- ข้อความ
- ประวัติศาสตร์
3. Results and discussion3.1. Poten
3. Results and discussion
3.1. Potentiodynamic and electrochemistry quartz crystal microbalance measurements
Measurements of the potentiodynamic electrodeposition of cobalt coupled to the EQCM technique are shown in Fig. 2. The voltammograms curves for two different pH solutions (2.70 and 5.40) with a scan rate of 20mVs−1 appear in Fig. 2a. Correspondent mass variations on the working electrode are represented in the inset of Fig. 2b. Upon analysis of the voltammogramcurve for a pH 2.70 solution (Fig. 2a), during the scan through negative potentials, no processes were observed until a potential of −0.34V was reached. From this potential, an increase in current density was observed, reaching a maximum value of −0.46V. As shown in the inset of Fig. 2b, however, no mass variation was observed until a potential of −0.75V was achieved. From this potential, the current density increased quickly prior to reaching the inversion potential (−1.00V), which was followed by a mass increase on the platinum electrode. The voltammogramcurve obtained for cobalt electrodeposition in a pH 5.40 solution presents similar behavior; however,during the cathodic scan, the current density begins to increase at −0.70V. At this potential, cobalt deposition onto the platinum electrode was initiated, as shown in the mass variation profile of platinum (inset of Fig. 2b). Current density increased continually until −1.00V, due to the proton discharge reaction that occurs simultaneously with metallic cobalt deposition. To study the cobalt electrodeposition mechanism, a curve of mass/charge (M/z) as a function of the potential was constructed for the both solutions (Fig. 2b). ExperimentalM/z valueswere compared with theoretical values obtained for mechanisms of more probable reactions, such as: (i) the direct electrodeposition reaction of cobalt (Eq. (1)), (ii) the deposition reaction of metallic cobalt with adsorbed hydrogen (Eq. (4)), and (iii) the reduction of cobalt from Co(OH)2 (Eq. (8)). The theoretical M/z values for reactions (i) through (iii) were, respectively, 29.50 gmol−1 (MCo2+/2e−;Eq. (1)), 15.25 gmol−1 (MCo2++2H+/4e−; Eq. (4)), and 14.80 gmol−1(MCo2+/4e−; Eq. (8)). Its value of theM/zwhen the cobalt is being depositedwith 100% efficiency, i.e., without any other parallel process on the surfaceof the electrode. If electrochemical processes occur with parallel chemical processes as for example with deposit of mass by precipitation, the ratio M/z will be higher value than theoretical. If electrochemical process occur with lower or no mass change, the experimental M/z will be lower than the theoretical value for the reaction considered. From Fig. 2b, it was observed that experimental M/z values
