Ni-CO
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化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 4 期甲烷催化部分氧化制合成气催化剂的研究进展阮鹏1,杨润农1,2,林梓荣1,孙永明2(1 广东佛燃科技有限公司,广东 佛山 528000;2 中国科学院广州能源研究所,广东 广州 510640)摘要:天然气是一种前景广阔的清洁燃料,甲烷作为天然气的主要成分,其高效利用具有重要的现实意义。
在众多甲烷转化途径中,甲烷催化部分氧化(CPOM )具有能耗低、合成气组分适宜、反应迅速等优势。
本文简要介绍了CPOM 反应机理,即直接氧化机理和燃烧-重整机理;重点综述了过渡金属、贵金属、双金属和钙钛矿这四类CPOM 催化剂的研究现状;分析了反应温度、反应气体碳氧比和反应空速对CPOM 反应特性的影响;阐述了积炭和烧结这两种催化剂失活的主要原因及应对措施。
根据研究结果可知,通过选取合适的催化剂组分、采用优化的制备方法、精确控制催化剂活性组分分布和微观结构等措施,可以保证更多的有效活性位更稳定地暴露在催化剂表面,以此提高催化性能(包括甲烷转化率、合成气选择性、合成气生成率、反应稳定性等)。
最后指出了对CPOM 催化剂微观结构的合理设计与可控制备以及对CPOM 反应机理的深入研究仍将是今后关注的重点。
关键词:甲烷;部分氧化;催化剂;合成气;多相反应中图分类号:TE644 文献标志码:A 文章编号:1000-6613(2023)04-1832-15Advances in catalysts for catalytic partial oxidation of methane to syngasRUAN Peng 1,YANG Runnong 1,2,LIN Zirong 1,SUN Yongming 2(1 Guangdong Foran Technology Company Limited, Foshan 528000, Guangdong, China; 2 Guangzhou Institute of EnergyConversion, Chinese Academy of Science, Guangzhou 510640, Guangdong, China)Abstract: Natural gas is a promising clean fuel. The efficient use of methane, the major component of natural gas, is of great practical importance. Among many methane conversion routes, catalytic partial oxidation of methane (CPOM) has the advantages of low energy consumption, suitable syngas fraction and rapid reaction. This paper briefly introduced the CPOM reaction mechanisms (i.e. direct oxidation mechanism and combustion-reforming mechanism), reviewed the current research on four types of CPOM catalysts (i.e. transition metal, noble metal, bimetal and perovskite catalysts), analysed the effects of reaction temperature, carbon to oxygen molar ratio of reactant gas and reaction space velocity on CPOM reaction characteristics, and explained the two main causes of catalyst deactivation (i.e. carbon deposition and sintering) together with their countermeasures. According to the results of the research, the catalytic performance (including methane conversion, syngas selectivity, syngas yield, reaction stability) could be improved by selecting suitable catalyst components, adopting an optimized preparation method and precisely controlling the distribution of active components and microstructure of the catalyst. These method could ensure that more active sites are consistently exposed to the surface of catalyst. Finally, it综述与专论DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2022-1109收稿日期:2022-06-13;修改稿日期:2022-08-22。
F ,Cl ,Br ,I 按在原子充数表的排列依次加深CoF2 粉红色固体CoCl2 蓝色固体CoBr2 绿色固体CoI2 蓝黑色固体AgCl 银白色AgBr 淡黄色/浅黄色AgI 钟黄色AgF 白FeCl3 棕红晶体MoCl3棕色MoCl5绿色MCl4 白HgI2 红或黄(微溶)Hg2Cl2(甘汞) 白HgCl2(升汞) 白色CdI2 黄CdS 黄(镉黄颜料)ZnI2 无色ZnCl2 白色晶体(溶解度极大,水溶液酸性) CuF2 白CuCl2 棕黄(溶液黄绿)CuBr2 棕CuF 红CuCl 白BeCl2 浅黄CaF2 白TlCl 白TlBr 浅黄TlI 黄TlBr3 黄TlI3 黑BCl3BF3 无色(有窒息气味)AlF3 无色AlCl3 白AlBr3 白AlI3 棕GaI3 黄GaBr3 白GeI2 橙GeBr2 黄GeF4 白GeBr4 灰白GeI4 黄InBr3 白InI3 黄SnF2 白SnCl2 白SnBr2 淡黄SnI2 橙SnF4 白SnBr4 无色SnI4 红PbF2 无色PbCl2 白PbBr2 白PbI2 金黄PbF4 无色BiF3 灰白BiCl3 白BiBr3 黄BiI3 黑Bi2S3 棕黑SbI3 红AsI3 红PBr3 黄PI3 红PCl5 无色SF6淡黄S2F10淡黄SCl4 淡黄SCl2 红籗2Cl2 无色S2Br2 红TeBr2 棕TeBr4 橙TeI4 灰黑SeBr2 红SeBr4 黄BrF 红棕BrCl 红ICl 暗红IBr 暗灰IF3 黄色ICl3 橙BrF3 浅黄绿IBr3 棕终于找到点有用的~~ 过渡金属离子的颜色镉化合物:CdO 棕灰↓;CdI2 黄;CdS 黄(镉黄颜料)↓;HgCl2(升汞) 白色;HgNH2Cl 白↓;Hg2Cl2(甘汞) 白↓.