专利名称：一种抑制电化学沉积铅薄膜氧化的方法
技术领域：
本发明涉及一种抑制铅薄膜氧化的方法，特别是一种抑制由电化学沉积制备的铅 薄膜氧化的方法。
背景技术：
铅的用途十分广泛，可应用于军工、原子能技术、冶金、化工、电子、轻工、农药、医 药、石油等部门。例如，可用来制造蓄电池、电缆套、防腐材料、红丹铅白、汽油防爆剂、合金、 子弹头、原子反应堆及放射性防护材料，在低温技术中，可用作蓄冷材料。在应用中，常常需 要在一些基底上沉积一层铅，如在低温技术中，需要在不锈钢网上沉积一层铅薄膜，来提高 制冷效果。
利用可溶性铅盐作为电解液，采用电化学沉积方法在阴极上制备薄膜的文献较 多，但几乎都是氧化铅薄膜，如Zhitomirsky等利用硝酸铅溶液为电解液在阴极上沉积了 氧化铅薄膜(J. Mater. Sci. Lett.，Vol. 14，p. 807，1995)，后来，Sawatani 等对电化学沉积 氧化铅的过程进行了研究，发现在电化学沉积过程中，初级沉积物是活性很强的铅，经去离 子水清洗后置于空气中会迅速被氧化成氧化铅(Adv. Funct. Mater.，Vol. 15，p. 297,2005)。
由于电化学沉积出的铅具有很强的活性，在空气中会迅速被氧化成氧化铅，因此 要获得铅的关键步骤是如何抑制沉积出的铅在空气中的氧化。为了得到铅沉积物，一种方 法是对氧化形成的氧化铅进行还原，另外还可以把铅沉积物用其他材料包覆起来，以防止 其氧化，这些办法都需要比较复杂后处理工艺，特别是还原后处理，需要消耗能量。发明内容
本发明的目的在于提供一种抑制电化学沉积铅薄膜氧化的方法。该方法不需要复 杂的后处理工艺，操作简便，效果明显，成本低。本发明人在研究电化学沉积氧化铅的形成 机理时，发现通过即时去除附着在电化学沉积得到的新鲜铅薄膜表面的水，使铅发生氧化 的媒质去除，从而达到抑制铅氧化的目的。本发明所述的抑制电化学沉积铅薄膜氧化的方 法是将电化学沉积制备的新鲜的铅薄膜，经去离子水清洗后，立即放入易挥发性有机溶剂 中浸泡清洗，以去除铅表面附着的水，取出后，易挥发性有机溶剂会迅速挥发，自然干燥后 的铅薄膜能够长期稳定存在空气中。
图1是经无水乙醇浸泡清洗后的电化学沉积铅薄膜在空气中放置M小时后的X 射线衍射谱。
图2是经无水乙醇浸泡清洗后的电化学沉积铅薄膜在空气中放置21天后的能谱。
图3是经无水乙醇浸泡清洗后的电化学沉积铅薄膜在空气中放置M小时后的扫 描电镜照片。
图4是经无水乙醇浸泡清洗后的电化学沉积铅薄膜在空气中放置21天后的透射电镜照片。
图5是经无水乙醇浸泡清洗后的电化学沉积铅薄膜在空气中放置21天后的选区 电子衍射谱。
具体实施方式
将电化学沉积的新鲜的铅薄膜从电解槽中取出，放入去离子水中清洗，去除附着 的电解液，然后立即放入易挥发性有机溶剂中浸泡清洗，然后取出置于空气中自然干燥，即 可抑制电化学沉积的铅薄膜在空气中氧化，使电化学沉积的铅薄膜长期稳定存在。
实施例1
将电化学沉积在不锈钢基底上的新鲜铅薄膜从电解槽中取出，放入去离子水中清 洗，去除附着的电解液，然后立即放入无水乙醇中浸泡清洗，然后取出置于空气中自然干 燥。如图1显示的是经无水乙醇浸泡清洗后的电化学沉积铅薄膜在空气中放置M小时后 的X射线衍射谱，表明铅薄膜没有氧化，仍然为金属态铅；如图2所示，经无水乙醇浸泡清洗 后的电化学沉积铅薄膜在空气中放置21天后的能谱表征，在谱中没有元素氧峰，表明产物 没有被氧化；图3显示在不锈钢阴极电化学沉积铅薄膜经无水乙醇浸泡清洗后在空气中放 置M小时后的扫描形貌；图4显示的是在不锈钢阴极电化学沉积铅薄膜经无水乙醇浸泡清 洗后在空气中放置21天后的透射形貌；图5是在不锈钢阴极电化学沉积铅薄膜经无水乙醇 浸泡清洗后在空气中放置21天后，样品的选区电子衍射谱，经过标定，确认样品仍然为金 属态铅。
实施例2
将电化学沉积在不锈钢基底上的新鲜铅薄膜从电解槽中取出，放入去离子水中清 洗，去除附着的电解液，然后立即放入甲醇中浸泡清洗，然后取出置于空气中自然干燥，得 到稳定存在的铅薄膜。
实施例3
将电化学沉积在不锈钢基底上的新鲜铅薄膜从电解槽中取出，放入去离子水中清 洗，去除附着的电解液，然后立即放入丙酮中浸泡清洗，然后取出置于空气中自然干燥，得 到稳定存在的铅薄膜。
实施例4
将电化学沉积在制冷机用不锈钢丝网上的新鲜铅薄膜从电解槽中取出，放入去离 子水中清洗，去除附着的电解液，然后立即放入乙醇中浸泡清洗，然后取出置于空气中自然 干燥，得到稳定存在的铅薄膜。
已经对本发明用特定实施例进行了介绍，显然对于那些本领域的熟练人员 来说， 根据前面的介绍进行替代、改进和变更是容易的，所以，本发明包容所有这样的替代、改进 和变更，使其落入附带的权利要求及其等效物的精神和领域中。
权利要求
1.一种抑制电化学沉积铅薄膜氧化的方法，其特征在于将电沉积的新鲜铅薄膜，经 去离子水清洗后，立即放入易挥发性有机溶剂中浸泡清洗，然后在空气中自然干燥。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于所述的易挥发性有机溶剂包括无水乙醇、 甲醇、异丙醇和丙酮。
全文摘要
开发了抑制电化学沉积铅薄膜氧化的新方法。这种方法通过将电化学沉积得到的新鲜铅薄膜，经过去离子水清洗后，立即放入易挥发性有机溶剂中浸泡清洗，以除去吸附在新鲜铅薄膜表面的水分，使铅发生氧化的媒质去除，从而抑制铅薄膜的氧化。取出后，易挥发性有机溶剂会迅速挥发，自然干燥后的金属铅薄膜能够长期稳定存在空气中。该方法不需要复杂的后处理工艺，操作简便，效果明显，成本低。
文档编号C25D3/34GK102031542SQ200910176638
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月24日 优先权日2009年9月24日
发明者程进, 苏燚, 邹小平 申请人:北京信息科技大学