基于量子化学计算的配位剂对电沉积影响机理的研究

摘要

[目的]通过量子化学计算方法研究不同配位剂在电沉积过程中的作用，揭示配位剂与电极表面及金属离子间的相互作用机制。[方法]以柠檬酸(Cit)、乙二胺四乙酸(EDTA)和三乙烯四胺(TETA)三种配位剂为例，利用Gaussian 16对金属配合物结构进行优化计算，结合能量分解分析(EDA)、前线轨道(HOMO-LUMO)能级分析和静电势(ESP)分析，研究配位键能量对沉积速率及镀层性能的影响。[结果]Cit-Ni模型的总相互作用能最低，配位键强度最高，有利于获得致密性和耐蚀性较好的镀层。EDTA-Fe和EDTA-Ni的配位键强度中等，镀层性能稳定，但沉积速率较低；TETA-Ni的配位键稳定性差。[结论]本研究可为电镀工艺中配位剂的选择提供理论依据。

关键词

配位剂 / 量子化学 / 波函数分析 / 电沉积 / 理论计算

基金资助

辽宁省自然科学基金-面上项目（2024-MSLH-482）