汞化合物:HgO 红(大晶粒)或黄(小晶粒)↓;HgI2 红或黄(微溶);HgS 黑或红↓;Hg2NI·H2O 红↓;Hg2(NO3)2 无色晶体.ZnS荧光粉:Ag 蓝;Cu 黄绿;Mn 橙.钪副族(IIIB):略.钛副族(IVB):钛化合物:Ti3+ 紫红;VO4^3- 黄;[TiO(H2O2)2]2+ 橘黄;H2TiO3 白色↓;TiO2 白(钛白颜料)或桃红(金红石)↓;(NH4)2TiCl6 黄色晶体;[Ti(H2O)6]Cl3 紫色晶体;[Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O 绿色晶体;TiCl4 无色发烟液体.锆、铪:MO2,MCl4 白.钒副族(VB):钒化合物:V2+ 紫;V3+ 绿;V4+ 蓝;V5+ 黄;VO 黑;V2O3 黑;VO2 黄;V2O5 黄或砖红;水合V2O5 棕红;饱和V2O5溶液(微溶) 淡黄.钒酸根缩聚:随着V原子个数的增多,由浅黄——〉深红.铌、钽:略.铬副族(VIB):铬化合物:Cr2+ 蓝;Cr3+ 紫;Cr2O7^2- 橙红;CrO4^2- 黄;Cr(OH)3灰蓝;Cr2O3 绿;CrO3 暗红色针状;[CrO(O2)2]OEt2 蓝;CrO2Cl2 深红色液体;Na2Cr2O7,K2CrO7 橙红;Ag2CrO4 砖红↓;BaCrO4 黄↓;PbCrO4 黄↓.紫红Cr2(SO4)3·18H2O——〉绿色Cr2(SO4)3·6H2O——〉桃红Cr2(SO4)3暗绿[Cr(H2O)4Cl2]Cl—冷却HCl—〉紫色[Cr(H2O)6]Cl3—乙醚HCl—〉淡绿[Cr(H2O)5Cl]Cl2[Cr(H2O)6]3+ 紫;[Cr(H2O)4(NH3)2]3+ 紫红;[Cr(H2O)3(NH3)3]3+ 浅红;[Cr(H2O)2(NH3)4]3+ 橙红;[Cr (NH3)5H2O]3+ 橙黄;[Cr(NH3)6]3+ 黄.钼、钨:MoO3 白;棕色MoCl3;绿色MoCl5; MoS3 棕色↓;(NH4)3[P(Mo12O40)]·6H2O 黄色晶状↓;WO3 深黄;H2WO4·xH2O 白色胶体.锰副族(VIIB):锰化合物:Mn2+ 肉红;Mn3+ 紫红;MnO4^2- 绿;MnO4^- 紫;MnO3^+ 亮绿;Mn(OH)2 白↓;MnO(OH)2 棕↓;MnO2 黑↓;无水锰盐(MnSO4) 白色晶体;六水合锰盐(MnX2·6H2O, X=卤素,NO3,ClO4) 粉红;MnS·nH2O 肉红↓;无水MnS 深绿;MnCO3 白↓;Mn3(PO4)2 白↓;KMnO4 紫红;K2MnO4 绿;K2[MnF6] 金黄色晶体;Mn2O7 棕色油状液体.锝、铼:略.铁系(第四周期VIII族):铁化合物:Fe2+ 浅绿;[Fe(H2O)6]3+ 浅紫;[Fe(OH)(H2O)5]2+ 黄;FeO4^2- 紫红;FeO 黑;Fe2O3 暗红;Fe(OH)2 白↓;Fe(OH)3 棕红↓;FeCl3 棕红晶体;无水FeSO4 白;FeSO4·7H2O 绿;K4[Fe(CN)6](黄血盐) 黄色晶体;K3[Fe(CN)6](赤血盐) 红色晶体;Fe2[Fe(CN)6] 普鲁士蓝↓;Fe[Fe(CN)6] 黑↓;Fe(C5H5)2(二茂铁) 橙黄色晶体;M2Fe6(SO4)4(OH)12(黄铁矾,M=NH4,Na,K) 浅黄色晶体;Fe(CO)5 黄色液体.钴化合物:Co2+ 粉红;CoO 灰绿;Co3O4 黑;Co(OH)3 棕↓;Co(OH)2 粉红↓;Co(CN)2 红;K4[Co(CN)6] 紫色晶体;Co2(CO)8 黄色晶体;[Co(SCN)6]4- 紫;氯化钴脱水变色:粉红CoCl2·6H2O—325K—〉紫红CoCl2·2H2O—3l3K—〉蓝紫CoCl2·H2O—393K—〉蓝CoCl2.镍化合物:Ni2+ 亮绿;[Ni(NH3)6]2+ 紫;Ni(OH)2 绿↓;Ni(OH)3 黑↓;无水Ni(II)盐黄;Na2[Ni(CN)4] 黄;K2[Ni(CN)4] 橙;Ni(CO)4 无色液体.铂系元素(第五、六周期VIII族):Os 蓝灰色易挥发固体;Pd↓(aq) 黑;OsO4 无色有特殊气味气体;H2PtCl6 橙红色晶体;Na2PtCl6 橙黄色晶体;M2PtCl6(M=K,Rb,Cs,NH4) 黄色↓卤族(VIIA):Solid:I2 紫黑;ICl 暗红;ICl3 橙;I2O5 白;IBr 暗灰;IF3 黄色;I2O4 黄;I4O9 黄. Liquid:Br2 红棕;BrF3 浅黄绿;IBr3 棕;Cl2O6暗红;Cl2O7 无色油状;HClO4 无色粘稠状;(SCN)2 黄色油状;(SCN)n 砖红色固体.Gas:F2 浅黄;Cl2 黄绿;I2(g) 紫;BrF 红棕;BrCl 红;Cl2O 黄红;ClO2 黄色;Br2O 深棕.氧族(VIA):Solid:S 淡黄;Se 灰,褐;Te 无色金属光泽;Na2S,(NH4)2S,K2S,BaS 白,可溶;ZnS 白↓;MnS 肉红↓;FeS 黑↓;PbS 黑↓;CdS 黄↓;Sb2S3 橘红↓;SnS 褐色↓;HgS 黑(沉淀),红(朱砂);Ag2S 黑↓;CuS 黑↓;Na2S2O3 白;Na2S2O4 白; SeO2 白,易挥发;SeBr2 红;SeBr4 黄;TeO2 白加热变黄;H2TeO3 白;TeBr2 棕;TeBr4 橙;TeI4 灰黑;PoO2 低温黄(面心立方),高温红(四方);SO3 无色;SeO3 无色易潮解;TeO3 橙色;H6TeO6 无色. Liquid:H2O 无色;纯H2O2 淡蓝色粘稠;CrO(O2)2(aq) 蓝;纯H2SO4 无色油状;SO4^2-(aq) 无色;SeO2(l) 橙;TeO2(l) 深红.Gas:O2 无色;O3 低浓度无色,高浓度淡蓝;S2(g) 黄,上浅下深;H2S 无色;SO2 无色;H2Se 无色;H2Te 无色..卤化硫(未注明者均为无色):Liquid:SF6;S2F10;SCl4 淡黄;SCl2 红;S2Cl2;S2Br2 红.Gas:SF4;SF2;S2F2.卤砜、卤化亚砜、卤磺酸:Liquid:SOCl2 白色透明;SO2Cl2 无色发烟.