Electroquímica y microscopía de barrido de efecto túnel de electrodepósitos de Cu sobre Au(111) con yodo preadsorbido

• Autores: Alejandro Martínez Ruiz
• Directores de la Tesis: Nikola Batina Skeledzija (dir. tes.)
• Lectura: En la Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada ( México ) en 2000
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Electrochemistry and the scanning tunneling microscopy of the potential deposition of Cu ON Au(111) with preadsorbed iodine
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: cicese.repositorioinstitucional.mx
• Resumen
  • español

    Mediante técnicas de voltamperometria ciclica (VC), cronoamperometría (CA) y microscopia de barrido de efecto túnel con potenciostato electroquímico (EC-STM), se realizaron estudios de caracterización electroquímica, cinética de nucleación- crecimiento y obtención de imágenes in situ, de electrodepósitos a subpotencial (UPD) y sobrepotencial (OPD) de cobre sobre electrodos de I-Au(111) en soluciones de CuSO4 1 mM en H2SO4 0.05M a pH 1 y pH 4. La caracterización de los procesos de nucleación se realizó comparando los transitorios de corriente experimentales, seleccionados por voltamperometría cíclica en las regiones UPD y OPD de depósitos de cobre sobre I-Au(111), con los modelos teóricos correspondientes. Los resultados mostraron que para el proceso UPD de cobre sobre I-Au(111), la nucleación es principalmente del tipo 2Di-Li instantánea con menor contribución de nucleación 2Dp-Li progresiva. Para el proceso OPD, la nucleación es preferencialmente 3D-DC con una pequeña participación de nucleación 2Di-Li. Les estudios EC-STM in situ revelaron diferentes estructuras dependientes del potencial. Antes de iniciar el proceso UPD, al potencial de inmersion de 0.350V versus electrodo de Cu/Cu^2+, se caracterizó una estructura c(p x /3R-30°)I-Au(111) con p=2.7. Para potenciales menos positivos, la estructura c(p x /3R-30°) se transforma en una estructura más compacta de (3 x 3), con dos variaciones: simétrica y asimétrica.

  • English

    The kinetics of underpotential (UPD) and the overpotential deposition (OPD) of copper on bare Au(111) and Au(11 1) covered with a monolayer of iodine were investigated by cyclic voltametry (CV), chronoamperometry (CA) and electrochemical scanning tunneling microscopy (EC-STM) techniques. The identification and characterization of the deposition process were based on a quantitative analysis of the current transients curves. For copper UPD the nucleation mechanism is characterized as a 2D-Li process, where as a 3D-DC process is suggested for copper OPD. It was found that the shape of the Cu deposition voltamogram is a sensitive function on the structure of iodine layer, and that the kinetic electrodeposition of copper on the iodine-modified Au(111) electrode is a slower process than for- copper on bare Au(111) for pH 1 and pH 4. Analysis of the cyclic voltamograms shows a great stability of the iodine layer during the UPD and OPD processes. In situ EC-STM studies reveal different iodine adlayer structures before and during the underpotential deposition (UPD) of copper. Before initiating the UPD process, a c(p x/3R-3 0°) structure of the iodine adlayer is observed on wide terraces as reported in similar studies. For more negative potentials the c(p X/3R-30°) structure transforms to a more compact (3x3) structure with two observed variations, depending on their relative position to the underlaying substrate and sometimes coexisting in the same terrace.