298 K下离子液体BMIMPF6中电沉积制备镧金属薄膜

以无水硝酸镧、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸(BMIMPF6)和助溶剂丙酮为电解液,在室温(298 K)下电沉积制得镧金属薄膜.电解液BMIMPF6的电化学窗口为-2.5～1.5 V vs.Pt,La3-还原为La2+发生于-1.7 V vs.Pt,La2+还原为La0发生于-2.1 V vs.Pt.BMIMPF6的低吸湿性有利于在空气气氛下电沉积镧.使用扫描电子显微镜和光学显微镜观察到所制备的薄膜织构致密,经能量色散谱和X射线光电子能谱对沉积薄膜进行了表征,确定了薄膜中含有大量镧元素.通过探究电压扫描速率和硝酸镧浓度对La3+的电化学行为的影响,证明La3+的还原反应是一个受物质扩散控制的不可逆过程,La3+在BMIMPF6中的扩散系数为1.47×10-9 cm2·s-1.本研究为获得金属镧薄膜和镧氧化物薄膜提供了一种简便的方法,并且有望用于电沉积制备其它镧系元素薄膜.