Elektrochemische Synthese von magnetischen Nanomaterialien in Ionischen Flüssigkeiten

Xu, Jiayi GND

Im Rahmen der Arbeit wurden die horizontal und vertikal elektrochemischen Abscheidungen von magnetischen Materialien (Eisen, Eisen-Aluminium-, Eisen-Silizium- und Eisen-Silizium-Aluminium-Legierungen) in den ionischen Flüssigkeiten 1-Butyl-1-methylpyrrolidiniumchlorid und 1-Butyl-1- methylpyrrolidinium triflat bei 70 °C und 90-95 °C auf Kupferplättchen (30-40 mm × 3 mm × 0,09- 0,11 mm) durchgeführt. Die Edukte und die Abscheideprodukte sind wasser- und sauerstoffempfindlich. Zur elektrochemischen Synthese und Charakterisierung der genannten Materialien werden Zyklovoltammetrie (CV), Infrarot- und Raman-Spektroskopie, Rasterelektronenmikroskopie (REM), Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX), Röntgendiffraktometrie (XRD) und ein Hystereseschreiber-System eingesetzt. Anhand der Analyse mittels REM, EDX und XRD lässt sich feststellen, dass das Abscheidungspotential die Struktur und die Zusammensetzung der Abscheideprodukte beeinflusst und sich die Partikelgröße der magnetischen Materialien im Nano- und Mikrometerbereich abschätzt. Die magnetische Eigenschaft ist ein wichtiges Kriterium von magnetischen Materialien. Nach der Herstellung von Eisen, der Eisen-Aluminium-, Eisen-Silizium- und Eisen-Silizium-Aluminium-Legierung mittels elektrochemischer Abscheidung werden seine magnetischen Eigenschaften, z.B. die Hysteresekurve, die Sättigungspolarisation, die Koerzivität, die Permeabilität und die gesamte Verlustleitung charakterisiert, wobei die Abscheidungsrichtungen (vertikal und horizontal), die Strukturen, die Zusammensetzung und die Dicke der Abscheideprodukte den Einfluss auf die magnetischen Kennwerte und den Verlauf der Hysteresekurve haben.

In this study, the horizontal and vertical electrochemical deposition of magnetic materials (iron, iron-aluminum, iron-silicon and iron-silicon-aluminum alloys) in the ionic liquids 1-butyl-1- methylpyrrolidinium chloride and 1-butyl -1-methylpyrrolidinium triflate at 70 ° C and 90-95 ° C on copper plates (30-40 mm × 3 mm × 0.09-0.11 mm) were carried out. The raw materials and their products after deposition are sensitive to water and oxygen. Cyclic voltammetry (CV), infrared and Raman spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), X-ray diffractometry (XRD) and a hysteresis recorder system are used for the electrochemical synthesis and characterization of the materials mentioned. The analysis using SEM, EDX and XRD shows that the deposition potential influences the structure and composition of the after-deposition products and that the particle size of the magnetic materials is estimated in the nano and micrometer range. The magnetic property is an important factor for magnetic materials regarding practical application. The production of iron, the iron-aluminum, iron-silicon and iron-silicon-aluminum alloy were characterized in term of their magnetic properties such as hysteresis curve, saturation polarization, coercivity, permeability and entire loss conduction. With this study, we found that deposition directions (vertical and horizontal), structures, composition as well as thickness of the deposition products have a direct influence on their magnetic parameters and the course of corresponding hysteresis curve.

Vorschau

Zitieren

Zitierform:

Xu, Jiayi: Elektrochemische Synthese von magnetischen Nanomaterialien in Ionischen Flüssigkeiten. Clausthal-Zellerfeld 2021.

Zugriffsstatistik

Gesamt:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:
12 Monate:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:

Grafik öffnen

Rechte

Nutzung und Vervielfältigung:

Export