添加剂甲基紫-Clˉ作用下铜的快速电结晶过程

采用线性电势扫描、循环伏安和计时电流等电化学方法研究40℃下甲基紫和Clˉ单独存在与同时存在时,含315 g/L CuSO4、110 g/L H2SO4的高浓度酸铜溶液中Cu在铜电极上的电结晶过程。结果表明:甲基紫和Clˉ单独存在或同时存在时Cu的电结晶过程较为复杂,开始先按瞬时成核三维生长方式进行;随着时间的延长,逐渐向连续成核三维生长方式进行,但当成核时间较长时,其电结晶成核偏离理论模型,表现出扩散与电化学反应混合控制,而且甲基紫和Clˉ共同作用时更快进入混合控制。甲基紫和Clˉ在电沉积过程表现出显著的去极化作用,且它们的共同作用使Cu2+的扩散系数增大,明显促进铜的快速电结晶和成核过程。适宜的甲基紫和Clˉ浓度,例如2.5 mg/L甲基紫和20 mg/L Clˉ,会增大Cu2+的扩散系数,同时获得足够大的成核数密度,对铜电结晶有利。