Deposición a subpotencial en los sistemas Au(111)/Cd2+ y Au(111)/Ag/Cd2+

DEL BARRIO, M.C.; GARCÍA, S.G.; SALINAS, D.R.

La Plata

Congreso; XVII Congresso da Sociedade Ibero-Americana de Electroquímica.; 2006

El proceso de deposición electroquímica a subpotencial permite formar capas metálicas y/o aleaciones superficiales sobre sustratos diferentes, es decir, fases metálicas de baja dimensionalidad y películas metálicas ultradelgadas con estructura tipo sandwich, formadas por más de un metal depositado. De esta manera se pueden obtener estructuras con propiedades interesantes para su uso en electrocatálisis, micro- y nano-electrónica, sensores, electrocatálisis, etc. En este trabajo se analiza la deposición a subpotencial de Cd2+ en los sistemas Au(111)/Cd2+,SO42- y Au(111)/Ag/Cd2+,SO42-, mediante técnicas electroquímicas convencionales y Microscopía por Efecto Túnel (STM) in-situ. Para el sistema Au(111)/Cd2+ se determinó que el sustrato muestra la típica reconstrucción superficial Au(111)(raiz3x22) y que con este tipo de superficie el proceso de adsorción de Cd y formación de aleación superficial se produce a relativamente bajos valores de subpotencial (DE ≤ 400 mV). El depósito se inicia con la formación de islas de altura monoatómica, las cuales crecen y coalescen, a potenciales menores, en forma de nano-líneas que siguen la estructura del sustrato reconstruido. A potenciales cercanos al de equilibrio se completa una primer monocapa y nuevas islas aparecen sobre ella, dando comienzo a una segunda monocapa aún en zona de subpotenciales. La remoción de estos depósitos, por disolución anódica a altos subpotenciales, origina huecos de altura monoatómica, característicos del proceso de disolución de aleación superficial. La formación de la bicapa Ag/Cd en el sistema Au(111)/Ag/Cd2+ se analizó depositando diferentes cantidades de Ag sobre Au(111), con cargas equivalentes que variaron desde varias monocapas hasta 1-2 monocapas. La estructura, espesor y composición de estas películas están controlados por el tipo y estructura del sustrato, la composición del electrolito y la rutina de polarización utilizada. El comportamiento del sustrato modificado se analizó en solución conteniendo iones Cd2+, pudiéndose determinar mediante voltametría cíclica que la deposición de Cd sobre la superficie de Au(111), modificada con sólo 2 monocapas de Ag, origina picos de adsorción/desorción que concuerdan con los obtenidos en el sistema Ag(111)/Cd2+. Los resultados obtenidos indican que sólo 2 monocapas de Ag son suficientes para transformar la superficie Au(111) en una superficie equivalente a Ag(111). Este efecto también fue observado en los resultados de experiencias cronoculométricas, los cuales revelaron que la formación de la aleación superficial Au/Cd, claramente observada en el sistema Au(111)/Cd2+, se encuentra afectada por la presencia de esta película ultradelgada de Ag. La profundidad alcanzada por el Cd durante este proceso puede ser estimada a partir de estas mediciones. Además, los cambios en la morfología superficial durante el upd de Cd sobre el sustrato modificado fueron analizados mediante STM.