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La concentrazione di Cu (i) della soluzione di placcatura può essere determinata dall'assorbanza a 485 nm di Cu (I)-chelato di 2BCS. La figura 5 Mostra gli spettri di assorbimento delle soluzioni di placcatura che erano elettrolizzate per 0, 4, 6, 8 e 10 min. La concentrazione di Cu (i) tende ad aumentare da 0 a 10 min a seconda del tempo di elettrolisi. Tuttavia, a seguito della misurazione risolta in tempo, un componente di ritardo è comparso oltre al componente istantaneo nella reazione tra BCS e Cu (i). Ciò riduce il rapporto segnale-rumore (S/N ratio) del valore di assorbanza e previene accurata determinazione della concentrazione di Cu (i). È preferibile utilizzare il metodo di iniezione per determinare la concentrazione di Cu (i), perché la variazione di assorbanza causata tramite l'iniezione di soluzione di placcatura è misurata dalla decomposizione di tempo (Figura 6).
Informazioni sulla struttura portante della soluzione di placcatura cu (i) vengono ottenute mediante analisi numerica della curva di reazione. In generale, cu (i) è rapidamente ossidato a Cu (II) in soluzione acquosa; ma nella soluzione di placcatura è considerato essere stabilizzata formando un complesso con un additivo (soprattutto PEG)14. La curva di reazione riflette il processo di chelazione di Cu (i) e BCS. La curva di reazione è composto da un componente che aumenta immediatamente dopo l'iniezione di soluzione di placcatura e un componente che aumenta lentamente nel corso di diverse decine di min. Questi componenti suggeriscono che ci sono più strutture di holding di Cu (i) della soluzione di placcatura. Caratteristiche della soluzione di placcatura coinvolta in cu (i) possono essere valutate analizzando la curva di reazione. Supponendo che la reazione di Cu (i) con BCS è una reazione di primo ordine per quanto riguarda la concentrazione di Cu (i), abbiamo ottenuto la cinetica di reazione seguente dell'assorbanza, a:
A = A0 + AL [1-exp (altezza/TL)]
t è il tempo dall'inizio della misurazione, A0 corrisponde a un componente che reagisce istantaneamente (assorbanza a t = 0) e AL corrisponde a un componente che reagisce lentamente (a - A0). TL è la costante di tempo del componente AL. Per simulare la curva di reazione del colore, abbiamo applicato la formula per il software di analisi originale (il software potrebbe essere commercialmente disponibile)13,15. Una curva che simula la variazione di assorbanza della reazione al colore della soluzione elettrolitica è illustrata nella Figura 7. Dalla simulazione, sono quantificati i parametri (A0, AL, TL) relazionati all'accumulo di Cu (i). I risultati di simulazione in questa figura sono stati A0 = 0,053, AL = 0.098, TL = 13,6 min e r2 = 0.998. Figura 8 (tracciati), il valore di A0 della soluzione di placcatura che era elettrolizzata per diverse volte. Anche se il valore di A0 non ha cambiato notevolmente fino a 4 min di elettrolisi, un aumento corrispondente al tempo di elettrolisi è stato visto da 6 min a 10 min.
Placcatura è stato effettuato su un substrato di rame per 10 min con le soluzioni di elettrolisi per studiare l'effetto di Cu (i) la qualità della placcatura rame come rugosità e morfologia. Figura 8 Mostra le immagini di SEM (microscopio elettronico a scansione) della struttura superficiale film depositati con soluzioni di elettrolisi. La struttura del film a 0 min e a 4 min di placcatura di elettrolisi sono quasi indistinguibili. Ci sono particelle fini adsorbite densamente con una dimensione di alcune decine di nanometri e una morfologia di superficie liscia. Dopo 6 min di placcatura di elettrolisi, c'è qualche gonfiore sulla superficie. Dopo 10 min di placcatura di elettrolisi, c'è un grande rugosità grosso.

Figura 1: Struttura e spettro di assorbimento di Cu (I)-complesso BCS. Solfato di rame fresco placcatura soluzione e soluzione di elettrolisi. Poiché Cu (i) viene accumulato nella soluzione di placcatura mediante elettrolisi, lo spettro di assorbimento di Cu (I)-complesso BCS è osservato nell'esempio di soluzione di placcatura di elettrolisi. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 2: Diagramma schematico delle attrezzature per esperimento di elettrificazione (a sinistra) e rappresentante condizioni dell'elettrolisi sperimentare (a destra). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 3: foto di una combinazioni di parti per essere stimolato nell'esperimento. Fissare la dima con la piastra elettrodo becher di vetro e collegarlo all'alimentazione elettrica. (1) elemento di fissaggio acrilico Becher, parti (2) metallo elettrodo, elettrodo piatto (3) rame (anodo) e (4) platino piastra elettrodo (catodo). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 4: Misurazione dell'assorbimento di Cu (i). Procedura di misurazione di assorbimento (a sinistra) e foto della soluzione campione (a destra). Solfato di rame fresco placcatura soluzione (blu) e soluzione di elettrolisi (arancione). Poiché Cu (i) si accumula nella soluzione di placcatura mediante elettrolisi, è colorata arancione nell'esempio di soluzione di placcatura di elettrolisi. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 5: Spettri di assorbimento di Cu (I)-BCS in soluzioni elettrolisi. Tempo di elettrolisi: (un) 0, (b), 4, (c), 6, (d), 8 e (e) 10 min. Poiché l'assorbanza di Cu (I)-BCS generalmente aumenta con il tempo di elettrolisi si allunga, si ritiene che la quantità di Cu (i) accumulato nella soluzione di placcatura è aumentata. Questa figura è una modifica della figura 2 di Koga et al 201815. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 6: Misura iniezione. A sinistra: Foto di copertina di camera. C'è una porta di siringa nella parte superiore della cella; inserire una pipetta c'e iniettare la soluzione di esempio. Destra: Curva di reazione di placcatura soluzione che è stata elettrolizzata a 1.0 A per 10 min. Si osservano chiaramente un forte aumento di assorbanza immediatamente dopo l'iniezione e un delicato aumento. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 7: Simulazione dell'assorbanza di placcatura soluzione (1.0 A, 10 min).
: punto, linea continua misurato: curva di raccordo. Questa figura è una modifica della figura 4 di Koga et al 201815. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 8: Deposizione rispetto al tempo di elettrolisi. (Grafico) Parametri di raccordo normalizzato assorbanza tracciati contro il tempo di elettrolisi, A0. (Immagini) Immagini al SEM della superficie della pellicola di placcatura che sono stati depositati in ogni soluzione di elettrolisi (tempi sopra le immagini sono tempi di elettrolisi). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.