Choix du potentiel cathodique pour le dépôt d’un film métallique

Présentation au sujet: "Choix du potentiel cathodique pour le dépôt d’un film métallique"— Transcription de la présentation:

1 Choix du potentiel cathodique pour le dépôt d’un film métallique
Journées Pédagogiques et Scientifiques de la Faculté de Chimie. 40ième anniversaire de l’USTHB. 21 et 22 Avril 2014. Choix du potentiel cathodique pour le dépôt d’un film métallique mince sur carbone vitreux Abdelhakim BENCHETTARA*, Abdelkader BENCHETTARA1. Laboratoire d’Electrochimie-Corrosion, Métallurgie et Chimie Minérale-Fac. Chimie-USTHB-BP 32 El-Alia Bab Ezzouar 16 111Alger (Algérie) RÉSUMÉ : Cette communication a pour objectif de montrer comment choisir le potentiel de réduction cathodique lors du dépôt d’un film métallique. L’exemple du dépôt d’un film mince de nickel sur carbone vitreux est présenté. La stratégie commence par l’enregistrement d’un voltammogramme linéaire balayé dans le sens cathodique. MOTS-CLES: Couche mince, Film métallique, Réduction cathodique. INTRODUCTION La modification d’un substrat conducteur par des oxydes métallique est une opération séquentielle qui se fais en deux étapes. Au cours de la première étape, un film métallique mince est déposé par microélectrolyse d’un bain contenant le cation correspondant au film [1]. En uns deuxième étape, le film métallique est anodiquement oxydé dans un milieu ou l’oxyde métallique formé est stable à l’état solide[2-3]. Dans cette communication, l’accent est mis sur le protocole du dépôt d’un film métallique. 3. DÉTERMINATION DE LA QUANTITÉ DE Ni DÉPOSÉ À V ET -1V À -0.7 V : La réduction est sous contrôle de la diffusion de Ni2+ du cœur de la solution vers l’interface . La linéarisation du chronoampérogramme conduit au tracé de la droite I1 vs t-1/2 (Fig.4). À -1V : La réduction du proton est sous contrôle du transfère de charge (activation) et celle de Ni2+ est contrôlé par la diffusion, mais la réduction du proton est prépondérante. Le chronoampérogramme est linéarisé selon l’équation LnI2 vs t( Fig.5) Le tableau suivant regroupe les quantités de courant calculées à -0.7 V et -1V pour une durée de 100secondes. 1. VOLTAMMÉTRIE LINÉAIRE DE L’INTERFACE Ni M + H3BO310-1 M . Fig.(5): LnI2 vs t Fig.(4): I1 vs t-1/2 Fig(1): Voltammogramme linéaire de NiCl210-2M +H3BO3 pH5.5 sur GCE; 25°C; 1000rpm. . 2. COMPARAISON ENTRE LES DÉPÔTS DE NICKEL À -0.7V ET -1V CONCLUSION Le tableau précédent montre que 5,6 nmol/cm2 seulement ont été déposés à -0.7V, alors qu’à -1V, 1,4 µmol/cm2 ont été déposés, soit une quantité de 250fois plus importante. Le dépôt chimique de nickel à-1V a conduit à une électrode modifiée de meilleure sensibilité que celle modifiée à -0.7V. 2H+ +2e H2 Ni2+ +2e Ni H2+Ni Ni + 2H+ REFERENCES [1] Sen Liu, Bo Yu and Tong Zhang, Electrochimica Acta 102 (2013) 104– 107 . [2] Masato Tominaga , Toshihiro Shimazoe, Makoto Nagashima, Isao Taniguchi , Electrochemistry Communications 7 (2005) 189–193 . Fig. (2): Chronoampérogramme de la réduction électrochimique de Ni2+ à -0.7V, dans NiCl210-2M +H3BO3 pH 5.5 sur GCE; 25°C; 1000rpm. Fig. (3): Chronoampérogramme de la réduction électrochimique de H+ et Ni2+ à -1V, dans NiCl210-2M +H3BO3 pH 5.5 sur GCE; 25°C; 1000rpm. [3]Byon, Ji Won; Kim, Min-Bin; Kim, Myung Hwa; et al., Journal of physical chemistry c  116 (2012),