|
Thesis
/ | ROMDOC-THESIS-2017-1319 |
Procese de electrod la acoperiri metalice de cobalt, stibiu sau crom din lichide ionice pe bază de clorură de colină
Mareş, Mariana Lili
2013-12-13
Abstract: UNIVERSITATEA „POLITEHNICA” DIN BUCUREŞTI Facultatea de Chimie Aplicată şi Ştiinţa Materialelor PROCESE DE ELECTROD LA ACOPERIRI METALICE DE COBALT, STIBIU SAU CROM DIN LICHIDE IONICE PE BAZĂ DE CLORURĂ DE COLINĂ Autor: chim. Mariana Lili MAREŞ (BADEA) Conducător ştiinţific: prof.dr.ing. Teodor VIŞAN Bucureşti 2013 Filmele de cobalt, stibiu sau crom electrodepuse din medii de lichide ionice reprezintă o alternativă faţă de procedurile în soluţiile apoase, fiind o noutate în literatura despre acoperiri decorative/protectoare în diferite domenii, plecând de la electrotehnică sau industria auto, până la fabricaţia de componente microelectronice şi nanostructuri, senzori etc. Teza descrie studii ale proceselor de electrod cu participarea ionilor Co2+, Sb3+ sau Cr3+ în amestecuri binare eutectice ale clorurii de 2-hidroxi-etil-trimetil-amoniu (clorură de colină, ChCl) cu uree, etilenglicol, acid malonic sau acid oxalic. Un prim obiectiv al tezei a fost investigarea, prin voltametrie ciclică şi spectroscopie de impedanţă electrochimică, a proceselor de electrod în cele patru medii solvent. Următoarele obiective sunt legate de studiul lichidelor ionice cu ionii Co2+, Sb3+ sau Cr3+ introduşi prin dizolvarea clorurilor respective, utilizând electrozi de platină, carbon vitros sau cupru. In investigarea depunerii stibiului s-au realizat şi studii prin voltametrie cu electrozi disc rotativi. S-a evidenţiat posibila complicare a procesului catodic prin existenţa mai întâi a unei etape de depunere la subpotenţial (underpotential deposition), urmată de depunerea masivă de metal şi eventuala implicare a reducerii cationului solvent de colină. S-a studiat şi codepunerea directă, simultană, a cobaltului şi stibiului sub formă de CoSb. Un obiectiv de finalizare a cercetării l-a constituit realizarea prin electroliză, la 60-900C, a acoperirilor pe substrat de cupru sau aluminiu. Depunerile de filme subţiri de Co, Sb sau Cr din lichide ionice s-au desfăşurat la potenţial constant sau curent constant, şi au fost urmate de caracterizări ale suprafeţelor. S-au evidenţiat în principal aderenţa şi morfologia filmelor (prin imagini foto, microscopie SEM sau AFM). Pentru acoperiri de cobalt s-au realizat în plus măsurători de difracţie de raze X, analiză elementală EDX, magnetism şi microduritate; probele cele mai bune au avut 93% Co (din ChCl-uree) şi respectiv 60% Co (din ChCl-etilenglicol). A fost evaluată şi rezistenţa la coroziune prin curbe de polarizare Tafel şi spectre de impedanţă realizate în soluţii apoase de NaCl sau Na2SO4. UNIVERSITY POLITEHNICA OF BUCHAREST Faculty of Applied Chemistry and Materials Science ELECTRODE PROCESSES ON METALLIC COATINGS OF COBALT, ANTIMONY AND CHROMIUM FROM CHOLINE CHLORIDE BASED IONIC LIQUIDS Author: Chem. Mariana Lili MARES (BADEA) Scientific supervisor: Prof.dr.eng. Teodor VISAN Bucharest, Romania, 2013 Films of cobalt, antimony or chromium electrodeposited from ionic liquids represent an alternative procedure comparative to aqueous media, being a novelty in the research literature regarding decorative-protective coatings for electrical engineering, automotive industry, microelectronic devices, nanostructures, sensors, etc. The thesis comprises studies of electrode processes involving Co2+, Sb3+ or Cr3+ ionic species in ionic liquids consisting in binary mixtures (eutectics) of choline chloride (2-hydroxy-ethyl-trimethyl-ammonium chloride, ChCl) with urea, ethylene glycol, malonic acid or oxalic acid. A first objective of thesis is to investigate, by cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy, the electrode processes in the four solvent media. The following objectives were related with the study of these ionic liquids containing Co2+, Sb3+ or Cr3+ ions introduced by dissolving the corresponding chlorides and using platinum, glassy carbon or copper electrodes. Also, studies using voltammetry with rotating disk electrodes were performed during investigation of antimony deposition. A complex cathodic process was evidenced when underpotential deposition step occurs, followed by massive deposition of metal as well as a possible reduction process of choline cation (from solvent). It was also studied the direct simultaneous co-deposition of both cobalt and antinomy metals as CoSb. The achievement of metal coatings onto copper or aluminium surfaces, by electrolysis at 60-900C, was the final objective of research. The preparation of thin films of Co, Sb or Cr from ionic liquids was carried out at controlled potential or current. For characterization of their surface, the adherence on support, and morphology of films were determined by photos and micrographs (SEM, AFM). In the case of cobalt coatings, diffraction of X-rays, EDX elemental analysis, magnetism and Vickers microhardness measurements were supplementary performed; the best Co film samples had 93% Co (from ChCl-urea) and 60% Co (from ChCl-ethylene glycol). The corrosion resistance was evaluated by plotting the potentiodynamic polarization curves (Tafel) ad impedance spectroscopy in NaCl or Na2SO4 aqueous solutio
Keyword(s): Acoperiri metalice -- Electrochimie industrială -- Teză de doctorat ; Electrodepunere -- Teză de doctorat
OPAC: See record in BC-UPB Web OPAC
Full Text: see files
Record created 2017-05-29, last modified 2017-05-29
Similar records
| People who viewed this page also viewed: |
|
|
Be the first to review this document.
Start a discussion about any aspect of this document.
guest ::