亞甲基二膦酸為配位體的堿性鍍銅研究.pdf

1、本文提出了以亞甲基二膦酸(MDPA,H4L)為主配位劑的無(wú)氰鍍銅體系。采用三異丙基亞膦酸脂和溴甲烷為原料,通過(guò)取代縮合反應(yīng)合成了中間產(chǎn)物亞甲基二膦酸四異丙基脂,再通過(guò)鹽酸水解提純、干燥,獲得所需產(chǎn)物MDPA。
　　 通過(guò)pH電位滴定法比較了MDPA-Cu體系和HEDPA-Cu體系的配位能力,結(jié)果表明:當(dāng)pH=7—10時(shí),MDPA較羥基乙叉二膦酸(HEDPA)更易與Cu2+配位,MDPA與Cu2+構(gòu)成的配位化合物比HEDPA更穩(wěn)定

2、。再分別測(cè)定MDPA的四級(jí)解離常數(shù)和MDPA-Cu(Ⅱ)的穩(wěn)定常數(shù)結(jié)果表明:MDPA各級(jí)解離常數(shù)為pK1=1.86,pK2=2.65,pK3=6.81,pK4=9.04；MDPA與Cu2+形成分級(jí)配合物的穩(wěn)定常數(shù)為:pKML=10.65,pKML2=5.59,pKML3=2.5；隨著pH升高,形成的配合物依次為:Cu(H3L)2、[Cu(H3L)(H2L)]-和[Cu(H2L)2]2-。比較分別以MDPA與HEDPA為主配位劑構(gòu)成的堿性

3、鍍銅溶液的電化學(xué)性能,發(fā)現(xiàn)MDPA與HEDPA體系的銅氧化還原歷程相似；MDPA堿性鍍銅體系陰極主要發(fā)生的是[Cu(H3L)(H2L)]-和[Cu(H2L)2]2-還原生成銅的過(guò)程。但MDPA與Cu2+構(gòu)成的配位化合物還原生成銅的電位更負(fù)。
　　 通過(guò)測(cè)定MDPA鍍銅溶液在不銹鋼電極上的電化學(xué)行為,可知銅配位離子在不銹鋼電極上的還原反應(yīng)是不可逆的,求得動(dòng)力學(xué)參數(shù)an0為0.33,擴(kuò)散系數(shù)D為1.82×10-80m2·s-1。同時(shí)

4、借助鍍層表面形貌分析(SEM)、X射線衍射(XRD)與能譜(EDS)分析等測(cè)試方法分別研究了溫度、pH、配位比和CO32-對(duì)MDPA鍍銅體系的影響,發(fā)現(xiàn):
　　 溫度的提高可使MDPA-Cu體系陰極極化逐漸減小,在較負(fù)的電極電位下有利于低配銅絡(luò)離子放電,也有利于高配位銅絡(luò)離子放電。改變鍍液的pH可以改變配位化合物形態(tài),從而引起銅還原和氧化過(guò)程和產(chǎn)物的改變。MDPA含量的增大,可增大陰極極化和陽(yáng)極溶解的峰面積。但是峰電流在MDPA