第一性原理研究化学沉积镍中非金属的催化析出机理及其定量控制

化学沉积Ni-P和Ni-B合金过程中，还原剂次磷酸根或硼氢酸根在镍配合物作用下，可以被催化还原成磷(P)或硼(B)，掺杂在合金材料中。正、负向催化剂的设计及作用机理的揭示，是定量控制合金中非金属含量，使其满足各种功能要求的关键。本项目拟在电化学方法的基础上，采用以第一性原理为基础的密度泛函(DFT)方法，分析Ni(II)配体对P(B)析出反应势能面的影响，从分子角度揭示镍配合物催化非金属析出机理，从而克服了过度依赖单纯电化学方法研究催化机理之不足。据此，总结正、负向催化剂的结构特性，并优化组合共性的配体，设计出新型、高效的正、负向催化剂新体系，定量地控制合金中P(B)含量，获得指定功能的合金材料。本项目可以全面揭示化学沉积过程中非金属析出的反应机理，为工艺改进提供理论依据，避免了仅仅依靠经验进行催化剂筛选的缺陷，具有重要的理论意义和工程实用价值。