柠檬酸盐水溶液中铜的电化学还原过程研究

摘要

柠檬酸盐水溶液中铜的电化学还原机理，为电沉积铜及铜基合金材料提供了重要的理论指导。本文采用循环伏安法(CV)和电化学交流阻抗法(EIS)，研究了不同柠檬酸盐浓度和溶液pH下铜的电化学还原过程。结果表明，铜与柠檬酸盐配位后，还原电位相比游离Cu2+负移，还原变得困难。不同pH下铜在柠檬酸水溶液中以不同的形态被还原。当溶液pH为2～3时，铜主要以游离Cu2+和Cu(C6H6O7)两种形态在不同电位下被还原为Cu0；溶液pH为4～5时，铜主要以[Cu2(C6H5O7)2]2-和[Cu2(C6H4O7)2]4-两种形态被还原；溶液pH大于6时，铜以[Cu2(C6H4O7)2]4-的形态存在于溶液中并被还原。[Cu2(C6H5O7)2]2-和[Cu2(C6H4O7)2]4-被还原成Cu0的过程一步完成，而Cu(C6H6O7)则分两步进行，反应过程中存在吸附。