氮族(VA):Solid:铵盐无色晶体;氮化金属白;N2O3 蓝色(低温);N2O5 白;P 白,红,黑;P2O3 白;P2O5 白;PBr3 黄;PI3 红;PCl5 无色;P4Sx 黄;P2S3 灰黄;P2S5 淡黄;H4P2O7 无色玻璃状;H3PO2 白;As 灰;As2O3 白;As2O5 白;AsI3 红;As4S4 红(雄黄);As4S6 黄(雌黄);As2S5 淡黄;Sb 银白;Sb(OH)3 白↓;Sb2O3 白(锑白,颜料);Sb2O5 淡黄;SbX3(X<>I) 白;SbI3 红;Sb2S3 黑↓;Sb2S5 橙黄;Bi 银白略显红;Bi2O3 淡黄;Bi2O5 红棕;BiF3 灰白;BiCl3 白;BiBr3 黄;BiI3 黑↓;Bi2S3 棕黑.Liquid:N2H4 无色;HN3 无色;NH2OH 无色;发烟硝酸红棕;NO3^-(l)无色;王水浅黄,氯气味;硝基苯黄色油状;氨合电子(液氨溶液) 蓝;PX3 无色;纯H3PO4 无色粘稠状;AsX3(X<>I) 无色;.Gas:N2 无色;NH3 无色;N2O 无色甜味;NO 无色;NO2 红棕;PH3 无色;P2H6 无色;AsH3 无色;SbH3 无色;BiH3 无色.卤化氮(未注明者均为无色):Solid:NBr3·(NH3)6 紫,爆炸性;NI3·(NH3)6 黑,爆炸性;Liquid:NCl3;Gas:NF3;碳族(IVA):Solid:C(金刚石) 无色透明;C(石墨) 黑色金属光泽;Si 灰黑色金属光泽;Ge 灰白;Sn 银白;Pb 暗灰;SiO2 无色透明;H2SiO3 无色透明胶状↓;Na2SiF6 白晶;GeO 黑;GeO2 白;SnO 黑;SnO2 白;Sn(OH)2 白↓;PbO黄或黄红;Pb2O3 橙;Pb3O4 红;PbO2 棕;CBr4 淡黄;CI4 淡红;GeI2 橙;GeBr2 黄;GeF4 白;GeBr4 灰白;GeI4 黄;SnF2 白;SnCl2 白;SnBr2 淡黄;SnI2 橙;SnF4 白;SnBr4 无色;SnI4 红;PbF2 无色↓;PbCl2 白↓;PbBr2 白;PbI2 金黄;PbF4 无色;GeS 红;GeS2 白;SnS 棕↓;SnS2 黄↓;PbS 黑↓;PbS2 红褐;Pb(NO3)2 无色;Pb(Ac)2·3H2O 无色晶体;PbSO4 白↓;PbCO3 白↓;Pb(OH)2 白↓;Pb3(CO3)2(OH)2 铅白↓;PbCrO4 亮黄↓.Liquid:CCl4 无色;CS2 无色;GeCl4 无色;SnCl4 无色;PbCl4 无色.Gas:CO CO2 CH4 CF4 SiF4 SiH4 均为无色.硼族(IIIA):Solid:B(无定型) 棕色粉末;B(晶体) 黑灰;Al 银白;Ga 银白(易液化);In 银灰; Tl 银灰;B2O3 玻璃状;H3BO3 无色片状;BN 白;Na2B4O7·10H2O 白色晶体;Cu(BO2)2 蓝↓;Ni(BO2)2 绿↓;NaBO2·Co(BO2)2 蓝↓;NaBO2·4H2O 无色晶体;无水NaBO2 黄晶;Al2O3 白晶;AlF3 无色;AlCl3 白;AlBr3 白;AlI3 棕;Al(OH)3 白↓;Ga2O3 白↓Ga(OH)3 白↓;GaBr3 白;GaI3 黄;In2O3 黄;InBr3 白;InI3 黄;TlOH 黄;Tl2O 黑;Tl2O3 棕黑;TlCl 白↓;TlBr 浅黄↓;TlI 黄↓;TlBr3 黄;TlI3 黑.Liquid:BCl3 无色发烟.,Gas:硼烷无色;BF3 无色(有窒息气味)碱土(IIA):单质:银白焰色:Ca 砖红;Sr 洋红;Ba 绿.氧化物:均为白色固体.氢氧化物:白色固体 Be(OH)2↓,Mg(OH)2↓.盐:多为无色或白色晶体;BaCrO4 黄↓;CaF2 白↓.碱金属(IA):单质:银白焰色:Li 红;Na 黄;K 紫;Rb 紫红;Cs 紫红氧化物、过氧化物、超氧化物、臭氧化物:Li2O 白;Na2O 白;K2O 淡黄;Rb2O 亮黄;Cs2O 橙红;Na2O2 淡黄;KO2橙黄;RbO2深棕;CsO2 深黄;KO3 橘红.氢氧化物:白色.盐:多为无色或白色晶体且易溶于水.不溶盐↓(未注明者皆为白色晶体):LiF Li2CO3 Li3PO4 LiKFeIO6 Na[Sb(OH)6] NaZn(UO2)3(Ac)9·6H2O 黄绿;M=K,Rb,Cs M3[Co(NO2)6] 亮黄;MBPh4 MClO4 M2PtCl6 淡黄;CsAuCl4.铜副族(IB):单质:Cu 紫红或暗红;Ag 银白;Au 金黄.铜化合物:焰色绿;CuF 红;CuCl 白↓;CuBr黄↓;CuI 棕黄↓;CuCN 白↓;Cu2O 暗红;Cu2S 黑;CuF2 白;CuCl2 棕黄(溶液黄绿);CuBr2 棕;Cu(CN)2 棕黄; CuO 黑;CuS 黑↓;CuSO4 无色;CuSO4·5H2O 蓝;Cu(OH)2 淡蓝↓;Cu(OH)2·CuCO3 墨绿;[Cu(H2O)4]2+ 蓝;[Cu(OH)4]2- 蓝紫;[Cu(NH3)4]2+ 深蓝;[CuCl4]2- 黄;[Cu(en)2]2+ 深蓝紫;炔铜红↓.银化合物:AgOH 白(常温分解);Ag2O 黑;新制AgOH 棕黄(混有Ag2O);蛋白银(AgNO3滴手上) 黑↓;AgF 白;AgCl 白↓;AgBr 淡黄↓;AgI 黄↓(胶体);Ag2S 黑↓;Ag4[Fe(CN)6] 白↓;Ag3[Fe(CN)6] 白↓;Ag+,[Ag(NH3)2]+,[Ag(S2O3)2]3-,[Ag(CN)2]- 无色.金化合物:HAuCl4·3H2O 亮黄晶体;KAuCl4·1.5H2O 无色片状晶体;Au2O3 黑;H[Au(NO3)4]·3H2O 黄色晶体;AuBr 灰黄↓;AuI 柠檬黄↓.锌副族(IIB):单质:均为银白,Hg在水溶液中的沉淀为黑色.锌化合物:ZnO 白(锌白颜料)↓;ZnI2 无色;ZnS 白↓;ZnCl2 白色晶体(溶解度极大,水溶液酸性).镉化合物:CdO 棕灰↓;CdI2 黄;CdS 黄(镉黄颜料)↓;HgCl2(升汞) 白色;HgNH2Cl 白↓;Hg2Cl2(甘汞) 白↓.汞化合物:HgO 红(大晶粒)或黄(小晶粒)↓;HgI2 红或黄(微溶);HgS 黑或红↓;Hg2NI·H2O 红↓;Hg2(NO3)2 无色晶体.ZnS荧光粉:Ag 蓝;Cu 黄绿;Mn 橙.钪副族(IIIB):略钛副族(IVB):钛化合物:Ti3+ 紫红;VO4^3- 黄;[TiO(H2O2)2]2+ 橘黄;H2TiO3 白色↓;TiO2 白(钛白颜料)或桃红(金红石)↓;(NH4)2TiCl6 黄色晶体;[Ti(H2O)6]Cl3 紫色晶体;[Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O 绿色晶体;TiCl4 无色发烟液体.锆、铪:MO2,MCl4 白.钒副族(VB):钒化合物:V2+ 紫;V3+ 绿;V4+ 蓝;V5+ 黄;VO 黑;V2O3 黑;VO2 黄;V2O5 黄或砖红;水合V2O5 棕红;饱和V2O5溶液(微溶) 淡黄.钒酸根缩聚:随着V原子个数的增多,由浅黄——〉深红.铌、钽:略.铬副族(VIB):铬化合物:Cr2+ 蓝;Cr3+ 紫;Cr2O7^2- 橙红;CrO4^2- 黄;Cr(OH)3灰蓝;Cr2O3 绿;CrO3 暗红色针状;[CrO(O2)2]OEt2 蓝;CrO2Cl2 深红色液体;Na2Cr2O7,K2CrO7 橙红;Ag2CrO4 砖红↓;BaCrO4 黄↓;PbCrO4 黄↓.紫红Cr2(SO4)3·18H2O——〉绿色Cr2(SO4)3·6H2O——〉桃红Cr2(SO4)3暗绿[Cr(H2O)4Cl2]Cl—冷却HCl—〉紫色[Cr(H2O)6]Cl3—乙醚HCl—〉淡绿[Cr(H2O)5Cl]Cl2[Cr(H2O)6]3+ 紫;[Cr(H2O)4(NH3)2]3+ 紫红;[Cr(H2O)3(NH3)3]3+ 浅红;[Cr(H2O)2(NH3)4]3+ 橙红;[Cr (NH3)5H2O]3+ 橙黄;[Cr(NH3)6]3+ 黄.钼、钨:MoO3 白;棕色MoCl3;绿色MoCl5; MoS3 棕色↓;(NH4)3[P(Mo12O40)]·6H2O 黄色晶状↓;WO3 深黄;H2WO4·xH2O 白色胶体.锰副族(VIIB):锰化合物:Mn2+ 肉红;Mn3+ 紫红;MnO4^2- 绿;MnO4^- 紫;MnO3^+ 亮绿;Mn(OH)2 白↓;MnO(OH)2 棕↓;MnO2 黑↓;无水锰盐(MnSO4) 白色晶体;六水合锰盐(MnX2·6H2O, X=卤素,NO3,ClO4) 粉红;MnS·nH2O 肉红↓;无水MnS 深绿;MnCO3 白↓;Mn3(PO4)2 白↓;KMnO4 紫红;K2MnO4 绿;K2[MnF6] 金黄色晶体;Mn2O7 棕色油状液体.锝、铼:略.铁系(第四周期VIII族):铁化合物:Fe2+ 浅绿;[Fe(H2O)6]3+ 浅紫;[Fe(OH)(H2O)5]2+ 黄;FeO4^2- 紫红;FeO 黑;Fe2O3 暗红;Fe(OH)2 白↓;Fe(OH)3 棕红↓;FeCl3 棕红晶体;无水FeSO4 白;FeSO4·7H2O 绿;K4[Fe(CN)6](黄血盐) 黄色晶体;K3[Fe(CN)6](赤血盐) 红色晶体;Fe2[Fe(CN)6] 普鲁士蓝↓;Fe[Fe(CN)6] 黑↓;Fe(C5H5)2(二茂铁) 橙黄色晶体;M2Fe6(SO4)4(OH)12(黄铁矾,M=NH4,Na,K) 浅黄色晶体;Fe(CO)5 黄色液体.钴化合物:Co2+ 粉红;CoO 灰绿;Co3O4 黑;Co(OH)3 棕↓;Co(OH)2 粉红↓;Co(CN)2 红;K4[Co(CN)6] 紫色晶体;Co2(CO)8 黄色晶体;[Co(SCN)6]4- 紫;氯化钴脱水变色:粉红CoCl2·6H2O—325K—〉紫红CoCl2·2H2O—3l3K—〉蓝紫CoCl2·H2O—393K—〉蓝CoCl2. 镍化合物:Ni2+ 亮绿;[Ni(NH3)6]2+ 紫;Ni(OH)2 绿↓;Ni(OH)3 黑↓;无水Ni(II)盐黄;Na2[Ni(CN)4] 黄;K2[Ni(CN)4] 橙;Ni(CO)4 无色液体.铂系元素(第五、六周期VIII族):Os 蓝灰色易挥发固体;Pd↓(aq) 黑;OsO4 无色有特殊气味气体;H2PtCl6 橙红色晶体;Na2PtCl6 橙黄色晶体;M2PtCl6(M=K,Rb,Cs,NH4) 黄色↓.Liquid:BCl3 无色发烟.Gas:硼烷无色;BF3 无色(有窒息气味).碱土(英IIA):单质:银白焰色:Ca 砖红;Sr 洋红;Ba 绿.氧化物:均为白色固体.氢氧化物:白色固体 Be(OH)2↓,Mg(OH)2↓.盐:多为无色或白色晶体;BeCl2 浅黄;BaCrO4 黄↓;CaF2 白↓.碱金属(英IA):单质:银白焰色:Li 红;Na 黄;K 紫;Rb 紫红;Cs 紫红.氧化物、过氧化物、超氧化物、臭氧化物:Li2O 白;Na2O 白;K2O 淡黄;Rb2O 亮黄;Cs2O 橙红;Na2O2 淡黄;KO2橙黄;RbO2深棕;CsO2 深黄;KO3 橘红.氢氧化物:白色,LiOH白↓.盐:多为无色或白色晶体且易溶于水.不溶盐↓(未注明者皆为白色晶体):LiF Li2CO3 Li3PO4 LiKFeIO6 Na[Sb(OH)6] NaZn(UO2)3(Ac)9•6H2O 黄绿;M=K,Rb,Cs M3[Co(NO2)6] 亮黄;MBPh4 MClO4 M2PtCl6 淡黄;CsAuCl4.铜副族(英IB):单质:Cu 紫红或暗红;Ag 银白;Au 金黄.铜化合物:焰色绿;CuF 红;CuCl 白↓;CuBr黄↓;CuI 棕黄↓;CuCN 白↓;Cu2O 暗红;Cu2S 黑;CuF2 白;CuCl2 棕黄(溶液黄绿);CuBr2 棕;Cu(CN)2 棕黄; CuO 黑↓;CuS黑↓;CuSO4 无色;CuSO4•5H2O 蓝;Cu(OH)2 淡蓝↓;Cu(OH)2•CuCO3 墨绿;[Cu(H2O)4]2+ 蓝;[Cu(OH)4]2- 蓝紫;[Cu(NH3)4]2+ 深蓝;[CuCl4]2- 黄;[Cu(en)2]2+ 深蓝紫;Cu2[Fe(CN)6] 棕红;炔铜红↓.银化合物:AgOH 白(常温分解);Ag2O 黑;新制AgOH 棕黄(混有Ag2O);蛋白银(AgNO3滴手上) 黑↓;AgF 白;AgCl 白↓;AgBr 淡黄↓;AgI 黄↓(胶体);Ag2S 黑↓;Ag4[Fe(CN)6] 白↓;Ag3[Fe(CN)6] 白↓;Ag+,[Ag(NH3)2]+,[Ag(S2O3)2]3-,[Ag(CN)2]- 无色.金化合物:HAuCl4•3H2O 亮黄晶体;KAuCl4•1.5H2O 无色片状晶体;Au2O3 黑;H[Au(NO3)4]•3H2O 黄色晶体;AuBr 灰黄↓;AuI 柠檬黄↓.锌副族(I英IB):单质:均为银白,Hg在水溶液中的沉淀为黑色.锌化合物:ZnO 白(锌白颜料)↓;ZnI2 无色;ZnS 白↓;ZnCl2 白色晶体(溶解度极大,水溶液酸性);K3Zn3[Fe(CN)6] 白;Zn3[Fe(CN)6]2 黄褐.镉化合物:CdO 棕灰↓;CdI2 黄;CdS 黄(镉黄颜料)↓;HgCl2(升汞) 白色;HgNH2Cl 白↓;Hg2Cl2(甘汞) 白↓. 汞化合物:HgO 红(大晶粒)或黄(小晶粒)↓;HgI2 红或黄(微溶);HgS 黑或红↓;Hg2NI•H2O 红↓;Hg2(NO3)2 无色晶体. ZnS荧光粉:Ag 蓝;Cu 黄绿;Mn 橙.钪副族(英IIIB):略.