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电化学石英晶体微天平(EQCM,electrochemical quartz crystal microbalance)是一种新型的、高灵敏度的质量检测器,可以检测到电极表面纳克级的质量变化。具有结构简单、灵敏度高、特异性好、分辨率高、成本低等优点,能同时检测电极表面质量、电量和电流随电位的变化。可为深入研究电化学反应机理及电极表面微结构的变化等提供丰富的信息。近年来,EQCM在电化学、电分析化学及生物电化学等领域已有广泛的应用。本论文的主要研究内容如下:1、介绍了 EQCM的基本原理、电解池的构造及实验工作线路图。并综述了 EQCM在金属电沉积、表面电吸附、金属防腐、导电聚合物等领域的应用。同时也探讨了 EQCM在应用上的一些不足。2、运用CV和EQCM技术研究碱性介质中茴香醛对锌在Pt/Fe电极上沉积的影响。得到如下结论:在-1.42 V处,出现的小峰为氢的还原(HRE)过程,-1.54 V处的峰为锌的沉积峰。实验条件下,锌的还原过程由传质控制。添加剂的加入并没有改变锌沉积的动力学过程,仍然为传质控制。茴香醛分子能吸附在Pt/Fe表面,抑制锌的沉积过程,并且随着浓度的增加抑制作用增强。不含茴香醛时,锌沉积过程的M/n值为29.9 g/mol,加入5.0 mM茴香醛后,其M/n值为31.6 g/mol,指示在实验条件下,锌的沉积过程均为2-电子过程。3、运用CV和EQCM及SEM技术研究了酸性介质中Pt/Fe电极上苄叉丙酮与肉桂酸对Zn2+沉积过程的影响。结果表明BDA与肉桂酸单独存在时,对锌的欠电位沉积(UPD)及过电位沉积(OPD)都有抑制作用,并且肉桂酸对锌的UPD过程抑制作用明显,而BDA对锌的OPD过程抑制作用更为显著。BDA与肉桂酸同时存在时,对锌的沉积及溶解都有明显的协同抑制作用。不含添加剂,锌沉积过程的M/n值为32.6 g/mol,加入苄叉丙酮,M/n值为27.1 g/mol,加入肉桂酸,M/n值为30.0 g/mol,同时含有苄叉丙酮与肉桂酸时,M/n值为33.3 g/mol指示在实验条件下,锌的沉积过程均为2-电子过程。BDA、肉桂酸单独使用时,都能改变锌镀层形貌,细化晶粒,两种添加剂同时存在时,可获得光滑、紧密、平整的镀层。4、用循环伏安法、计时电位法研究了玻碳电极上肉桂酸对锌电沉积机理及成核过程的影响。循环伏安法研究表明,肉桂酸没有改变锌的沉积的热力学过程,其还原过程仍然是Zn2+ + 2e → Zn。而肉桂酸能促进锌成核,改变了锌沉积的动力学过程。计时电流法研究发现,不含添加剂时,锌的成核机理为3D-瞬时成核过程,加入肉桂酸后,锌的成核机理为3D-连续成核过程。肉桂酸能增加活性位点数(N0),减小成核速率(A)。