 51, № 2. -С. 169-172.
- Mesoporous Platinum Films from Lyotropic Liquid Crystalline phases/G.S. Attard, P.N. Bartlett, N.R.B. Coleman et al.//Science. -1997. -Vol. 278. -P. 838-840.
- Attard, G.S. The Preparation of Mesoporous Metals from Preformed Surfactant Assemblies/G.S. Attard, N.R.B. Coleman, J.M. Elliott//Mesoporous molecular sieves. Studies in surface science and catalysis. -1998. -Vol. 117 -P.89-94.
- Lyotropic Liquid Crystalline Properties of Nonionic Surfactant/H2O/Hexachloroplatinic Acid Ternary Mixtures Used for the Production of Nanostructured Platinum/G.S. Attard, P.N. Bartlett, N.R.B. Coleman et al.//Langmuir. -1998. -Vol. 14, no. 26. -P. 7340-7340.
