1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Электрохимия
  4. T. 59, № 8, 2023

Электрохимия, 2023, T. 59, № 8, стр. 435-441

Хроноамперометрическое нахождение скорости нуклеации, количества зародышей и коэффициента диффузии при электрокристаллизации

Ю. Д. Гамбург *

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
Москва, Ленинский просп., 31, корп. 4, Россия

* E-mail: gamb@list.ru

Поступила в редакцию 26.01.2022
После доработки 12.12.2022
Принята к публикации 20.01.2023

Аннотация

В предположении о смешанной кинетике процесса выведены новые формулы для вычисления коэффициента диффузии, скорости нуклеации и количества растущих кластеров исходя из экспериментальных кривых зависимости тока от времени при потенциостатической нуклеации и росте осадка при электрокристаллизации. С этой точки зрения проанализирован ряд опубликованных экспериментальных данных. Показано, что при кристаллизации на активной металлической подложке число зародышей может резко возрастать с потенциалом, в отличие от бесструктурных подложек (типа стеклоуглерода), где это число слабо зависит от потенциала.

Ключевые слова: электрокристаллизация, коэффициент диффузии, число зародышей, хроноамперометрия при постоянном потенциале

Список литературы

  1. Hills, G.J., Schiffrin, D.J., and Thompson, J., Electrochemical nucleation from molten salts. I., Electrochim. Acta, 1974, vol. 19, p. 657.

  2. Hills, G.J., Schiffrin, D.J., and Thompson, J., Electrochemical nucleation from molten salts. II, Electrochim. Acta, 1974, vol. 19, p. 671.

  3. Sharifker, B.R. and Mostany, J., Three-dimensional nucleation with diffusion-controlled rowth, J. Electroanalyt. Chem., 1984, vol. 177, p. 13.

  4. Sharifker, B.R. and Hills, G., Theoretical and experimental studies of multiple nucleation, Electrochim. Acta, 1983, vol. 28, p. 879.

  5. Дамаскин, Б.Б., Петрий, О.А., Цирлина, Г.А. Электрохимия, М.: Химия, 2008. 672 с.

  6. Гамбург, Ю.Д. Зависимость тока от времени при потенциостатическом росте кластеров в диффузионном режиме электрокристаллизации. Электрохимия. 2018. Т. 54. С. 693. [Gamburg, Yu.D., Time dependence of current during potentiostatic growth of clusters in diffusion mode of electrodeposition, Russ. J. Electrochem., 2018, vol. 54, p. 604.]

  7. Гамбург, Ю.Д. Вычисление количества зародышей при потенциостатической электрохимической нуклеации с учетом кинетической стадии. Электрохимия. 2019. Т. 55. С. 253. [Gamburg, Yu.D., Calculation of the number of nuclei at potentiostatic nucleation taking into account the kinetic stage, Russ. J. Electrochem., 2018, vol. 54, p. 1292.]

  8. Fletcher, S., Some formulae describing spherical and hemispherical diffusion to small crystals in unstirred solutions, J. Crystal. Growth, 1983, vol. 62, p. 505.

  9. Milchev, A., Electrocrystallization: Fundamentals of nucleation and growth, Kluwer Acad. Publishers, 2002. 265 p.

  10. Смолин, А.В., Гвоздев, В.Д., Данилов, А.И., Полукаров, Ю.М. Начальные стадии электрокристаллизации меди на поликристаллическом серебре. Электрохимия. 1994. Т. 30. С. 157.

  11. Grujicic, D. and Pesic, B., Electrodeposition of copper: the nucleation mechanisms, Electrochim. Acta, 2002, vol. 47, p. 2901.

  12. Heerman, L. and Tarallo, A., Theory of the chronoamperometric transient for electrochemical nucleation with diffusion controlled growth, J. Electroanalyt. Chem., 1999, vol. 470, p. 70.

  13. Krishtop, I.G., Yurchenko, N.P., and Trofimenko, V.V., Potentiostatic nucleation of zinc on Zr electrode from alkaline solution, ECS Transactions, 2009, vol. 25, p. 97.

  14. Мостани, Х., Шарифкер, Б.Р., Сааведра, К., Боррас, К. Зародышеобразование и классическая теория. Электрохимия. 2008. Т. 44. С. 704. [Mostany, J., Scharifker, B.R., Saavedra, K., and Borras, K., Electrochemical nucleation and the classical theory: overpotential and temperature dependence of the nucleation rate, Russ. J. Electrochem., 2008, vol. 44, p. 652.]

  15. Vasilakopoulos, D., Bouroushian, M., and Spyrellis, N., Electrocrystallization of zinc from acidic baths; nucleation and crystal growth process, Electrochim. Acta, 2009, vol. 54, p. 2509.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска содержание выпуска

Электрохимия

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал