1。2  化学镀镍沉积机理

1。2。1以硼氢化钠为还原剂的化学镀镍液

硼氢化钠是强还原剂，易溶于水的白色盐类。相对与次磷酸。硼氢化钠的还原效果更好。在相同的条件下，次磷酸还原的金属离子相对较少（大约一摩尔），而硼氢化钠能还原四摩尔的金属离子。从资料显示中，一般使用硼氢化钠为还原剂时，氯化镍和硫酸镍常作为主盐。在利用硼氢化钠时还要注意，硼氢化钠属于强碱性物质，所以pH值应该保持在11左右，防止其分解。

在强碱溶液中硼氢化钠的镍离子还原，反应式为：

NaBH4+4NiCl2+8NaOH==4Ni+NaBO2+8NaCl+6H2O

   2NaBH4+4NiCl2+6NaOH==2Ni2B+6H2O+8NaCl+H2↑

副反应：

NaBH4+2H2O==NaBO2+4H2↑

影响槽液的稳定性，有两种因素，其一是镀液的pH值，pH值低于12会引起还原剂的水解。其二是硼氢化钠的浓度，硼氢化钠的浓度升高槽液的稳定性就会下降，从而影响镀层的沉积速率。所以针对这两种因素，有以下方案：

控制pH值在12以上，所以要及时检查溶液，时常的测定溶液的pH值。通常镍的含量低于20%时（与原始含量相比）就要进行废液处理。一般使用镀液超过3周后，镀液就很难在调整，这是因为偏硼酸钠的积累。文献综述

控制硼氢化钠的浓度，通常是间隔时间段的添加少量的硼氢化钠，用来维持浓度。当然降低温度也是一种方法，但是带来的不利因素是影响沉积速率。

在镀层的时候有时会伴随着碱式镍盐的沉积，所以添加配位剂会缓解此现象。配位剂一般采用乙二胺、乙二胺四乙酸或柠檬酸盐等（本次实验研究采用的是乙二胺）。在BH4-浓度较高时，高温度下的镀液稳定性很差，所以应加入稳定剂，稳定剂一般为醋酸铅、铊盐、氯化汞等。铊或铅盐的浓度只要为0。2~0。4mg/l就能对镀液起到较为稳定的作用。

1。2。2以硼氢化钠为还原剂的镍硼沉积的机理：

               4Ni2++BH4-+8OH-→4Ni+BO2-+6H2O

               4Ni2++2BH4-+6OH- →2Ni2B+6H2O+H2↑

1。3  本课题研究背景，目的和方法

目前还没有关于超声制备Ce-Ni-B多功能复合沉积层液的相关研究。即使少数有涉及到Ni-B合金的研究，但其并没有涉及到超声及掺杂稀土元素与氧化石墨烯GO。所以，此次试验将着重展开在此技术上的应用。

1。3。1氧化石墨烯

石墨烯经过氧化得到氧化石墨烯，通常氧化石墨烯的化学性质均优于石墨烯，是因为其上的含氧官能团增多，性质变的活泼从而改变其本身性质。氧化石墨烯的颜色通常呈黄色粉末状或片状。

氧化石墨烯具有很多特性，可以作为具有丁达尔效应的胶体、多种聚合物、以及GO薄膜，同时氧化石墨烯还具有两性分子的性质，是一种多功能的非传统型态的材料。由于氧化石墨烯在水中具有良好的分散性，所以通常将他视为亲水性物质。但根据相关实验结果表明，氧化石墨烯可以存在于界面类似于界面活性剂，这是由于氧化石墨烯具有两种性质即亲水性和疏水性，其排列分布就是从中央到边缘展示不同的性质，中央是亲水性，边缘是疏水性。正是因为这个性质可以降低界面间的能量。氧化石墨烯的结构性质已经超越了一般的化学规模，因为氧化石墨烯通常是单个原子层，在尺寸上延展的力度很大，可以延伸到几十微米。

石墨由许多石墨烯片材制成，堆叠有三维结构的材料，而无数氧化石墨烯堆垛而成的物质称为氧化石墨。石墨烯片层之间以范德华力来维持其稳定。当这些石墨烯片之间的分子间作用力被破坏时，可以实现这两种物质的制备。有很多方法可以制备石墨烯。通常我们将使用热膨胀来制备。然而，该方法具有很多的副作用，所以一般不采用此方法制备氧化石墨烯。经常会采取超声处理。石墨的结构可以通过强氧化剂和酸的作用在一定程度上发生变化。这种氧化可能发生在石墨层的石墨表面。石墨这种材料是由许多石墨烯片的积聚形成的，如果在石墨层之间发生氧化反应，其性质将发生很大变化。经过氧化后，可以在石墨层之间产生大量含氧基团，这些含氧团不断聚合从而形成氧化石墨烯。因此，石墨烯石墨烯具有活性炭的性质例如吸附能力，甚至比活性碳的吸附能力更强，同时其还具有很强的吸水性。这有利于附着在新材料形成表面的修饰剂和其它物质的存在。来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-