NUCLEACIÓN Y CRECIMIENTO DE Ni SOBRE HOPG: CARACTERIZACIÓN POR AFM

R. STACHIOTTI; L.A. MEIER; S.G. GARCÍA; D.R. SALINAS

Rosario, Santa Fé

Congreso; V Congreso de Fisica y quimica de Superficies; 2011

Las monocapas y nanocristales metálicos constituyen estructuras de baja dimensionalidad que han sido objeto de estudio en electroquímica desde mucho tiempo atrás, debido a las posibilidades de ser aplicadas en el desarrollo de materiales electrocatalizadores, recubrimientos, sensores electroquímicos, etc. [1,2]. Los primeros estadíos de la electrodeposición metálica influyen fuertemente sobre la morfología final de los depósitos metálicos. Estos estadíos están condicionados por la estructura cristalina y superficial del sustrato, las energías de interacción de los átomos del metal depositado con los átomos superficiales del sustrato, entre otras variables. Los núcleos cristalinos y los nanocristales desarrollados a partir de ellos se forman en los denominados sitios activos del sustrato (imperfecciones de la superficie), habiéndose desarrollado diferentes modelos teóricos para los casos en que están involucrados procesos de nucleación y crecimiento [3-5]. De esta forma, la distribución de tamaños de los nanocristales formados dependerá fuertemente de la cinética de nucleación y crecimiento.En el presente trabajo se analizaron las primeras etapas del proceso de electrodeposición de Ni sobre grafito pirolítico de alta orientación (HOPG), a partir de una solución 1 mM NiSO4 + 0,1 M Na2SO4. Para ello, se utilizaron técnicas electroquímicas convencionales y microscopía de fuerzas atómicas (AFM).Las curvas de voltametría cíclica permiten observar el rango de potenciales característicos correspondiente a la deposición de níquel, seguido por el pico de desprendimiento de hidrógeno. Las imágenes AFM obtenidas permiten concluir que el crecimiento depende fuertemente del sobrepotencial aplicado, observándose a bajas sobretensiones un proceso de nucleación progresiva y crecimiento tridimensional. Mientras que a potenciales más negativos se aprecia una nucleación instantánea y un crecimiento bidimensional. Además, los cristales presentan una forma hemiesférica siendo las fallas del sustrato los sitios preferenciales para la nucleación, aumentando su número con el sobrepotencial aplicado.