Utilização da microbalança eletroquímica de cristal de quartzo no estudo da adsorção simultânea de ânions e ad-átomos de cobre

• Ano de defesa: 2000
• Autor(a) principal: Miwa, Douglas Waychi
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: ad-átomos; ad-atoms; adsorção; adsorption; microbalança eletrouímica de cristal de quartzo; quartz crystal electrochemical microbalance
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-12082025-094412/

A técnica da microbalança eletroquímica de cristal de quartzo (MECQ) foi utilizada, com sucesso, neste trabalho, em conjunto com a voltametria cíclica (VC), para analisar a deposição simultânea de ânions e adátomos de cobre sobre platina policristalina em meio ácido. Inicialmente, estudou-se a adsorção dos ânions ClO4, HSO4, HPO4 e Cl sobre Pt, durante a varredura de potenciais entre 0,05 e 1,55 V. Com a aquisição simultânea dos dados de variação de massa (MECQ) e da varredura de potenciais (VC), foi possível observar que, durante a dessorção de hidrogênio da superfície da platina, entre 0,05 e 0,4 V, ocorre a substituição do Hads por uma monocamada completa de H2Oads, com variação de massa de aproximadamente 40 ng cm2. Esse valor foi obtido independentemente da natureza do ânion do eletrólito suporte, o que permite postular que, nessa região de potenciais, não há adsorção significativa de ânions. Na região de potenciais associada à dupla camada elétrica (0,4 a 1,0 V), determinou-se, a partir da relação entre a variação de massa do massograma e a variação de carga do voltamograma, as massas moleculares relativas às espécies: ClO4·2H2O (recobrimento total de 0,10), HSO4·2H2O (recobrimento de 0,12), HPO4 (recobrimento de 0,09) e Cl·3H2O (recobrimento máximo de 0,20). Finalmente, para potenciais correspondentes à região de oxidação da superfície de Pt, observou-se uma incorporação de 40 ng cm2 de massa, atribuída à formação de PtO. A deposição em regime de subtensão (DRS) de cobre sobre Pt policristalina foi estudada nos diferentes eletrólitos acima mencionados. Observou-se que a largura do pico anódico em ~0,8 V, correspondente à dissolução da monocamada depositada, é proporcional à força de adsorção do ânion, aumentando na ordem: ClO4 < HSO4 < HPO4 < Cl. As variações de massa obtidas na região de potenciais associada à dissolução da monocamada de Cuads indicaram a formação de uma bicamada composta pelo substrato recoberto com uma monocamada de Cuads, que, por sua vez, está recoberta por uma monocamada de H2Oads + ânionads. A quantidade de ânion adsorvido foi determinada pela relação &Delta;m e &Delta;q, sendo observados os seguintes valores: 0,15 para ClO4, 0,22 para HSO4, 0,28 para HPO4 e 0,53 para Cl. Esses recobrimentos são maiores sobre Cuads do que sobre Pt (branco), demonstrando que a interação entre Cuads e ânions é mais forte.