1. 电解铜硫脲的作用与化学原理原理
硫脲(TU)作为平整剂被广泛用于铜的电镀和电精炼， 它是一种还原剂， 可与Cu2+反应生成二硫化甲脒和Cu+。 硫脲与CuSO4生成CuSO4-H2SO4-硫脲络合物， 同时也可与Cu+生成络合物(lgβ4=15.4)， Cu+还可与二硫化甲脒形成络合物［1］。 硫脲及其生成的各种络合物， 都能在铜电极表面产生吸附［2-5］。 众所周知， 在铜电解精炼中， 沉积铜的质量主要取决于在电解质中维持一个最佳添加剂浓度， 所以了解硫脲的作用机理及其对沉积织构的影响， 以便控制添加硫脲的浓度， 在铜电解精炼中是非常重要的。
在电解液中添加硫脲时， 影响铜沉积的成核过程， 由“瞬间成核”变为“持续成核”， 增大电极表面的成核密度。 在添加10mg/L硫脲时， 得到最大成核密度， 而成核密度愈大， 则形成晶核的临界尺寸愈小， 愈有利于铜沉积表面的光滑性。 成核密度增大， 造成了铜沉积生长结构类型的多样化， 最终导致铜沉积中晶面择优取向的优势减弱， 形成了一种没有明显择优取向的晶体生长方式， 在此条件下得到的沉积表面最光滑细致； 当硫脲浓度过大时(＞20mg/L)， 硫脲及其络合物， 在铜电极表面形成一层吸附膜， 降低成核密度， 并促进(111)晶面的择优取向， 改变沉积物生长类型， 造成沉积表面的某些部位发生“突出生长”， 使沉积表面粗糙度增加。 硫脲在影响铜沉积过程的同时， 由于它在铜电极表面的吸附性较强， 所以会发生共沉积现象， 且浓度越大， “共沉积”越严重。
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