obtained during cobalt electrodeposition in a solution of pH 5.40 moved toward a value of 32.00 gmol−1 as the deposition advanced in the cathodic direction. This result suggests that deposition is occurring in agreement with Eq. (1). Already at pH 2.70,M/z values tended toward a value of 13.00 gmol−1. This result suggests that cobalt electrodeposition might be occurring via the formation reaction of Co(OH)2 or by the mechanismof adsorbed hydrogen. As observed byMatsushima et al. [11], however, the formation of Co(OH)2 does not occur in solutions of pH< 2.70. Therefore, the decrease in observed M/z values might be associated with the formation of adsorbed hydrogen. This reaction occurred in solutions with pH
3.1. Potentiodynamic and electrochemistry quartz crystal microbalance measurements
Measurements of the potentiodynamic electrodeposition of cobalt coupled to the EQCM technique are shown in Fig. 2. The voltammograms curves for two different pH solutions (2.70 and 5.40) with a scan rate of 20mVs−1 appear in Fig. 2a. Correspondent mass variations on the working electrode are represented in the inset of Fig. 2b. Upon analysis of the voltammogramcurve for a pH 2.70 solution (Fig. 2a), during the scan through negative potentials, no processes were observed until a potential of −0.34V was reached. From this potential, an increase in current density was observed, reaching a maximum value of −0.46V. As shown in the inset of Fig. 2b, however, no mass variation was observed until a potential of −0.75V was achieved. From this potential, the current density increased quickly prior to reaching the inversion potential (−1.00V), which was followed by a mass increase on the platinum electrode. The voltammogramcurve obtained for cobalt electrodeposition in a pH 5.40 solution presents similar behavior; however,during the cathodic scan, the current density begins to increase at −0.70V. At this potential, cobalt deposition onto the platinum electrode was initiated, as shown in the mass variation profile of platinum (inset of Fig. 2b). Current density increased continually until −1.00V, due to the proton discharge reaction that occurs simultaneously with metallic cobalt deposition. To study the cobalt electrodeposition mechanism, a curve of mass/charge (M/z) as a function of the potential was constructed for the both solutions (Fig. 2b). ExperimentalM/z valueswere compared with theoretical values obtained for mechanisms of more probable reactions, such as: (i) the direct electrodeposition reaction of cobalt (Eq. (1)), (ii) the deposition reaction of metallic cobalt with adsorbed hydrogen (Eq. (4)), and (iii) the reduction of cobalt from Co(OH)2 (Eq. (8)). The theoretical M/z values for reactions (i) through (iii) were, respectively, 29.50 gmol−1 (MCo2+/2e−;Eq. (1)), 15.25 gmol−1 (MCo2++2H+/4e−; Eq. (4)), and 14.80 gmol−1(MCo2+/4e−; Eq. (8)). Its value of theM/zwhen the cobalt is being depositedwith 100% efficiency, i.e., without