Simulaciones Monte Carlo en electrodos lisos y columnares. Estudio de la influencia de la geometría y de la difusión de las partículas sobre la superficie

F.J. RODRÍGUEZ NIETO; M.A. PASQUALE; M.E. MARTINS; A.J. ARVIA

Tandil, Buenos Aires, Argentina

Congreso; XV Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2007

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

Se presentan simulaciones Monte Carlo de procesos de adsorción-desorción sobre superficies de electrodos lisos y rugosos. El modelo se basa en la difusión 2D de partículas desde la disolución hacia la superficie del electrodo (adsorción) y en su desorción hacia la disolución. Se incluyen también los procesos de difusión superficial. Se investiga la influencia de las siguientes variables: probabilidad de adsorción (Pa) y de desorción (Pd), concentración de partìculas (cp ), velocidad de difusión superficial (lD), y parámetros geométricos de la superficie del electrodo. En electrodos lisos se producen perfiles compactos para velocidad de difusión superficial grande, pequeña probabilidad de adsorción y alta concentración de partículas. El aumento del perímetro superficial del perfil aparta el comportamiento del sistema del esperado para un proceso controlado por  difusión pura. La adsorción de partículas sobre electrodos rugosos muestra dos procesos diferentes, uno similar al hallado para electrodos lisos, y otro que es característico de la presencia de huecos en la estructura del depósito. La eficiencia del llenado de los huecos depende de lD, Pa, cp y de los parámetros geométricos del sustrato. A tiempos Monte Carlo cortos, la difusión de partículas desde la disolución domina el proceso de llenado de huecos, mientras que a tiempos largos la difusión superficial en las paredes de los huecos domina la cinética del proceso global. Las simulaciones Monte Carlo de la desorción muestran que las partículas que están en contacto directo con la superficie se desorben con baja probabilidad,  mientras que las que se encuentras en capas superiores, poseen una probabilidad de deserción aproximadamente 10 veces mayor. El proceso de desorción depende de la geometría inicial del sustrato, del área superficial y del grado de ramificación del patrón morfológico que forman las partículas depositadas.