Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/63392
Tipo: Dissertação
Título: Estudo da eletrodeposição de cobre-indio sobre platina em meio de cloreto de colina e de etilenoglicol
Título em inglês: Study of copper-indium electrodeposition on platinum in choline chloride and ethylene glycol medium
Autor(es): Assis, David Alves de
Orientador: Correia, Adriana Nunes
Palavras-chave: Eletrodeposição;CuIn;DES;Cloreto de colina;Etilenoglicol;Platina
Data do documento: 2020
Citação: ASSIS, David Alves de. Estudo da eletrodeposição de cobre-indio sobre platina em meio de cloreto de colina e de etilenoglicol. 2020. 72 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2020.
Resumo: A eletrodeposição de ligas de CuIn sobre platina, foram investigadas utilizando-se 2 soluções individuais, uma de 0,050 mol L−1 de CuCl2.2H2O (Sol. 1) e outra de 0,050 mol L−1 de InCl3 (Sol. 2), mais 5 soluções contendo os 2 sais, variando suas concentrações em 0,050 mol L−1 de CuCl2.2H2O + 0,050 mol L−1 de InCl3 (Sol. 3), 0,075 mol L−1 de CuCl2.2H2O + 0,050 mol L−1 de InCl3 (Sol. 4), 0,100 mol L−1 de CuCl2.2H2O + 0,050 mol L−1 de InCl3 (Sol. 5), 0,050 mol L−1 de CuCl2.2H2O + 0,075 mol L−1 de InCl3 (Sol. 6) e 0,050 mol L−1 de CuCl2.2H2O + 0,100 mol L−1 de InCl3 (Sol. 7), dissolvidos em solvente eutético (DES) na razão molar de 1:2 de cloreto de colina (ChCl) e etilenoglicol (EG). Os experimentos com voltametria cíclica apresentaram três potenciais de pico catódico (Epc), os dois primeiros referentes ao Cu2+/Cu+ (Epc ≅ 0,95 V) e Cu+/Cu(s) (Epc ≅ −0,45 V) e o terceiro ao In3+/In(s), tendo este último, variado de Epc ≅ −0,95 V a 296,5 K até Epc ≅ −0,75 V a 353 K, obtendo-se uma variação aproximada de 0,200 mV, deslocando-se para valores de potencial menos negativos. Os valores dos coeficientes de difusão dos íons de Cu2+ e In3+ foram calculados pelo modelo de Cottrell por meio da Sol. 1 e Sol. 2, respectivamente, obtendo-se os valores de 1,19 ± 0,05 × 107 /cm2 s−1 a 296,5 K e 10,03 ± 0,33 × 107 /cm2 s−1 a 353 K, para o íon Cu2+ e 0,77 ± 0,01 × 107 /cm2 s−1 a 296,5 K e 7,66 ± 0,07 × 107 /cm2 s−1 a 353 K, para o íon In3+. Para as demais soluções, estimou-se os valores dos coeficientes de difusão aparente. Os valores dos coeficientes de difusão e as viscosidades dinâmica das Sol. 1 e Sol. 2 foram ajustados por uma equação semelhante a Arrhenius, onde, as energias de ativação aparentes calculadas foram de 32.52 kJ mol−1 para as espécies de Cu2+ (Sol. 1) e 35,10 kJ mol−1 para as espécies de In3+ (Sol. 2). As análises por microscopia eletrônica por varredura (MEV) demostraram uma distribuição uniforme dos depósitos, porém com o aumento da temperatura é possível observar a formação de clusters com um aumento no tamanho dos grãos e o aparecimento de uma nova camada com maior porosidade. Os depósitos realizados a partir das soluções com maiores teores de íons Cu2+ apresentaram uma morfologia compacta e circular enquanto os depósitos realizados a partir das soluções com maiores teores de íons In3+ apresentaram uma morfologia de aglomerados de placas. A análise de difração de raios-X (DRX) apresentou três fases cristalinas distintas: uma primeira fase referente ao substrato de platina, uma segunda fase referente a liga de CuIn e uma última fase referente a liga de Cu2In. Pode-se perceber também um aumento de intensidade dos picos referentes às fases de CuIn com a temperatura.
Abstract: The electrodeposition of CuIn alloys on platinum was investigated using 2 individual solutions, a 0.050 mol L−1 of CuCl2.2H2O (Sol. 1) and a 0.050 mol L−1 of InCl3 (Sol. 2), 5 more solutions containing the two salts, varying their concentrations in 0.050 mol L−1 of CuCl2.2H2O + 0.050 mol L−1 of InCl3 (Sol. 3), 0.075 mol L−1 of CuCl2.2H2O + 0.050 mol L−1 of InCl3 (Sol. 4), 0.100 mol L−1 of CuCl2.2H2O + 0.050 mol L−1 of InCl3 (Sol. 5), 0.050 mol L−1 of CuCl2.2H2O + 0.075 mol L−1 of InCl3 (Sol. 6) and 0.050 mol L−1 of CuCl2.2H2O + 0.100 mol L−1 of InCl3 (Sol. 7), dissolved in eutectic solvent (DES) in a 1: 2 molar ratio of choline chloride (ChCl) and ethylene glycol (EG). The experiments with cyclic voltammetry showed three peak reduction potentials (Epc), the first two referring to Cu2+/Cu+ (Epc ≅ 0.95 V) and Cu+/Cu(s) (Epc ≅ −0.45 V) and the third to In3+/In(s), the latter, ranging from Epc ≅ −0.95 V at 296.5 K to Epc ≅ −0.75 V at 353 K, obtaining an approximate variation of 0.200 mV, moving to values of potential less negatives. The values of the diffusion coefficients of the Cu2+ and In3+ ions were calculated by the Cottrell model using Sol. 1 and Sol. 2, respectively, obtaining the values of 1.19 ± 0.05 × 107 /cm2 s−1 at 296.5 K and 10,03 ± 0,33 × 107 /cm2 s−1 at 353 K, for the Cu2+ ion and 0.77 ± 0.01 × 107 /cm2 s−1 at 296.5 K and 7.66 ± 0.07 × 107 /cm2 s−1 at 353 K, for the In3+ ion. For the other solutions, the values of the apparent diffusion coefficients were estimated. The values of the diffusion coefficients and the dynamic viscosities of Sol. 1 and Sol. 2 were adjusted by an equation similar to Arrhenius, where, the apparent activation energies calculated were 32.52 kJ mol−1 for the species of Cu2+ (Sol. 1) and 35.10 kJ mol−1 for the species of In3+ (Sol. 2). Scanning electron microscopy (SEM) analyzes for CuIn deposits from Sol. 3 showed a uniform distribution of deposits, however with the increase in temperature it is possible to observe the formation of clusters with an increase in grain size and the appearance of a new layer with greater porosity. The deposits made from the solutions with higher Cu2+ ions contents presented a compact and circular morphology while the deposits made from the solutions with higher contents of In3+ ions presented a morphology of plate clusters. The X-ray diffraction analysis (XRD) showed three distinct crystalline phases: a first phase referring to the platinum substrate, a second phase referring to the CuIn alloy and a last phase referring to the Cu2In alloy. It is also possible to notice an increase in the intensity of the peaks related to the CuIn phases with temperature.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/63392
Aparece nas coleções:DQAFQ - Dissertações defendidas na UFC

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
2020_dis_daassis.pdf5,64 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.