any other parallel process on the surfaceof the electrode. If electrochemical processes occur with parallel chemical processes as for example with deposit of mass by precipitation, the ratio M/z will be higher value than theoretical. If electrochemical process occur with lower or no mass change, the experimental M/z will be lower than the theoretical value for the reaction considered. From Fig. 2b, it was observed that experimental M/z values
obtained during cobalt electrodeposition in a solution of pH 5.40 moved toward a value of 32.00 gmol−1 as the deposition advanced in the cathodic direction. This result suggests that deposition is occurring in agreement with Eq. (1). Already at pH 2.70,M/z values tended toward a value of 13.00 gmol−1. This result suggests that cobalt electrodeposition might be occurring via the formation reaction of Co(OH)2 or by the mechanismof adsorbed hydrogen. As observed byMatsushima et al. [11], however, the formation of Co(OH)2 does not occur in solutions of pH< 2.70. Therefore, the decrease in observed M/z values might be associated with the formation of adsorbed hydrogen. This reaction occurred in solutions with pH
0/5000
3. ผลลัพธ์ และสนทนา
3.1 Potentiodynamic และไฟฟ้าเคมีวัด microbalance ควอตซ์คริสตัล
วัดเคลือบ potentiodynamic ของโคบอลต์ควบคู่กับเทคนิค EQCM แสดงใน Fig. 2 เส้นโค้ง voltammograms สำหรับสองค่า pH ที่ต่างกันโซลูชั่น (2.70 และ 5.40) มีอัตราการสแกน 20mVs−1 ปรากฏใน Fig. 2a รูปแบบโดยรวมผู้สื่อข่าวบนอิเล็กโทรดทำงานจะแสดงในใบแทรกของ Fig. 2b ตามการวิเคราะห์ของ voltammogramcurve การแก้ไขปัญหาค่า pH 2.70 (Fig. 2a), ในระหว่างการสแกนผ่านศักยภาพลบ กระบวนไม่ได้สังเกตจนถึงศักยภาพของ −0.34V จากนี้ศักยภาพ การเพิ่มความหนาแน่นของกระแสถูกสังเกต ถึงค่าสูงสุดของ −0.46V ตามที่แสดงในใบแทรกของ Fig. 2b อย่างไรก็ตาม ความผันแปรโดยรวมไม่ได้สังเกตจนบรรลุศักยภาพของ −0.75V จากนี้ศักยภาพ ความหนาแน่นปัจจุบันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วก่อนถึงจะกลับไป (−1.00V), ซึ่งตาม ด้วยการเพิ่มมวลบนอิเล็กโทรดแพลทินัม Voltammogramcurve ที่ได้รับการเคลือบโคบอลต์ใน pH 5โซลูชั่น 40 แสดงพฤติกรรมคล้าย อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการสแกน cathodic ความหนาแน่นปัจจุบันเริ่มเพิ่ม −0.70V ที่นี้ศักยภาพ สะสมโคบอลต์บนอิเล็กโทรดแพลทินัมเป็นจุดเริ่มต้น แสดงใน profile ความผันแปรโดยรวมของแพลตินัม (แทรกของ Fig. 2b) ปัจจุบันความหนาแน่นเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจนถึง −1.00V เนื่องจากโปรตอนถ่ายปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นพร้อมกับสะสมโลหะโคบอลต์ การศึกษากลไกการเคลือบโคบอลต์ เส้นโค้งของมวล/ค่าธรรมเนียม (M/z) เป็นฟังก์ชันของโอกาสถูกสร้างขึ้นสำหรับทั้งโซลูชั่น (Fig. 2b) Valueswere ExperimentalM/z เมื่อเทียบกับค่าทางทฤษฎีได้กลไกของปฏิกิริยามากขึ้นน่าเป็น เช่น: (i)ปฏิกิริยาเคลือบโดยตรงของโคบอลต์ (Eq. (1)), (ii) สะสมปฏิกิริยาของโลหะโคบอลต์มีไฮโดรเจน adsorbed (Eq. (4)), และ (iii) การลดลงของโคบอลต์จาก Co (OH) 2 (Eq. (8)) ค่า M/z