为解决钛合金上直接电沉积铜沉积质量和结合力差的问题，本团队采用激光重熔/电化学沉积交互进行的方法在TC4合金上制备铜涂层，并采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、自动划痕仪等分析了铜涂层的表面形貌、截面元素组成、截面厚度、物相、结合力、导电性和抗高温氧化性能。通过激光重熔获得了含有CuTi、Cu₂Ti、Cu₄Ti等金属间化合物的复合涂层，这使得沉积表面获得更多的活性位点，进而提高了沉积速率与沉积质量。实验结果显示：相比于传统的电沉积，激光重熔/电化学沉积交互处理可使重熔层表面的电极响应速率提高约44%，沉积层表面的孔隙明显减少，晶粒间结合更紧密；激光重熔/电化学沉积交互处理能显著提高钛合金表面铜沉积层的沉积质量、抗高温氧化性能以及涂层与基体间的结合力。

The fabrication of pure copper microstructures with submicron resolution has found a host of applications, such as 5G communications and highly sensitive detection. The tiny and complex features of these structures can enhance device performance during high-frequency operation. However, manufacturing pure copper microstructures remain challenging. In this paper, we present localized electrochemical deposition micro additive manufacturing (LECD-μAM). This method combines localized electrochemical deposition (LECD) and closed-loop control of atomic force servo technology, which can effectively print helical springs and hollow tubes. We further demonstrate an overall model based on pulsed microfluidics from a hollow cantilever LECD process and closed-loop control of an atomic force servo. The printing state of the micro-helical springs can be assessed by simultaneously detecting the Z-axis displacement and the deflection of the atomic force probe cantilever. The results showed that it took 361 s to print a helical spring with a wire length of 320.11 μm at a deposition rate of 0.887 μm s-1, which can be changed on the fly by simply tuning the extrusion pressure and the applied voltage. Moreover, the in situ nanoindenter was used to measure the compressive mechanical properties of the helical spring. The shear modulus of the helical spring material was about 60.8 GPa, much higher than that of bulk copper (～44.2 GPa). Additionally, the microscopic morphology and chemical composition of the spring were characterized. These results delineate a new way of fabricating terahertz transmitter components and micro-helical antennas with LECD-μAM technology.

以硝酸锌水溶液作为电沉积液,采用电化学沉积法制备了氧化锌(ZnO)纳米墙,研究了沉积电压对其表面形貌、晶体结构、拉曼光谱、光致发光谱、透过率以及紫外探测性能的影响。实验结果表明,该方法制备的ZnO纳米墙的均匀性较好,具有纤锌矿结构,沿(002)晶面择优生长,有较明显的E₂(high)模峰,在394 nm处有较强烈的紫外激发峰。紫外探测实验表明:在紫外光照射下,ZnO纳米墙的光电流迅速达到饱和,当沉积电压为1.6 V时,ZnO纳米墙的光电流值最大,对应的响应时间和恢复时间分别为1.36 s和2.23 s;当测试偏压为5 V时,光暗电流比为38.96,光电响应度为0.611 A/W。

采用电化学恒电位法制备了用于染料敏化太阳能电池(DSSC)的聚3,4乙烯二氧噻吩(PEDOT)与氧化石墨烯(GO)掺杂的复合导电薄膜,然后对薄膜的结构和形貌进行了表征,并用四探针仪测试了薄膜的方阻,最后研究了GO掺杂浓度对薄膜性能的影响,获得了最佳的制备工艺。结果表明:在GO质量浓度为0.3g/L时制备的复合薄膜具有最优的性能,GO的掺杂使该复合薄膜具有更大的比表面积、更好的电学特性以及更低的电荷转移电阻(5.23Ω·cm 2);该复合薄膜具有良好的氧化还原催化特性,其作为对电极组装的电池性能更佳,填充因子为0.68,光电转化效率相较于纯PEDOT从4.43%提高到6.23%。

利用电化学沉积法在碳纳米管纤维(CNTFs)上沉积了镍磷合金，对比了不同循环圈数、不同镍磷比例下制备的碳纳米管纤维负载镍磷合金(Ni-P/CNTFs)电极在中性电解质溶液中的电催化析氢性能，发现当电沉积液中镍磷比为2∶1时，沉积50圈时制备出的样品具有最佳的电催化析氢性能，产生10 mA?cm-2电流密度仅需138 mV过电势，塔菲尔(Tafel)斜率为83 mV?dec-1，同时具有良好的稳定性。并且在保持催化性能不变的前提下，样品可以进行弯曲，扩展了应用领域。

以采用化学气相沉积法(CVD)生长的单层石墨烯为导电电极、四硫代钼酸铵水溶液为电解质, 通过电化学沉积法合成了二硫化钼/石墨烯(MoS2/graphene)垂直异质结。将合成的MoS2/graphene垂直异质结通过CVD在氢气(H2)和氩气(Ar)环境下进行退火处理。利用拉曼光谱、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)系统地分析了样品的物质成分、表面形貌和厚度等。这种简单、环保、低成本的制备大面积MoS2/graphene垂直异质结的方法具有普遍适用性, 为其他垂直异质结的制备开辟了新途径。

表面增强拉曼散射光谱（SERS）已用于环境监测、 生物医药、 食品卫生等领域, 而高活性SERS基底是表面增强拉曼散射光谱技术应用的关键。 TiN作为新型等离子材料具有较强的SERS性能, 同时化学稳定性及生物相容性较好, 但其SERS性能不如贵金属金强。 该研究采用氨气还原氮化法和电化学沉积法, 在TiN薄膜表面沉积贵金属Au纳米颗粒制备出Au/TiN复合薄膜。 在Au/TiN复合薄膜中单质Au和TiN两种物相共存； 随着电化学沉积时间延长, TiN薄膜表面单质金纳米颗粒数量逐渐增多, 金纳米颗粒尺寸增大, 颗粒间距减小。 由于金与TiN两者的本征表面等离子共振耦合作用, Au/TiN复合薄膜的共振吸收峰发生了偏移。 利用罗丹明6G为拉曼探针分子, 对Au/TiN复合薄膜进行SERS性能分析, 发现Au/TiN复合薄膜上的R6G探针分子的拉曼峰信号强度随沉积时间延长呈现先增大后减小的规律； 当电化学沉积时间为5 min时, R6G拉曼信号峰较高, 复合薄膜样品的SERS活性最大。 将Au/TiN复合薄膜和Au薄膜分别浸泡在10-3, 10-5, 10-7, 10-8及10-9 mol·L-1R6G溶液5 min, 进行检测限分析, 发现Au/TiN复合薄膜检测极限达10-8 mol·L-1, 增强因子达到8.82×105, 与Au薄膜和TiN薄膜相比, Au/TiN复合薄膜上对R6G探针分子SERS活性最高。 这得益于Au/TiN复合膜中表面等离子体产生的耦合效应, 使得局域电磁场强度增强, 从而引起R6G探针分子拉曼信号增强。 通过2D-FDTD模拟电场分布发现Au/TiN, Au及TiN薄膜具有电场增强作用, 其中Au/TiN复合薄膜的增强作用尤为显著, 这也证实了氮化钛与金纳米颗粒之间存在耦合效应。 另外发现TiN与Au之间可能存在电荷转移, 促进了4-氨基苯硫酚氧化反应, 进而证实了TiN与Au薄膜的协同作用。 此外, Au/TiN复合薄膜均匀性较好, 相对平均偏差仅为7.58%。 由此可见, 采用电化学沉积制备的Au/TiN复合薄膜具有作为SERS基底材料的应用潜力。