Стадії розряду та кристалізації електроосадження моношару міді - Автореферат

УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наукРобота виконана на кафедрі фізичної хімії та електрохімії Дніпропетровського національного університету Міністерства освіти і науки України. Трофименко Віталій Володимирович,доцент кафедри фізичної хімії та електрохімії Дніпропетровського національного університету Офіційні опоненти: кандидат хімічних наук,старший науковий співробітник Гиренко Дмитро Вадимович,Український державний хіміко-технологічний університет,м. Захист відбудеться 13 травня 2005 р. об 1100 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.078.01 при Українському державному хіміко-технологічному університеті за адресою: 49005, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Українського державного хіміко-технологічного університету (49005, м.Інтерес до досліджень термодинамічних і кінетичних закономірностей електроосадження постійно зберігається і визначається як логікою розвитку теорії електрохімії металів, так і актуальними задачами електрометалургії, функціональної гальванотехніки, каталізу, виробництва джерел струму, протикорозійного захисту та електрохімії наносистем, що активно розвивається. Однак дослідженням цих стадій присвячена обмежена кількість робіт, а деякі положення теорії утворення і росту адатомних шарів і осадів металу не отримали належного підтвердження. Вибір цієї системи зумовлений помірним гальмуванням стадії розряду, відсутністю хімічних взаємодій і дифузійних обмежень в електроліті, що дозволило розвязати актуальну теоретичну та практичну задачу визначення параметрів стадії кристалізації та вперше довести механізм загальмованого вбудовування адатомів міді в місця росту. Дослідження виконано у відповідності з темами № 06-25-97 “Дослідження процесів електроосадження металів в присутності поверхнево-активних добавок з метою підвищення рівня функціональних властивостей гальванічних покриттів” (затверджена 13.02.1997 р., номер держреєстрації 0197V000667), № 06-169-00 “Дослідження хімічних і кристалізаційних стадій при катодному осадженні та анодному розчиненні металів” (затверджена 11.01.2000 р., номер держреєстрації 0100V005241) і № 1-051-03 “Дослідження термодинамічних і кінетичних аспектів електрохімічно сформованих поверхневих шарів металів” (затверджена 5.11.2002 р., номер держреєстрації 0103V000540). Для реалізації мети роботи були поставлені та вирішені наступні задачі: - дослідження впливу ускладнюючих експериментальних факторів на визначення параметрів стадій розряду та кристалізації методом гальваностатичного транзієнту потенціалу;У літературному огляді у звязку з задачами, обєктом і специфікою здійсненого дослідження розглянута дискусійна проблема про вираження пересичення в процесах електроосадження металів і його вплив на стадію розряду, висвітлені гальваностатичні методи вивчення стадій розряду та кристалізації та в рамках критичного аналізу викладені експериментальні дані щодо кінетики та механізму електроосадження міді. Аналіз літературних даних показав бездоказовість критики концепції Феттера про взаємний вплив перенапруг стадій електродного процесу, недостатній рівень розвитку методів вивчення стадій розряду та кристалізації й відсутність преконливих експериментальних доказів механізму гальваностатичної електрокристалізації міді, що стало основою для постановки задач дисертаційної роботи. Коректність використання основного методу ГТП була обгрунтована шляхом аналізу можливого впливу факторів електролізу на результати розрахунків параметрів стадій розряду та кристалізації. Експериметальні криві транзієнту ht відображають характерні особливості процесу росту моношару міді на полікристалічному електроді: поляризаційна крива, отримана з використанням граничних перенапруг (h=ht®?), формально описується рівнянням уповільненого розряду в тафелівських координатах, однак існування в системі великої псевдоємності не відповідає уповільненню тільки стадії переносу електронів. Ця невідповідність була пояснена Бокрисом зі співробітниками стадійністю розряду іонів Cu2 : при ввімкненні імпульсу струму концентрація іонів Cu не встигає прийти у відповідність до поточного значення ht, і переробка “зайвих” частинок визначає ефект псевдоємності.Показане прогнозуюче значення співвідношення величин i? та ianf; зокрема, при i?>ianf формальне підпорядкування даних тафелівській залежності може відображати гальмування стадій розряду та кристалізації. В методі ГТПД пряме експериментальне розділення hk і hп здійснювалось завдяки істотній (приблизно в 1000 разів) відмінності сталих часу спряжених стадій розряду та кристалізації. Розрахунок параметрів стадій розряду та кристалізації методом ДГТП підтвердив коректність знаходження граничного значення h за методикою, розробленою в рамках методу ГТП.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