钛副族(英IVB):钛化合物:Ti3+ 紫红; [TiO(H2O2)2]2+ 橘黄;H2TiO3 白色↓;TiO2 白(钛白颜料)或桃红(金红石)↓;(NH4)2TiCl6 黄色晶体;[Ti(H2O)6]Cl3 紫色晶体;[Ti(H2O)5Cl]Cl2•H2O 绿色晶体;TiCl4 无色发烟液体.锆、铪:MO2,MCl4 白.钒副族(英VB):钒化合物:V2+ 紫;V3+ 绿;VO2+ 蓝;V(OH)4^- 黄;VO4^3- 黄;VO 黑;V2O3 灰黑;V2S3 棕黑;VO2 蓝色固体;VF4 绿色固体;VCl4 暗棕色液体;VBr4 洋红色液体;V2O5 黄或砖红;水合V2O5 棕红;饱和V2O5溶液(微溶) 淡黄;[VO2(O2)2]3- 黄;[V(O2)3]3- 红棕.钒酸根缩聚:随着钒氧原子数之比的减少的,由浅黄~深红~淡黄.铌、钽:略.铬副族(英VIB):铬化合物:Cr2+ 蓝;Cr3+ 紫;Cr2O72- 橙红;CrO42- 黄;Cr(OH)4- 亮绿;Cr(OH)3灰蓝;Cr2O3 绿;CrO3 暗红色针状;[CrO(O2)2]OEt2 蓝;CrO2Cl2 深红色液体;Na2Cr2O7,K2CrO7 橙红;Ag2CrO4 砖红↓;BaCrO4 黄↓;PbCrO4 黄↓.紫红Cr2(SO4)3•18H2O——〉绿色Cr2(SO4)3•6H2O——〉桃红Cr2(SO4)3暗绿[Cr(H2O)4Cl2]Cl—冷却HCl—〉紫色[Cr(H2O)6]Cl3—乙醚HCl—〉淡绿[Cr(H2O)5Cl]Cl2[Cr(H2O)6]3+ 紫;[Cr(H2O)4(NH3)2]3+ 紫红;[Cr(H2O)3(NH3)3]3+ 浅红;[Cr(H2O)2(NH3)4]3+ 橙红;[Cr (NH3)5H2O]3+ 橙黄;[Cr(NH3)6]3+ 黄.钼、钨:MoO3 白;棕色MoCl3;绿色MoCl5; MoS3 棕色↓;(NH4)3[P(Mo12O40)]•6H2O 黄色晶状↓;WO3 深黄;H2WO4•xH2O 白色胶体.锰副族(英VIIB):锰化合物:Mn2+ 肉红;Mn3+ 紫红;MnO42- 绿;MnO4- 紫;MnO3+ 亮绿;Mn(OH)2 白↓;MnO(OH)2 棕↓;MnO2 黑↓;无水锰盐(MnSO4) 白色晶体;六水合锰盐(MnX2•6H2O, X=卤素,NO3,ClO4) 粉红;MnS•nH2O 肉红↓;无水MnS 深绿;MnCO3 白↓;Mn3(PO4)2 白↓;KMnO4 紫红;K2MnO4 绿;K2[MnF6] 金黄色晶体;Mn2O7 棕色油状液体.锝、铼:略.铁系(第四周期VIII族):铁化合物:Fe2+ 浅绿;[Fe(H2O)6]3+ 浅紫;[Fe(OH)(H2O)5]2+ 黄;FeO42- 紫红;FeO 黑;Fe2O3 暗红;Fe(OH)2 白↓;Fe(OH)3 棕红↓;FeCl3 棕红晶体;无水FeSO4 白;FeSO4•7H2O 绿;K4[Fe(CN)6](黄血盐) 黄色晶体;K3[Fe(CN)6](赤血盐) 红色晶体;Fe2[Fe(CN)6] 普鲁士蓝↓;Fe[Fe(CN)6] 黑↓;Fe(C5H5)2(二茂铁) 橙黄色晶体;M2Fe6(SO4)4(OH)12(黄铁矾,M=NH4,Na,K) 浅黄色晶体;Fe(CO)5 黄色液体.钴化合物:Co2+ 粉红;CoO 灰绿;Co3O4 黑;Co(OH)3 棕↓;Co(OH)2 粉红↓;Co(CN)2 红;K4[Co(CN)6] 紫色晶体;Co2(CO)8 黄色晶体;[Co(SCN)6]4- 紫;氯化钴脱水变色:粉红CoCl2•6H2O—325K—〉紫红CoCl2•2H2O —3l3K—〉蓝紫CoCl2•H2O—393K—〉蓝CoCl2.镍化合物:Ni2+ 亮绿;[Ni(NH3)6]2+ 紫;Ni(OH)2 绿↓;Ni(OH)3 黑↓;无水Ni(II)盐黄;Na2[Ni(CN)4] 黄;K2[Ni(CN)4] 橙;Ni(CO)4 无色液体.铂系元素(第五、六周期VIII族):Os 蓝灰色易挥发固体;Pd↓(aq) 黑;OsO4 无色有特殊气味气体;H2PtCl6 橙红色晶体;Na2PtCl6 橙黄色晶体;卤族(英VIIA):Solid:I2 紫黑;ICl 暗红;IBr 暗灰;IF3 黄色;ICl3 橙;I2O5 白; I2O4 黄(离子晶体);I4O9 黄(离子晶体).Liquid:Br2 红棕;BrF3 浅黄绿;IBr3 棕;Cl2O6暗红;Cl2O7 无色油状;HClO4 无色粘稠状;(SCN)2 黄色油状.Gas:F2 浅黄;(CN)2无色;Cl2 黄绿;I2(g) 紫;BrF 红棕;BrCl 红;Cl2O 黄红;ClO2 黄色;Br2O 深棕;(SCN)n 砖红色固体.氧族(英VIA):Solid:S 淡黄;Se 灰,褐;Te 无色金属光泽;Na2S,(NH4)2S,K2S,BaS 白,可溶;ZnS 白↓;MnS 肉红↓;FeS 黑↓;PbS 黑↓;CdS 黄↓;Sb2S3 橘红↓;SnS 褐色↓;HgS 黑(沉淀),红(朱砂);Ag2S 黑↓;CuS 黑↓;Na2S2O3 白;Na2S2O4 白; SeO2 白,易挥发;SeBr2 红;SeBr4 黄;TeO2 白加热变黄;H2TeO3 白;TeBr2 棕;TeBr4 橙;TeI4 灰黑;PoO2 低温黄(面心立方),高温红(四方);SO3 无色;SeO3 无色易潮解;TeO3 橙色;H6TeO6 无色. Liquid:H2O 无色;纯H2O2 淡蓝色粘稠;CrO(O2)2(aq) 蓝;纯H2SO4 无色油状;SO32-(aq) 无色;SO42-(aq) 无色;SeO2(l) 橙;TeO2(l) 深红.Gas:O2 无色;O3 低浓度无色,高浓度淡蓝(鱼腥味);S2(g) 黄,上浅下深;H2S 无色;SO2 无色;H2Se 无色;H2Te 无色.卤化硫(未注明者均为无色):Liquid:SF6;S2F10;SCl4 淡黄;SCl2 红籗2Cl2 无色;S2Br2 红.Gas:SF4;SF2;S2F2.卤砜、卤化亚砜、卤磺酸:Liquid:SOCl2 白色透明;SO2Cl2 无色发烟.氮族(英VA):Solid:铵盐无色晶体;氮化金属白;N2O3 蓝色(低温);N2O5 白;P 白,红,黑;P2O3 白;P2O5 白;PBr3 黄;PI3 红;PCl5 无色;P4Sx 黄;P2S3 灰黄;P2S5 淡黄;H4P2O7 无色玻璃状;H3PO2 白;As 灰;As2O3 白;As2O5 白;AsI3 红;As4S4 红(雄黄);As4S6 黄(雌黄);As2S5 淡黄;Sb 银白;Sb(OH)3 白↓;Sb2O3 白(锑白,颜料);Sb2O5 淡黄;SbX3(X<>I) 白;SbI3 红;Sb2S3 橘红↓;Sb2S5 橙黄;Bi 银白略显红;Bi2O3 淡黄;Bi2O5 红棕;BiF3 灰白;BiCl3 白;BiBr3 黄;BiI3 黑↓;Bi2S3 棕黑.Liquid:N2H4 无色;HN3 无色;NH2OH 无色;发烟硝酸红棕;NO3^-(l)无色;王水浅黄,氯气味;硝基苯黄色油状;氨合电子(液氨溶液) 蓝;PX3 无色;纯H3PO4 无色粘稠状;AsX3(X<>I) 无色;.Gas:N2 无色;NH3 无色;N2O 无色甜味;NO 无色;NO2 红棕;PH3 无色;P2H6 无色;AsH3 无色;SbH3 无色;BiH3 无色.卤化氮(未注明者均为无色):Solid:NBr3?(NH3)6 紫,爆炸性;NI3?(NH3)6 黑,爆炸性;Liquid:NCl3;Gas:NF3;碳族(英IVA):Solid:C(金刚石) 无色透明;C(石墨) 黑色金属光泽;Si 灰黑色金属光泽;Ge 灰白;Sn 银白;Pb 暗灰;SiO2 无色透明;H2SiO3 无色透明胶状↓;Na2SiF6 白晶;GeO 黑;GeO2 白;SnO 黑;SnO2 白;Sn(OH)2 白↓;PbO黄或黄红;Pb2O3 橙;Pb3O4 红;PbO2 棕;CBr4 淡黄;CI4 淡红;GeI2 橙;GeBr2 黄;GeF4 白;GeBr4 灰白;GeI4 黄;SnF2 白;SnCl2 白;SnBr2 淡黄;SnI2 橙;SnF4 白;SnBr4 无色;SnI4 红;PbF2 无色↓;PbCl2 白↓;PbBr2 白;PbI2 金黄;PbF4 无色;GeS 红;GeS2 白;SnS 棕↓;SnS2 金黄(俗称“金粉”)↓;PbS 黑↓;PbS2 红褐;Pb(NO3)2 无色;Pb(Ac)2?3H2O 无色晶体;PbSO4 白↓;PbCO3 白↓;Pb(OH)2 白↓;Pb3(CO3)2(OH)2 铅白↓;PbCrO4 亮黄↓.Liquid:CCl4 无色;CS2 无色;GeCl4 无色;SnCl4 无色;PbCl4 无色.Gas:CO CO2 CH4 CF4 SiF4 SiH4 均为无色.硼族(英IIIA):Solid:B(无定型) 棕色粉末;B(晶体) 黑灰;Al 银白;Ga 银白(易液化);In 银灰; Tl 银灰;B2O3 玻璃状;H3BO3 无色片状;BN 白;Na2B4O7?10H2O 白色晶体;Cu(BO2)2 蓝↓;Ni(BO2)2 绿↓;NaBO2?Co(BO2)2 蓝↓;NaBO2?4H2O 无色晶体;无水NaBO2 黄晶;Al2O3 白晶;AlF3 无色;AlCl3 白;AlBr3 白;AlI3 棕;Al(OH)3 白↓;Ga2O3 白↓Ga(OH)3 白↓;GaBr3 白;GaI3 黄;In2O3 黄;InBr3 白;InI3 黄;TlOH 黄;Tl2O 黑;Tl2O3 棕黑;TlCl 白↓;TlBr 浅黄↓;TlI 黄↓(与银相似);TlBr3 黄;TlI3 黑.Liquid:BCl3 无色发烟.Gas:硼烷无色;BF3 无色(有窒息气味).碱土(英IIA):单质:银白焰色:Ca 砖红;Sr 洋红;Ba 绿.氧化物:均为白色固体.氢氧化物:白色固体 Be(OH)2↓,Mg(OH)2↓.盐:多为无色或白色晶体;BeCl2 浅黄;BaCrO4 黄↓;CaF2 白↓.碱金属(英IA):单质:银白焰色:Li 红;Na 黄;K 紫;Rb 紫红;Cs 紫红.氧化物、过氧化物、超氧化物、臭氧化物:Li2O 白;Na2O 白;K2O 淡黄;Rb2O 亮黄;Cs2O 橙红;Na2O2 淡黄;KO2橙黄;RbO2深棕;CsO2 深黄;KO3 橘红.氢氧化物:白色,LiOH白↓.盐:多为无色或白色晶体且易溶于水.不溶盐↓(未注明者皆为白色晶体):LiF Li2CO3 Li3PO4 LiKFeIO6 Na[Sb(OH)6] NaZn(UO2)3(Ac)9?6H2O 黄绿;M=K,Rb,Cs M3[Co(NO2)6] 亮黄;MBPh4 MClO4 M2PtCl6 淡黄;CsAuCl4.铜副族(英IB):单质:Cu 紫红或暗红;Ag 银白;Au 金黄.铜化合物:焰色绿;CuF 红;CuCl 白↓;CuBr黄↓;CuI 棕黄↓;CuCN 白↓;Cu2O 暗红;Cu2S 黑;CuF2 白;CuCl2 棕黄(溶液黄绿);CuBr2 棕;Cu(CN)2 棕黄; CuO 黑↓;CuS黑↓;CuSO4 无色;CuSO4?5H2O 蓝;Cu(OH)2 淡蓝↓;Cu(OH)2?CuCO3 墨绿;[Cu(H2O)4]2+ 蓝;[Cu(OH)4]2- 蓝紫;[Cu(NH3)4]2+ 深蓝;[CuCl4]2- 黄;[Cu(en)2]2+ 深蓝紫;Cu2[Fe(CN)6] 棕红;炔铜红↓.银化合物:AgOH 白(常温分解);Ag2O 黑;新制AgOH 棕黄(混有Ag2O);蛋白银(AgNO3滴手上) 黑↓;AgF 白;AgCl 白↓;AgBr 淡黄↓;AgI 黄↓(胶体);Ag2S 黑↓;Ag4[Fe(CN)6] 白↓;Ag3[Fe(CN)6] 白↓;Ag+,[Ag(NH3)2]+,[Ag(S2O3)2]3-,[Ag(CN)2]- 无色.金化合物:HAuCl4?3H2O 亮黄晶体;KAuCl4?1.5H2O 无色片状晶体;Au2O3 黑;H[Au(NO3)4]?3H2O 黄色晶体;AuBr 灰黄↓;AuI 柠檬黄↓.锌副族(I英IB):单质:均为银白,Hg在水溶液中的沉淀为黑色.锌化合物:ZnO 白(锌白颜料)↓;ZnI2 无色;ZnS 白↓;ZnCl2 白色晶体(溶解度极大,水溶液酸性);K3Zn3[Fe(CN)6] 白;Zn3[Fe(CN)6]2 黄褐.镉化合物:CdO 棕灰↓;CdI2 黄;CdS 黄(镉黄颜料)↓;HgCl2(升汞) 白色;HgNH2Cl 白↓;Hg2Cl2(甘汞) 白↓.汞化合物:HgO 红(大晶粒)或黄(小晶粒)↓;HgI2 红或黄(微溶);HgS 黑或红↓;Hg2NI?H2O 红↓;Hg2(NO3)2 无色晶体.ZnS荧光粉:Ag 蓝;Cu 黄绿;Mn 橙.钪副族(英IIIB):略.钛副族(英IVB):钛化合物:Ti3+ 紫红; [TiO(H2O2)2]2+ 橘黄;H2TiO3 白色↓;TiO2 白(钛白颜料)或桃红(金红石)↓;(NH4)2TiCl6 黄色晶体;[Ti(H2O)6]Cl3 紫色晶体;[Ti(H2O)5Cl]Cl2?H2O 绿色晶体;TiCl4 无色发烟液体.锆、铪:MO2,MCl4 白.钒副族(英VB):钒化合物:V2+ 紫;V3+ 绿;VO2+ 蓝;V(OH)4^- 黄;VO4^3- 黄;VO 黑;V2O3 灰黑;V2S3 棕黑;VO2 蓝色固体;VF4 绿色固体;VCl4 暗棕色液体;VBr4 洋红色液体;V2O5 黄或砖红;水合V2O5 棕红;饱和V2O5溶液(微溶) 淡黄;[VO2(O2)2]3- 黄;[V(O2)3]3- 红棕. 钒酸根缩聚:随着钒氧原子数之比的减少的,由浅黄~深红~淡黄.铌、钽:略.铬副族(英VIB):铬化合物:Cr2+ 蓝;Cr3+ 紫;Cr2O72- 橙红;CrO42- 黄;Cr(OH)4- 亮绿;Cr(OH)3灰蓝;Cr2O3 绿;CrO3 暗红色针状;[CrO(O2)2]OEt2 蓝;CrO2Cl2 深红色液体;Na2Cr2O7,K2CrO7 橙红;Ag2CrO4 砖红↓;BaCrO4 黄↓;PbCrO4 黄↓.