Étude de la déposition sous-nernstienne du plomb sur des électrodes monocristallines de cuivre à l'aide d'une nouvelle électrode tournante à disque et anneau

Abstract

Le cuivre est un métal de transition du groupe IB comme l'or et l'argent. L'importance de ce métal dans des applications énergétiques, catalytiques et microélectronique a poussé les chercheurs à étudier le comportement de la surface du cuivre en solution. Le phénomène d'UPD (Déposition sous nernstienne ou Under Potential Deposition) a nécessité une attention particulière car elle représente, en fait, la première étape de l'électrodéposition d'un cation métallique. Nous avons développé une méthode d'électropolissage pour préparer une surface de cuivre monocristallin propre, bien ordonnée sur laquelle la présence d'oxyde est négligeable. Nous avons étudié le phénomène de l'UPD de Pb sur les monocristaux de Cu(hkl) en absence et en présence des anions (BR[overline], et CL[overline]) en milieu acide. Nous avons trouvé que la surface préparée par la nouvelle méthode d'électropolissage est comparable à celle préparée par UHV (Ultra High Vacuum). Dans ce travail, nous avons démontré par la voltampérométrie cyclique l'effet de l'adsorption et de désorption de chlorures et de bromures à la surface de l'électrode de cuivre monocristalline Cu(hkl) dans une solution de 0,01 M HClO[indice inférieur 4]. La valeur de la valence d'électrosorption trouvée correspondant à la formation d'une monocouche de Pb est égale à 2. La charge coulombienne déterminée sur le disque est supérieure à celle de la charge déterminée à partir de l'anneau, ceci a été expliqué par l'interférence des ions halogénures pendant la déposition sous-nernstienne du Pb. Finalement la structure du dépôt sous-nernstien du Pb sur Cu(111) et Cu(100) est déterminée par la technique de surface LEED (Low-Energy Electron Diffraction). Ces analyses ont aussi confirmé le taux de recouvrement du Pb sur le Cu(hkl) qui a été déduit des mesures électrochimiques susmentionnées. (Résumé abrégé par UMI.)