离子液体在金属电解中的应用_百替生物(3)

等合金以及三元混合半导体材料。

5.1 镓

镓可以从基于AlCl3 的离子液体中电沉积得到[31]。镓的电沉积只能在酸性条件下进行，在电沉积过程中Ga3＋首先还原为Ga＋，然后再还原为单质态Ga。在玻碳电极上，电沉积过程包含瞬间的三元成核和扩散控制的成核生长。此外，在氯化1-乙基-3-甲基咪唑和GaCl3 的混合液体中还得到了超细的GaAs。

5.2 镓的砷化物

Wicelinski 等[32]在35～40℃下基于AlCl3 的酸性离子液体中电沉积得到了GaAs。Carpenter等[33]在加入AsCl3 的GaCl3 离子液体中也得到了GaAs，但质量并不很好，不过可以通过热退火工艺改善合金的质量。

5.3 铟和锑

Liu 等[34]研究了在基于AlCl3 的碱性离子液体中电镀铟的过程。过电位电沉积时，在玻碳、钨和镍的电极上都观察到了连续三元成核现象。Habboush 等[35]报道了在AlCl3-[BP]Cl(氯化正丁基吡啶)的液体中锑在玻碳、铂和钨电极上的电沉积。锑只能在酸性条

离子液体在金属电解中的应用

件下得到，并且电沉积过程不可逆。电沉积InSb 的工艺和电沉积GaAs 相似。若向InCl3 离子液体中加入SbCl3，则在45℃左右可直接电沉积得到InSb[36,37]。在超真空条件下得到的InSb 量子点可用于研究激光的应用。

5.4 碲

碲在碱性AlCl3 溶液中的电沉积早有报道[38]，在玻碳电极上有三元成核现象。电沉积CdTe和InSb 的工艺相似。最近Lin 等[39]报道了ZnTe 的电沉积工艺：在ZnCl2 和[EMIm]Cl 摩尔比为40/60 的离子液体中，用丙烯碳酸酯作助溶剂，并加入8-羟基喹啉使Te 的还原电势向负方向转移，然后在恒电势下电沉积得到定比组成的ZnTe。

5.5 锗

Endres[40]在[BMIm]Cl 离子液体中电沉积得到了Ge。向离子液体中加入一定量的、浓度约为0.1～1mmol/L 的GeI4，电化学窗口在4V 左右，电极使用退过火的Au(111)。此外，他还利用原位STM 方法得到了大量沉积物生长过程和结构组成方面的信息，对于纳米技术的研究十分有益。

6 结语

本文介绍了在离子液体中电沉积部分金属、合金和半导体材料的研究现状。显然，大多数研究是在基于AlCl3 的液体中进行的。目前的研究焦点是使基于离子液体的有关工艺更加经济、更易操作。可以预料，很快将出现疏水的、电化学窗口更宽的新型离子液体。总之，离子液体为电沉积工业、纳米工业和电化学工业的发展提供了新突破点。

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