紫红Cr2(SO4)3?18H2O——〉绿色Cr2(SO4)3?6H2O——〉桃红Cr2(SO4)3暗绿[Cr(H2O)4Cl2]Cl—冷却HCl—〉紫色[Cr(H2O)6]Cl3—乙醚HCl—〉淡绿[Cr(H2O)5Cl]Cl2[Cr(H2O)6]3+ 紫;[Cr(H2O)4(NH3)2]3+ 紫红;[Cr(H2O)3(NH3)3]3+ 浅红;[Cr(H2O)2(NH3)4]3+ 橙红;[Cr (NH3)5H2O]3+ 橙黄;[Cr(NH3)6]3+ 黄.钼、钨:MoO3 白;棕色MoCl3;绿色MoCl5; MoS3 棕色↓;(NH4)3[P(Mo12O40)]?6H2O 黄色晶状↓;WO3 深黄;H2WO4?xH2O 白色胶体.锰副族(英VIIB):锰化合物:Mn2+ 肉红;Mn3+ 紫红;MnO42- 绿;MnO4- 紫;MnO3+ 亮绿;Mn(OH)2 白↓;MnO(OH)2 棕↓;MnO2 黑↓;无水锰盐(MnSO4) 白色晶体;六水合锰盐(MnX2?6H2O, X=卤素,NO3,ClO4) 粉红;MnS?nH2O 肉红↓;无水MnS 深绿;MnCO3 白↓;Mn3(PO4)2 白↓;KMnO4 紫红;K2MnO4 绿;K2[MnF6] 金黄色晶体;Mn2O7 棕色油状液体.锝、铼:略.铁系(第四周期VIII族):铁化合物:Fe2+ 浅绿;[Fe(H2O)6]3+ 浅紫;[Fe(OH)(H2O)5]2+ 黄;FeO42- 紫红;FeO 黑;Fe2O3 暗红;Fe(OH)2 白↓;Fe(OH)3 棕红↓;FeCl3 棕红晶体;无水FeSO4 白;FeSO4?7H2O 绿;K4[Fe(CN)6](黄血盐) 黄色晶体;K3[Fe(CN)6](赤血盐) 红色晶体;Fe2[Fe(CN)6] 普鲁士蓝↓;Fe[Fe(CN)6] 黑↓;Fe(C5H5)2(二茂铁) 橙黄色晶体;M2Fe6(SO4)4(OH)12(黄铁矾,M=NH4,Na,K) 浅黄色晶体;Fe(CO)5 黄色液体.钴化合物:Co2+ 粉红;CoO 灰绿;Co3O4 黑;Co(OH)3 棕↓;Co(OH)2 粉红↓;Co(CN)2 红;K4[Co(CN)6] 紫色晶体;Co2(CO)8 黄色晶体;[Co(SCN)6]4- 紫;氯化钴脱水变色:粉红CoCl2?6H2O—325K—〉紫红CoCl2?2H2O—3l3K—〉蓝紫CoCl2?H2O—393K—〉蓝CoCl2.镍化合物:Ni2+ 亮绿;[Ni(NH3)6]2+ 紫;Ni(OH)2 绿↓;Ni(OH)3 黑↓;无水Ni(II)盐黄;Na2[Ni(CN)4] 黄;K2[Ni(CN)4] 橙;Ni(CO)4 无色液体.铂系元素(第五、六周期VIII族):Os 蓝灰色易挥发固体;Pd↓(aq) 黑;OsO4 无色有特殊气味气体;H2PtCl6 橙红色晶体;Na2PtCl6 橙黄色晶体;M2PtCl6(M=K,Rb,Cs,NH4) 黄色↓.镧系锕系元素:暂无.稀有气体元素:单质:He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn 无色,微溶于水;氪化合物:KrF2 无色,25℃分解;氙化合物:XeF2,XeF4,XeF6无色,熔沸点依次降低;XeOF4,XeO2F2,XeO2无色;XeO3 黄色,0℃爆炸;氙-金属配合物:XeF[RuF6],[Xe2F3][AsF6],XeF3[SbF6],XeF3[Sb2F11] 黄绿色固;XeF[Sb2F11]黄;XeF5[AsF6] 白固;XeF5[RuF6] 绿固。
摘要随着化学镀技术的进展,多元合金化学镀成为化学镀的研究热点,这一领域的开发将使化学镀镍基合金的应用范围大大拓展。
化学镀Ni-P层有非常好的特性,譬如高强度耐磨性,抗腐蚀性质。
还根据需要实现了镍与铜、钴、钨等的化学共沉积,以满足合金镀层的高硬度、耐热、耐腐蚀和功能性的要求,使化学镀镍基合金的性质得到了大大的改进。
Co的加入可以改进Ni-P镀层磁性,减少剩磁,实现产品的磁性能、高抗腐蚀性和轻重量的要求,这些都是电子产品所必需的。
在总结前人工作的基础上,对基体的前处理工艺、镀液的组成及配比,电镀工艺条件等进行了详细的研究。
通过对镀层性能和抗腐蚀能力等方面的检测,结合机理的分析,得出以下实验结论:通过查阅大量资料和前期探索试验,改进了镀液组成,获得最佳镀液为: 硫酸镍(NiSO4·6H2O):9g/L,次磷酸钠(NaH2PO2·H2O):50g/L,柠檬酸钠(Na3C6H5O7·2H2O):50g/L,硫酸钴(CoSO4·7H2O):14g/L,硫酸铵((NH4)2SO4·7H2O) :14g/L。
对影响化学镀Ni-Co-P合金的工艺条件:温度,时间,还原剂用量的大量试验研究。
在此基础上,通过正交设计试验和其结果的分析得出了最佳工艺条件为:镀液温度:75℃;电镀时间:2小时;pH值为9。
镀层性能测试显示:镀层与基体之间结合力良好;镀层细致、均匀、平整、无任何漏镀,而且不仅有很好的实用性,而且还有的装饰性。
关键词:化学镀;Ni-Co-P合金;磁性镀层AbstratctMulticomponent electroless nickel plating to become hot, with the electroless plating technology continues to progress, greatly expand the development of this area will enable the electroless nickel plating range of applications.Electroless plating Ni-P layer has very good features, such as wear resistance of high strength, corrosion resistance, good electromagnetic nature.Also need to implement a chemical co-deposition of nickel and copper, cobalt, tungsten, in order to meet the high hardness of the alloy coating, heat, corrosion-resistant requirements, the electroless plating of Ni-P layer properties can be greatly improved.Aluminum alloys have low density, high strength, high