Desenvolvimento e caracterização de um banho nãocianetado para a eletrodeposição de ligas de Fe-Mo : caracterização dos filmes de Fe-Mo / Study of electrodeposition of fe-mo alloy from slightly alkaline solutions containing nta nitrile sodium acetate

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

29/02/2012

RESUMO

Ligas de Fe-Mo foram eletroquimicamente depositadas sobre substrato de Pt a partir de uma solução levemente alcalina (pH = 8,0) contendo FeCl3, Na2MoO4 e nitrilotriacetato de sódio (NTA). Os ions Fe3+ foram dissolvidos para formar os complexos [Fe(OH)(NTA)]-, [Fe(OH)2(NTA)]2-, [Fe(NTA)2]3- ou [Fe2O(NTA)2]2- para 0,110 mol L-1 e 0,055 mol L-1 de NTA em solução, respectivamente. Estudos voltamétricos das soluções para o sistema Pt/Fe(III), Mo(IV), NTA 0,110 mol L-1, sobre substrato de Pt, levaram a sugerir que o complexo [Fe(NTA)2]3- reduziu-se a [Fe(NTA)2]4-, e o [Fe(OH)(NTA)]1- a [FeOH(NTA)]2-. Também, foi proposto que codeposição de Fe-Mo ocorre somente para potenciais mais negativos que ~ -0,92 V, paralelamente à reação de desprendimento de hidrogênio (RDH). No entanto, para o sistema Pt/Fe(III), Mo(IV), NTA 0,055 mol L-1 apenas um pico catódico foi visto, correspondendo à redução de [Fe(OH)(NTA)]1- a [Fe(OH)(NTA)]2- e, somente além de ~ 0,88 V, Fe e Mo codepositam paralelamente a RDH. Deposição voltamétrica de Fe-Mo a diferentes velocidades de rotação (ω) do eletrodo de disco rotatório (EDR) mostrou que o processo de redução é controlado por transporte de massa. O potencial de deposição (Ed) de Fe-Mo foi variado e a morfologia, a composição química, e a composição de fase dos depósitos foram investigadas. Microscopia eletrônica de varredura (MEV) dos eletrodepósitos de Fe-Mo obtidos nos Ed de -2,10 V e de -2.70 V, com Qd = 95,55 C cm-2 e ambas concentrações de NTA, mostrou que os eleterodepósitos foram uniformes e formados por cristalitos globulares coalescidos, sendo que para Ed de -2,70 V os cristalitos globulares foram mais refinados. Também, para este Ed e 0,110 mol L-1 NTA, o depósito foi mais liso devido à intensa RDH neste caso. Análise por espectroscopia de dispersão de x LISTA DE FIGURAS raios X (EDX) dos eletrodepósitos de Fe-Mo obtidos na presença de NTA 0,110 mol L-1, com Qd = 95,55 C cm-2, mostrou que apenas para Ed mais negativos que - 1,30 V Fe e Mo codepositam. No entanto, na presença de NTA 0,055 mol L-1, codeposição de Fe e Mo ocorreu a Ed mais negativos que -2,00 V, sendo que na presença de NTA 0,110 mol L-1, codeposição já ocorre em Ed mais negativos que - 1,20 V. Então, estes resultados indicam que a codeposição de Fe e Mo foi inibida na presença de NTA 0,055 mol L-1, devido a presença do complexo [Fe2O(NTA)2]2- no banho. Incorporacão de oxigênio nos eletrodepósitos ocorreu para ambas às concentrações de NTA, independentemente do Ed, devido à precipitação de hidróxidos metálicos. Análise por espectroscopia de difração de raios X (DRX) dos eletrodepósitos de Fe-Mo obtidos em diferentes Ed e Qd = 95,55 C cm-2, independentemente da concentração de NTA, mostrou, de modo geral, que eles são formados de uma mistura de fases. Também, os difratogramas dos eletrodepósitos obtidos na presença de NTA 0,055 mol L-1, apresentaram picos de difração alargados, os quais são característicos de estrutura de baixa cristalinidade. A presença de diferentes fases, para cada Ed, para ambas as concentrações de NTA, indicou que o processo de nucleação não foi similar.

ASSUNTO(S)

eletrodeposição química de superfície química analítica quimica

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