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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 电化基础 » 求教电沉积（EPD）大神，请求解惑！
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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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1楼 2015-03-26 17:29:00
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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
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Themoreamanlearns,themoreheknowshisignorance!
3楼2015-03-28 17:02:45
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酷酷墨镜

新虫 (小有名气)
自顶，真心求助啊！
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2楼2015-03-27 09:24:02
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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
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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。
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Themoreamanlearns,themoreheknowshisignorance!
5楼2015-03-29 16:58:48
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