$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
A concentração de Cu(I) na solução do chapeamento pode ser determinada a partir da absorvância a 485 nm de Cu (I)-2BCS quelato. A Figura 5 mostra os espectros de absorção das soluções do chapeamento que foram electrolyzed para 0, 4, 6, 8 e 10 min. A concentração de Cu(I) tende a aumentar de 0 a 10 min, dependendo do tempo de eletrólise. No entanto, em consequência da medição de tempo-resolvido, um componente de atraso apareceu para além do componente instantâneo na reação entre BCS e Cu(I). Isto reduz a relação sinal-ruído (S/Relação N) o valor de absorvância e impede que a determinação precisa da concentração de Cu(I). É preferível usar o método de injeção para determinar a concentração de Cu(I), porque a mudança de absorbância causada pela injeção de solução de chapeamento é medida pela decomposição do tempo (Figura 6).
Informações sobre o Cu(I) segurando a estrutura da solução do chapeamento são obtidas pela análise numérica da curva de reação. Em geral, Cu(I) é rapidamente oxidado para Cu(II) em solução aquosa; Mas na solução do chapeamento é considerado para ser estabilizado, formando um complexo com um aditivo (especialmente PEG)14. A curva de reação reflete o processo de quelação de Cu(I) e BCS. A curva de reação é composta de um componente que aumenta imediatamente após a injeção de solução do chapeamento e um componente que aumenta lentamente ao longo de várias dezenas de min. Esses componentes sugerem que existem múltiplas estruturas de exploração de Cu(I) na solução do chapeamento. Características da solução do chapeamento envolvida em Cu(I) podem ser avaliadas através da análise da curva de reação. Supondo que a reação de Cu(I) com BCS é uma reação de ordem primeira no que diz respeito à concentração de Cu(I), obtivemos a seguinte cinética de reação da absorvância, em:
A = A0 + AL [1-exp (−t/TL)]
t é o tempo do início da medição, A0 corresponde a um componente que reage instantaneamente (absorvância a t = 0) e AL corresponde a um componente que reage lentamente (At - A0). TL é a constante de tempo do componente AL. Para simular a curva de reação de cor, aplicamos a fórmula para o software de análise original (o software pode ser comercialmente disponível)13,15. Uma curva simulando a mudança no valor da absorvância da reação de cor da solução de galvanização é mostrada na Figura 7. De simulação, são quantificados os parâmetros (A0, AL, TL) relacionados à acumulação de Cu(I). Os resultados de simulação nesta figura foram A0 = 0,053, AL = 0.098, TL = 13,6 min e r2 = 0.998. Figura 8 (gráfico) parcelas o valor de simulação A0 na solução do chapeamento que foi electrolyzed para momentos diferentes. Embora o valor de A0 não mudou muito até 4 min da eletrólise, um aumento correspondente ao tempo de eletrólise foi visto de 6 min a 10 min.
Chapeamento foi realizado em uma carcaça de cobre por 10 min com as soluções de eletrólise para investigar o efeito da Cu(I) sobre a qualidade do chapeamento de cobre como rugosidade e morfologia. A Figura 8 mostra as imagens SEM (microscópio eletrônico de varredura) da estrutura de superfície de filme depositado com soluções de eletrólise. A estrutura do filme às 0 min e 4 min de chapeamento de eletrólise são quase indistinguíveis. Há partículas finas densamente adsorvidas com um tamanho de várias dezenas de nanómetros e uma morfologia de superfície lisa. Após 6 min de chapeamento de eletrólise, há algum inchaço na superfície. Após 10 min de chapeamento de eletrólise, há uma rugosidade de pedaços grande.

Figura 1: Estrutura e espectro de absorção de Cu (I)-complexo BCS. Sulfato de cobre fresco chapeamento solução e solução de eletrólise. Desde que Cu(I) é acumulado na solução do chapeamento por eletrólise, o espectro de absorção de Cu (I)-complexo BCS é observado na amostra de solução do chapeamento de eletrólise. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 2: Diagrama esquemático do equipamento para o experimento de eletrificação (à esquerda) e representante condições de eletrólise experimentar (à direita). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 3: imagens de uma combinações de peças para ser energizada no experimento. Anexar o gabarito com a placa do eletrodo para o copo de vidro e conecte-o à fonte de alimentação. (1) parte de fixação acrílico copo, partes do eletrodo (2) metal, eletrodo de placa (3) cobre (ânodo) e platina (4) chapa de eletrodo (cátodo). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 4: Medição da absorção de Cu(I). Procedimento de medição de absorção (à esquerda) e fotos da solução da amostra (à direita). Sulfato de cobre fresco chapeamento solução (azul) e solução de eletrólise (laranja). Desde Cu(I) é acumulado na solução do chapeamento por eletrólise, é laranja cor da amostra de solução do chapeamento de eletrólise. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 5: Espectros de absorção de Cu (I)-BCS em soluções de eletrólise. Tempo de eletrólise: (um) 0, (b) 4, (c) 6, (d) 8 e (e) 10 min. Desde a absorvância de Cu (I)-BCS geralmente aumenta à medida que o tempo de eletrólise se torna maior, considera-se que a quantidade de Cu(I) acumulados na solução do chapeamento é maior. Esta figura é uma modificação do Figura 2 de Koga et al 201815. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 6: Medição injeção. Esquerda: Foto da tampa do compartimento. Há um porto de seringa na parte superior da célula; inserir uma pipeta lá e injecte a solução de amostra. Direito: Curva de reação do chapeamento a solução que foi electrolyzed no 1.0 um por 10 min. Um aumento acentuado na absorbância imediatamente após a injeção e um aumento suave são claramente observados. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 7: Simulação de absorvância do chapeamento solução (1.0 A, 10 min).
: medida de ponto, linha sólida: encaixe de curva. Esta figura é uma modificação do Figura 4 de Koga et al 201815. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 8: Deposição versus tempo de eletrólise. (Gráfico) Parâmetros de ajuste normalizado de absorvância são plotados contra tempo de eletrólise, A0. (Fotos) Imagens SEM a superfície de película do chapeamento que foram depositadas em cada solução de eletrólise (tempos acima fotos são tempos de eletrólise). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.