ของทฤษฎีปฏิกิริยา (i) ถึง (iii) ได้ ตามลำดับ 29.50 gmol−1 (MCo2 /2e−; Eq. (1)), 15.25 gmol−1 (MCo2 /4e− 2 H Eq. (4)), และ 14.80 gmol−1 (MCo2 /4e− Eq. (8)) ค่าของพวก เขา/zwhen โคบอลต์กำลัง depositedwith 100% efficiency เช่น โดยขนานอื่น ๆ ดำเนินการใน surfaceof อิเล็กโทรด ถ้ากระบวนการทางเคมีไฟฟ้าเกิดขึ้น ด้วยกระบวนการเคมีควบคู่กันสำหรับตัวอย่างของฝากของมวล โดยฝน อัตราส่วน M/z จะมีค่ามากกว่าทฤษฎี ถ้ากระบวนการทางเคมีไฟฟ้าที่เกิดขึ้นต่ำกว่าหรือไม่มีการเปลี่ยนแปลงโดยรวม M/z ทดลองจะต่ำกว่าค่าสำหรับปฏิกิริยาที่เป็นทฤษฎี จาก Fig. 2b มันถูกสังเกตทดลองที่ค่า M/z
รับระหว่างโคบอลต์เคลือบในโซลูชันของ 5.40 ย้ายไปทางค่า 32.00 gmol−1 เป็นการสะสมขั้นสูงในทิศทางที่ cathodic ผลลัพธ์นี้แนะนำให้ สะสมเกิดขึ้นยังคง Eq. (1) แล้วที่ pH 2.70 ค่า M/z มีแนวโน้มไปทางค่า 13.00 gmol−1 ผลลัพธ์นี้แนะนำให้เคลือบโคบอลต์ที่อาจเกิดขึ้นผ่านปฏิกิริยาการก่อตัวของบริษัท (OH) 2 หรือไฮโดรเจน adsorbed mechanismof เป็นสังเกต byMatsushima et al. [11], อย่างไรก็ตาม การก่อตัวของบริษัท (OH) 2 เกิดในโซลูชั่นของค่า pH < 2.70 ดังนั้น ลดค่า M/z สังเกตอาจเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของไฮโดรเจน adsorbed ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นในการแก้ไขปัญหาด้วยค่า pH < 2.70 เมื่อ H3BO3 เพิ่มเป็นบัฟเฟอร์เพื่อป้องกันการเปลี่ยนแปลงค่า pH ภายในโซลูชัน ค่า M/z ทดลองได้ต่ำกว่าค่าทฤษฎีเพราะไฮโดรเจนลดปฏิกิริยา การลด efficiency สำหรับเคลือบโคบอลต์
เส้นโค้ง voltammograms สำหรับ electrodissolution โคบอลต์ที่ pHvalues ทั้งสองวิเคราะห์จะแสดงใน Fig. 2aตาม Soto et al. [23], peak ผม canbe associatedwithcobalt oxidationcontaininghydrogenrich ขั้นตอนการ ไหล่สองปัจจุบันสามารถเกี่ยวข้องกับโคบอลต์ electrodissolution โดยไฮโดรเจน adsorbedเปิดเพื่อสแกน anodic สะสมโคบอลต์ยังคงจน reachedthepotential of−0.1Vcurrentpeakdue observeda whenis เพื่อ electrodissolution โคบอลต์ (Fig. 2a) ใน Fig. 2b จะสังเกตที่อัตราส่วน M/z เพิ่มขึ้นถึง 60.00 gmol−1 ที่ส่งผลให้ระบุ electrodissolution บริษัท themetallic ที่เกิดขึ้นผ่านการก่อตัวของ anintermediary Co1 ในโซลูชันอินเทอร์เฟสโลหะ ในขั้นตอนต่อไปนี้ Co จะออกซิไดซ์ให้ Co2 เป็นสามารถดูใน Eq. (11) สุดท้าย
3.1 Potentiodynamic และไฟฟ้าเคมีวัด microbalance ควอตซ์คริสตัล
วัดเคลือบ potentiodynamic ของโคบอลต์ควบคู่กับเทคนิค EQCM แสดงใน Fig. 2 เส้นโค้ง voltammograms สำหรับสองค่า pH ที่ต่างกันโซลูชั่น (2.70 และ 5.40) มีอัตราการสแกน 20mVs−1 ปรากฏใน Fig. 2a รูปแบบโดยรวมผู้สื่อข่าวบนอิเล็กโทรดทำงานจะแสดงในใบแทรกของ Fig. 2b ตามการวิเคราะห์ของ voltammogramcurve การแก้ไขปัญหาค่า pH 2.70 (Fig. 2a), ในระหว่างการสแกนผ่านศักยภาพลบ กระบวนไม่ได้สังเกตจนถึงศักยภาพของ −0.34V จากนี้ศักยภาพ การเพิ่มความหนาแน่นของกระแสถูกสังเกต ถึงค่าสูงสุดของ −0.46V ตามที่แสดงในใบแทรกของ Fig. 2b อย่างไรก็ตาม ความผันแปรโดยรวมไม่ได้สังเกตจนบรรลุศักยภาพของ −0.75V จากนี้ศักยภาพ ความหนาแน่นปัจจุบันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วก่อนถึงจะกลับไป (−1.00V), ซึ่งตาม ด้วยการเพิ่มมวลบนอิเล็กโทรดแพลทินัม Voltammogramcurve ที่ได้รับการเคลือบโคบอลต์ใน pH 5โซลูชั่น 40 