CHRONOAMPEROMETRIC ESTIMATION OF THE NUCLEATION RATE, THE NUMBER OF NUCLEI AND THE DIFFUSION COEFFICIENT DURING ELECTROCRYSTALLIZATION

Yu. D. Gamburg; Гамбург Ю. Д.

doi:10.31857/S0424857023080042

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

Авторы: Гамбург Ю.Д.¹
Учреждения:
1. Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
Выпуск: Том 59, № 8 (2023)
Страницы: 435-441
Раздел: Статьи
URL: https://journals.rcsi.science/0424-8570/article/view/139296
DOI: https://doi.org/10.31857/S0424857023080042
EDN: https://elibrary.ru/XXTEGG
ID: 139296

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

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

Об авторах

Ю. Д. Гамбург

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: gamb@list.ru
Россия, Москва, Ленинский просп., 31, корп. 4

Список литературы

Hills, G.J., Schiffrin, D.J., and Thompson, J., Electrochemical nucleation from molten salts. I., Electrochim. Acta, 1974, vol. 19, p. 657.
Hills, G.J., Schiffrin, D.J., and Thompson, J., Electrochemical nucleation from molten salts. II, Electrochim. Acta, 1974, vol. 19, p. 671.
Sharifker, B.R. and Mostany, J., Three-dimensional nucleation with diffusion-controlled rowth, J. Electroanalyt. Chem., 1984, vol. 177, p. 13.
Sharifker, B.R. and Hills, G., Theoretical and experimental studies of multiple nucleation, Electrochim. Acta, 1983, vol. 28, p. 879.
Дамаскин, Б.Б., Петрий, О.А., Цирлина, Г.А. Электрохимия, М.: Химия, 2008. 672 с.
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.]
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.]
Fletcher, S., Some formulae describing spherical and hemispherical diffusion to small crystals in unstirred solutions, J. Crystal. Growth, 1983, vol. 62, p. 505.
Milchev, A., Electrocrystallization: Fundamentals of nucleation and growth, Kluwer Acad. Publishers, 2002. 265 p.
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.
Grujicic, D. and Pesic, B., Electrodeposition of copper: the nucleation mechanisms, Electrochim. Acta, 2002, vol. 47, p. 2901.
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.
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.
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.]
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.