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酷酷墨镜

新虫 (小有名气)

[求助] 求教电沉积(EPD)大神,请求解惑!已有1人参与

实验课题中,需要将氧化硅纳米颗粒用电沉积(EPD)的方法组装在金属的表面。溶剂选择的是乙醇,因为水会被电解,有大量气泡生成,影响涂层的质量。在乙醇中,虽然氧化硅颗粒表面带负电,但是无法沉积在金属所在的阳极(只会移动靠近,但不能沉积);相反,我在乙醇中加入硝酸镁,将金属作为阴极,可以进行电沉积。这也很好理解,因为硅羟基(Si-OH)吸附镁离子后,电位将由负转正,因此可向阴极电泳;同时,吸附的Mg2+碰到阴极后会还原成为金属Mg,相当于降低了纳米颗粒的还原电势。

以上这些都好理解,因为实验最终的目的,氧化硅颗粒表面做了氨基修饰(SiO2-NH2),即表面带正电。

同样在乙醇中,单纯的SiO2-NH2颗粒可以向金属阴极移动,但无法沉积;而溶液中加入镁离子后,却发现SiO2-NH2颗粒可以发生电沉积。但是我就不理解了,首先SiO2-NH2表面带正电,Mg2+也是正电,肯定没有静电作用了;其次,-NH2基团与Mg2+也没有特殊的螯合作用。那么,到底SiO2-NH2到底是怎么沉积到金属表面的?这个机理我解释不了,求EPD的大神们解惑,谢谢啊!

PS:在乙醇中,我测了几种颗粒的Zeta电位,如下:
SiO2:-27.3 mV
SiO2(+ Mg2+):+14.5 mV  ----》 电位转正应该是表面吸附了Mg2+。
SiO2-NH2:+ 45.2 mV
SiO2-NH2(+ Mg2+):+32.3 mV ----》 电位降低应该是Mg2+加入后的静电屏蔽作用。
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酷酷墨镜

新虫 (小有名气)

引用回帖:
11楼: Originally posted by 水一方888 at 2016-01-07 10:33:46
楼主现在还做EPD吗?我现在也在做这个 我没有找到Aldo R. Boccaccini用乙醇做溶剂的论文 楼主能分享下不?

这个体系我现在不怎么做了。这是之前我们发的文章:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/am403365j   用的就是乙醇做溶剂,在金属表面用EPD法制备涂层。里面应该有参考Aldo R. Boccaccini的一些文献,在参考文献里你可以找下。
12楼2016-01-07 10:55:42
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酷酷墨镜

新虫 (小有名气)

自顶,真心求助啊!
2楼2015-03-27 09:24:02
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Jackcd12

至尊木虫 (知名作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
酷酷墨镜: 金币+6, ★★★很有帮助 2015-03-29 16:32:59
你观察到这种现象和思考其原因是好事,但不知你读过多少相关文献。其实,你观察到的Mg2+的存在有助于电泳沉积的现象,以前人们在电沉积碳纳米管时也观察到。你可以从这篇综述上找到你需要的文献信息。
http://www.fi.tartu.ee/~jevgenis ... bon%20nanotubes.pdf
Themoreamanlearns,themoreheknowshisignorance!
3楼2015-03-28 17:02:45
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酷酷墨镜

新虫 (小有名气)

引用回帖:
3楼: Originally posted by Jackcd12 at 2015-03-28 17:02:45
你观察到这种现象和思考其原因是好事,但不知你读过多少相关文献。其实,你观察到的Mg2+的存在有助于电泳沉积的现象,以前人们在电沉积碳纳米管时也观察到。你可以从这篇综述上找到你需要的文献信息。
http://www. ...

谢谢回复啊,其实我就是借鉴了Aldo R. Boccaccini沉积碳纳米管的体系,在溶剂中加入了Mg2+促进了沉积的发生。现在我纠结的是机理,对于碳纳米管,他们一般用的是羧基化的,表面带负电,所以吸附Mg2+后,可以一起沉积,这个和我提到的SiO2的体系类似。但是我SiO2修饰了NH2后,加入Mg2+的沉积机理,就说不清了。。。。求您再指点一下,谢谢
4楼2015-03-29 16:35:54
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Jackcd12

至尊木虫 (知名作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★
酷酷墨镜: 金币+6, ★★★很有帮助 2015-03-29 19:49:42
根据文献提出的机理解释,Mg2+在电极发生水解很关键,因此,由于SiO2粒子比Mg2+大很多,在电场作用下优先达到电极表面并水解,这时,SiO2表面的电荷性质就不是主要因素了,因此,就导致你看到的结果。
Themoreamanlearns,themoreheknowshisignorance!
5楼2015-03-29 16:58:48
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酷酷墨镜

新虫 (小有名气)

引用回帖:
5楼: Originally posted by Jackcd12 at 2015-03-29 16:58:48
根据文献提出的机理解释,Mg2+在电极发生水解很关键,因此,由于SiO2粒子比Mg2+大很多,在电场作用下优先达到电极表面并水解,这时,SiO2表面的电荷性质就不是主要因素了,因此,就导致你看到的结果。

我选用的溶剂体系是乙醇,Mg2+怎么水解?你想表达的意思是Mg2+被还原吗?
6楼2015-03-29 19:49:04
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Jackcd12

至尊木虫 (知名作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
酷酷墨镜: 金币+3, 有帮助 2015-03-29 22:55:35
你无法确保溶剂和MgCl2中没有微量的水分,文献上的解释应该是合理的。Mg2+的还原的可能性很小的。
Themoreamanlearns,themoreheknowshisignorance!
7楼2015-03-29 20:28:11
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酷酷墨镜

新虫 (小有名气)

引用回帖:
7楼: Originally posted by Jackcd12 at 2015-03-29 20:28:11
你无法确保溶剂和MgCl2中没有微量的水分,文献上的解释应该是合理的。Mg2+的还原的可能性很小的。

阴极是最强的还原电极啦,Mg2+碰到阳极肯定是会被还原的,而且他们的研究不是通过EDS也证明EPD得到的涂层中有Mg元素吗,也就是MgO/Mg(OH) 2的存在。
8楼2015-03-29 22:55:20
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酷酷墨镜

新虫 (小有名气)

打错字了,重来:
阴极是最强的还原电极啦,Mg2+碰到阴极肯定是会被还原的,而且他们的研究不是通过EDS也证明EPD得到的涂层中有Mg元素吗,也就是MgO/Mg(OH) 2的存在。
9楼2015-03-29 22:56:53
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Jackcd12

至尊木虫 (知名作家)

【答案】应助回帖

如果你觉得那样能解释你的现象就可以嘛
Themoreamanlearns,themoreheknowshisignorance!
10楼2015-03-29 23:41:02
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