แสดงพฤติกรรมคล้าย อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการสแกน cathodic ความหนาแน่นปัจจุบันเริ่มเพิ่ม −0.70V ที่นี้ศักยภาพ สะสมโคบอลต์บนอิเล็กโทรดแพลทินัมเป็นจุดเริ่มต้น แสดงใน profile ความผันแปรโดยรวมของแพลตินัม (แทรกของ Fig. 2b) ปัจจุบันความหนาแน่นเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจนถึง −1.00V เนื่องจากโปรตอนถ่ายปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นพร้อมกับสะสมโลหะโคบอลต์ การศึกษากลไกการเคลือบโคบอลต์ เส้นโค้งของมวล/ค่าธรรมเนียม (M/z) เป็นฟังก์ชันของโอกาสถูกสร้างขึ้นสำหรับทั้งโซลูชั่น (Fig. 2b) Valueswere ExperimentalM/z เมื่อเทียบกับค่าทางทฤษฎีได้กลไกของปฏิกิริยามากขึ้นน่าเป็น เช่น: (i)ปฏิกิริยาเคลือบโดยตรงของโคบอลต์ (Eq. (1)), (ii) สะสมปฏิกิริยาของโลหะโคบอลต์มีไฮโดรเจน adsorbed (Eq. (4)), และ (iii) การลดลงของโคบอลต์จาก Co (OH) 2 (Eq. (8)) ค่า M/z ของทฤษฎีปฏิกิริยา (i) ถึง (iii) ได้ ตามลำดับ 29.50 gmol−1 (MCo2 /2e−; Eq. (1)), 15.25 gmol−1 (MCo2 /4e− 2 H Eq. (4)), และ 14.80 gmol−1 (MCo2 /4e− Eq. (8)) ค่าของพวก เขา/zwhen โคบอลต์กำลัง depositedwith 100% efficiency เช่น โดยขนานอื่น ๆ ดำเนินการใน surfaceof อิเล็กโทรด ถ้ากระบวนการทางเคมีไฟฟ้าเกิดขึ้น ด้วยกระบวนการเคมีควบคู่กันสำหรับตัวอย่างของฝากของมวล โดยฝน อัตราส่วน M/z จะมีค่ามากกว่าทฤษฎี ถ้ากระบวนการทางเคมีไฟฟ้าที่เกิดขึ้นต่ำกว่าหรือไม่มีการเปลี่ยนแปลงโดยรวม M/z ทดลองจะต่ำกว่าค่าสำหรับปฏิกิริยาที่เป็นทฤษฎี จาก Fig. 2b มันถูกสังเกตทดลองที่ค่า M/z
รับระหว่างโคบอลต์เคลือบในโซลูชันของ 5.40 ย้ายไปทางค่า 32.00 gmol−1 เป็นการสะสมขั้นสูงในทิศทางที่ cathodic ผลลัพธ์นี้แนะนำให้ สะสมเกิดขึ้นยังคง Eq. (1) แล้วที่ pH 2.70 ค่า M/z มีแนวโน้มไปทางค่า 13.00 gmol−1 ผลลัพธ์นี้แนะนำให้เคลือบโคบอลต์ที่อาจเกิดขึ้นผ่านปฏิกิริยาการก่อตัวของบริษัท (OH) 2 หรือไฮโดรเจน adsorbed mechanismof เป็นสังเกต byMatsushima et al. [11], อย่างไรก็ตาม การก่อตัวของบริษัท (OH) 2 เกิดในโซลูชั่นของค่า pH < 2.70 ดังนั้น ลดค่า M/z สังเกตอาจเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของไฮโดรเจน adsorbed ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นในการแก้ไขปัญหาด้วยค่า pH < 2.70 เมื่อ H3BO3 เพิ่มเป็นบัฟเฟอร์เพื่อป้องกันการเปลี่ยนแปลงค่า pH ภายในโซลูชัน ค่า M/z ทดลองได้ต่ำกว่าค่าทฤษฎีเพราะไฮโดรเจนลดปฏิกิริยา การลด efficiency สำหรับเคลือบโคบอลต์
เส้นโค้ง voltammograms สำหรับ electrodissolution โคบอลต์ที่ pHvalues ทั้งสองวิเคราะห์จะแสดงใน Fig. 2aตาม Soto et al. [23], peak ผม canbe associatedwithcobalt oxidationcontaininghydrogenrich ขั้นตอนการ ไหล่สองปัจจุบันสามารถเกี่ยวข้องกับโคบอลต์ electrodissolution โดยไฮโดรเจน adsorbedเปิดเพื่อสแกน anodic สะสมโคบอลต์ยังคงจน reachedthepotential of−0.1Vcurrentpeakdue observeda whenis เพื่อ electrodissolution โคบอลต์ (Fig. 2a) ใน Fig. 2b จะสังเกตที่อัตราส่วน M/z เพิ่มขึ้นถึง 60.00 gmol−1 ที่ส่งผลให้ระบุ electrodissolution บริษัท themetallic ที่เกิดขึ้นผ่านการก่อตัวของ anintermediary Co1 ในโซลูชันอินเทอร์เฟสโลหะ ในขั้นตอนต่อไปนี้ Co จะออกซิไดซ์ให้ Co2 เป็นสามารถดูใน Eq. (11) สุดท้าย
การแปล กรุณารอสักครู่..