conductivity, good thermal conductivity, easy processing and good corrosion resistance characteristics, it is ideal for light weight requirements of the electronics industry, the aluminum has been widely used.Aluminum surface oxide film in acid and alkali environment corrosion, electroless plating Ni-Co-P layer is both hard and acid, can be a good solution to this deficiency.Of Co, resulting in crystallization temperature, thereby improving the thermal stability of the coating and weld ability.Also the coating has good electrical conductivity and low residual magnetism.Co. as a ferromagnetic material, can improve the coercivity of the Ni-P coating, to reduce the remanence, high corrosion resistance, strong electromagnetic shielding properties and light weight requirements, these are electronic products need.Due to the choice of bath conditions and other factors will affect the quality of the coating, so research in thisarea has become very important.Current research focuses on the electroless plating of Ni-CoP in the plating process, plating rate, crystallization behavior, hardness, corrosion resistance, weldability sex.C (Co) and the pH value of activation energy structure of the magnetic impact is relatively small.The existence of plating rate and the bath instability, the plating process pH changes and other issues.And Ni-Co-P electroless plating on non-metallic base relative to the less.On the basis of previous work on the substrate pre-treatment process, the bath composition and the ratio of plating conditions, a detailed study.On film composition, structure and other aspects of analysis, combined with the analysis of the mechanism, to come to the following experimental results.Copper-based pre-treatment in the the HNO3 retreat zinc solution, the addition of HF (1HF HNO3) can reduce the interface residues in a dip galvanized zinc ions to remove surface metal impurity ions to improve the combination of strength and corrosion resistance.Two.Co2 concentration of 0.006mol · L-1, pH 8.5 bath stability and plating rate is moderate, good quality of the coating.3.Benchmark bath, Ni-Co-P coating, the residual magnetization Mr as low as include about 1.0emu / g.4.Ni-Co-P bath, Co2 / of Ni2 = 1, pH = 9, the coating obtained is uniform and compact, high hardness, the coating at 400 ° C heat treatment 1h, the coercivity Hc and remanence Mr markedly enhanced.Key words: electroless plating; corrosion; crystalline; magnetic properties目录引言 (1)正文 (1)、1.1化学镀镍基合金概述 (1)1.1.1化学镀镍基合金技术 (1)1.1.2化学镀镍基合金的发展趋势 (3)1.2 化学镀Ni-Co-P三元合金 (5)1.2.1 Ni-Co-P三元合金化学镀理论基础 (5)1.2.2 Ni-Co-P合金化学镀层的应用以及现状 (11)1.3 选题意义以及主要工作内容 (15)二、2.1工艺参数镀液组分以及热处理对镀层的影响 (17)2.1.1前处理的影响 (17)2.2施镀工艺的影响 (19)2.2.1pH值的影响 (19)2.2.2温度的影响 (22)2.3镀液组成的影响 (25)2.3.1c(H2PO2)对沉积速度的影响 (25)三、正交设计实验 (26)3.1正交试验的设计表及评分标准 (26)3.2正交设计试验结果 (27)3.3试验样品检验 (31)结论 (28)参考文献 (33)致谢……………………………………………………………………引言引言不写标题传统的电镀工艺,是利用外电流将镀液中的金属离子在阴极上还原成金属的过程。