Влияние состава смесей поверхностно-активных веществ на токи и потенциалы осаждения металлов и сплавов

• Автор: Дымникова, Ольга Валентиновна
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 226 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Роль органических поверхностноактивных веществ в процессах электроосаждения металлов.
1.1.1. Влияние индивидуальных поверхностноактивных веществ на процесс электроосаждения металлов и сплавов
1.1.2. Влияние органических поверхностноактивных веществ на электроосаждение сплавов
1.1.3. Влияние смесей поверхностноактивных веществ на процессы электроосаждения металлов и сплавов

1.2. Некоторые прогностические концепции оценки

действия ПАВ на электроосаждение металлов

1.2.1. Влияние электронного строения органических соединений, природы металла и его заряда на адсорбцию поверхностноактивных веществ

при электроосаждении металлов

1.2.2. Привлечение принципов ЖМКО и ЛСЭ к оценке возможности адсорбции поверхностноактивных веществ и их влияния на электрохимические процессы
Глава И. ЭКСПЕРР1МЕНТАЛЫ1АЯ ЧАСТЬ
2.1. Поверхностноактивные вещества компоненты исследованных смесей.
2.2. Электролиты осаждения металлов и бинарных сплавов
2.3. Приготовление рабочих электролитов с добавками смесей поверхностноактивных веществ.
2.4. Методика электрохимических измерений
2.4.1. Поляризационные измерения
2.4.2. Температурнокинетические измерения
2.5. Импедансные измерения
2.6. Атомноабсорбционные измерения
2.7. Определение твердости и пористости гальванических покрытий
Глава III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Влияние состава смесей на токи и потенциалы электроосаждения индивидуальных металлов.
3.1.1. Электроосаждение металлов в присутствии смесей на основе равных концентраций соединений одной реакционной серии.
3.1.1.1. Обоснование ожидаемой зависимости потенциалов и токов электроосаждения от полярности заместителей в молекулах компонентов смесей при равенстве их концентраций
3.1.1.2. Экспериментальная проверка ожидаемой зависимости потенциалов и токов электроосаждения металлов от полярности заместителей в молекулах смеси соединений
3.1.2. Электроосаждение металлов в присутствии смесей на основе соединений переменной концентрации одной реакционной серии.
3.1.2.1. Обоснование ожидаемой зависимости потенциалов и токов электроосаждения от полярности заместителей
в молекулах смеси
3.1.2.2. Экспериментальная проверка ожидаемой зависимости потенциалов и токов электроосаждения металлов от
полярности заместителей в молекулах смесей соединений переменной концентрации одной реакционной серии.
3.1.2.3. Исследование взаимовлияния компонентов смеси на основе производных ооксиазометина как функция полярности заместителей при электроосаждении металлов
3.1.3. Электроосаждение металлов в присутствии смесей на основе соединений переменной концентрации нескольких реакционных серий.
3.1.3.1. Обоснование ожидаемой зависимости потенциалов и токов электроосаждения от полярности заместителей в молекулах смеси
3.1.3.2. Экспериментальная проверка ожидаемой зависимости потенциалов и токов электроосаждения металлов от полярности заместителей в молекулах смесей соединений переменной концентрации нескольких реакционных серий
3.2. Определение механизма действия смесей ПАВ одной и нескольких РС на электроосаждение металлов
3.2.1. Механизм влияния смесей производных ооксиазометина переменной концентрации на катодные процессы
3.2.2. Механизм влияния смесей разных реакционных серий на катодные процессы при варьировании числа
и концентрации их компонентов
3.2.3. Определение эффективной энергии активации при электроосаждении меди
3.3. Применение принципа ЛСЭ к электроосаждению
сплавов в присутствие смесей ПАВ нескольких РС в
условиях меняющихся концентраций их
компонентов.
3.3.1. Элсктроосаждение сплава СиСс1 и его компонентов
из кислых сульфатных электролитов.
3.3.2. Электроосаждение сплава Си из электролита, ингибированного смесями ПАВ разных РС.
ЛИТЕРАТУРА.
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ


