JoVE Logo

登录

薄膜电镀

Overview

资料来源:洛根·基弗、安德鲁·法尔科夫斯基和泰勒·斯帕克斯,犹他大学材料科学与工程系,盐湖城,犹他州

电镀是一种利用电流来减少溶解金属阳离子,使其在电极上形成薄涂层的过程。其他薄膜沉积技术包括化学气相沉积 (CVD)、自旋涂层、浸渍涂层和溅射沉积等。CVD使用要沉积的元素的气相前体。旋转涂层将液体前体向心传播。浸渍涂层类似于旋转涂层,但基板完全浸入其中,而不是旋转液体前体。溅射使用等离子体从目标中去除所需材料,然后对基板板板。CVD 或溅射等技术可生产非常高质量的薄膜,但制作速度很慢且成本很高,因为这些技术通常需要真空大气和小样本尺寸。电镀不依赖于真空大气,这大大降低了成本,提高了可扩展性。此外,电镀可以达到相对较高的沉积率。

Procedure

  1. 通过混合 50 mL 的 0.05 M 盐酸 (HCl)、100 mL 的 0.05 m 铁氧化钾 (K3[Fe(CN)6]和 100 mL 的 0.05 M 铁 (III) 氯化物六合物(FeCl3.6H2O))制备普鲁士蓝溶液。
  2. 通过将大约 8 厘米的单色线 (NiCr) 包裹到紧的线圈中,创建阳极。
  3. 通过去除保护 ITO 涂层 PET 5X5 厘米板导电侧的外涂层来制备阴极基板。
  4. 通过将 9 伏 (9V) 蓄电池的正极串连连接到 30 欧姆电阻器,然后使用鳄鱼夹连接到 NiCr 阳极来构建电路。使用鳄鱼夹将电池的负端连接到 ITO 阴极基板。确保阴极和阳极未接触溶液中。
  5. 准备电路和普鲁士蓝溶液后,将阴极和阳极放入溶液中,注意不要淹没任何鳄鱼夹。保持2分钟,然后在DI水中取出并冲洗阴极和阳极。此步骤可在不同的浸没时间重复,以改变涂层的厚度。
  6. 使用 Perkin Elmer Lambda 950 UV-Vis 光谱仪分析样品,确定其波长范围为 750-400 nm 的可见光的透射率

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

从质量上讲,在普鲁士蓝中涂覆的 ITO 在应用负电位时将变得透明,如下图 1所示。通过施加正电压可以扭转这种变化。

Figure 1
1:普鲁士蓝在其彩色和漂白状态。

更?...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

如本实验所示,电镀允许在体积变化最小范围内修改材料表面属性。在电镀过程中,电流通过阳极和阴极之间的电解溶液传递。电解质溶液中的带正电的阳离子被吸引并沉积在带负电荷的阴极上。一旦沉积,层中的原子通过还原过程获得电子。

电镀的速度和量取决于电解质溶液中阴极和阳极之间施加的电流强度。此外,必须仔细选择用于电镀的金属,因为某些金属会相互合?...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Tags

ElectroplatingThin FilmsElectric CurrentMetal CationsElectrode SurfaceNanometerMicrometerSolar CellsBiosensor ProbesModified Surface PropertiesThin Film Deposition TechniquesElectroplating TechniqueGalvanic CellAnodeCathodeSalt BridgePorous MembraneElectrochemical CellsOxidationReduction Half cell ReactionsElectrical CurrentRedox ReactionsElectrolytic SolutionMetal Salts

PLAYLIST

Loading...
JoVE Logo

政策

使用条款

隐私

科研

教育

关于 JoVE

版权所属 © 2025 MyJoVE 公司版权所有,本公司不涉及任何医疗业务和医疗服务。