При этом авторы объясняют уменьшение степени ионности адионов серебра увеличением толщины двойного слоя вследствии адсорбции гиптилового спирта. В работах рассматривается альтернативный механизм торможения стадии встраивания адатомов металла в ступени роста. Повидимому, в условиях адсорбции ПАВ, вклад потока поверхностной диффузии в скорость электроосаждения является незначительным более вероятно развитие процесса по механизму прямого разряда в область ступени роста или других активных центров. В связи с этим представляют интерес результаты изучения монослойного электроосаждения серебра на поликристаллическом серебряном электроде из роданидного раствора, содержащего адсорбирующиеся частицы СИЗ и . Полученные в работе результаты удовлетворительно объясняются в рамках механизма прямого разряда ионов серебра в область мест роста с последующей медленной стадией встраивания адатомов в ступени. В этом случае возникает перенапряжение кристаллизации гк, а ток обмена о оказывается пропорциональным плотности ступеней роста. Скорость фазообразования при полислойном электроосаждении определялась в предположении, что каждый пакет развившихся двухмерных зародышей или выросшие трехмерные зародыши проявляются при рентгеноструктурном анализе осадка как область когерентного рассеяния блок мозаики определенного размера. По средним размерам блоков, толщине осадков и времени осаждения можно рассчитать скорость образования когерентных слоев, пропорциональную скорости нуклеации. С использованием этих методик было показано, что при электроосаждении полислойных осадков меди из электролита с добавкой 3 нафтохинона замедленной стадией является образование двухмерных зародышей . При увеличении концентрации добавки выше М двумерное фазообразование сменяется трехмерным. Эти выводы основываются на соответствии экспериментальных данных классическим кинетическим уравнением нуклеации . В присутствии добавки офенантролина замедленная стадия кристаллизации осадка меди определяется трехмерным фазообразованием . Несмотря на доказательный характер исследований , предложенные методы определения к и скорости нуклеации не являются безусловными. Более обоснованно величину в процессе роста осадка можно определить двухимпульсным потенциостатическим методом . Таким методом исследовано торможение стадии кристаллизации меди и серебра в результате адсорбции органических поверхностноактивных веществ. Характер зависимости тк от не предсказывается на основании известных теоретических моделей и определяется природой процесса, взаимным влиянием стадий электрокристаллизации. Это обстоятельство существенно осложняет количественное исследование явлений кристаллизации. На примере электроосаждения меди в присутствие различных органических веществ исследована роль стадий разряда и кристаллизации на кинетику электроосаждения металлов. Так, в показано, что степень и характер влияния тиоацетали на стадии разряда и кристаллизации существенно зависят от ее концентрации. При концентрации МО М создаются условия равновесного зарождения и роста кристаллов, а перенапряжение перехода определяется содержанием комплекса в адсорбционном слое, сформировавшемся в процессе выдержки электрода при равновесном потенциале. При дальнейшем повышении концентрации образующийся полимолекулярный адсорбционный слой обеспечивает механизм переноса электронов через стадию комплексообразования и ингибирует рост кристаллов, повышая роль зародышеобразования . В проведен сравнительный анализ результатов, полученных при соадсорбции ионов меди и тиольного монослоя с их индивидуальной адсорбцией. В работах проанализированы закономерности катодных процессов в широкой области потенциалов, включающих потенциал фазового осаждения меди. Получены аргументы в пользу предположений о хелатном характере связи в меркаптопиридиновых слоях. Подавляющее число публикаций по изучению влияния добавок ПАВ на стадии кристаллизации содержат результаты косвенных исследований. При этом вывод о действии адсорбированных веществ обычно делают на основании изучения морфологии роста, тонкой структуры и физикомеханических свойств осадков .