3. Results and discussion
3.1. Potentiodynamic and electrochemistry quartz crystal microbalance measurements
Measurements of the potentiodynamic electrodeposition of cobalt coupled to the EQCM technique are shown in Fig. 2. The voltammograms curves for two different pH solutions (2.70 and 5.40) with a scan rate of 20mVs−1 appear in Fig. 2a. Correspondent mass variations on the working electrode are represented in the inset of Fig. 2b. Upon analysis of the voltammogramcurve for a pH 2.70 solution (Fig. 2a), during the scan through negative potentials, no processes were observed until a potential of −0.34V was reached. From this potential, an increase in current density was observed, reaching a maximum value of −0.46V. As shown in the inset of Fig. 2b, however, no mass variation was observed until a potential of −0.75V was achieved. From this potential, the current density increased quickly prior to reaching the inversion potential (−1.00V), which was followed by a mass increase on the platinum electrode. The voltammogramcurve obtained for cobalt electrodeposition in a pH 5.40 solution presents similar behavior; however,during the cathodic scan, the current density begins to increase at −0.70V. At this potential, cobalt deposition onto the platinum electrode was initiated, as shown in the mass variation profile of platinum (inset of Fig. 2b). Current density increased continually until −1.00V, due to the proton discharge reaction that occurs simultaneously with metallic cobalt deposition. To study the cobalt electrodeposition mechanism, a curve of mass/charge (M/z) as a function of the potential was constructed for the both solutions (Fig. 2b). ExperimentalM/z valueswere compared with theoretical values obtained for mechanisms of more probable reactions, such as: (i) the direct electrodeposition reaction of cobalt (Eq. (1)), (ii) the deposition reaction of metallic cobalt with adsorbed hydrogen (Eq. (4)), and (iii) the reduction of cobalt from Co(OH)2 (Eq. (8)). The theoretical M/z values for reactions (i) through (iii) were, respectively, 29.50 gmol−1 (MCo2+/2e−;Eq. (1)), 15.25 gmol−1 (MCo2++2H+/4e−; Eq. (4)), and 14.80 gmol−1(MCo2+/4e−; Eq. (8)). Its value of theM/zwhen the cobalt is being depositedwith 100% efficiency, i.e., without any other parallel process on the surfaceof the electrode. If electrochemical processes occur with parallel chemical processes as for example with deposit of mass by precipitation, the ratio M/z will be higher value than theoretical. If electrochemical process occur with lower or no mass change, the experimental M/z will be lower than the theoretical value for the reaction considered. From Fig. 2b, it was observed that experimental M/z values
obtained during cobalt electrodeposition in a solution of pH 5.40 moved toward a value of 32.00 gmol−1 as the deposition advanced in the cathodic direction. This result suggests that deposition is occurring in agreement with Eq. (1). Already at pH 2.70,M/z values tended toward a value of 13.00 gmol−1. This result suggests that cobalt electrodeposition might be occurring via the formation reaction of Co(OH)2 or by the mechanismof adsorbed hydrogen. As observed byMatsushima et al. [11], however, the formation of Co(OH)2 does not occur in solutions of pH< 2.70. Therefore, the decrease in observed M/z values might be associated with the formation of adsorbed hydrogen. This reaction occurred in solutions with pH<2.70 when H3BO3 was added as a buffer to prevent local pH variations in the solution. Experimental M/z values were lower than theoretical values owing to the hydrogen reduction reaction, which decreases the efficiency for cobalt electrodeposition.
The voltammograms curves for cobalt electrodissolution at both analyzed pHvalues are shown in Fig. 2a.According to Soto et al. [23], peak I canbe associatedwithcobalt oxidationcontaininghydrogenrich phase. The shoulder of current II can be related with cobalt electrodissolution without adsorbed hydrogen.Turning to the anodic scan, cobalt deposition continues until reachedthepotential of−0.1V,whenis observeda currentpeakdue to the cobalt electrodissolution (Fig. 2a). In Fig. 2b is observed that the ratio M/z increase to 60.00 gmol−1. That resulted indicate that themetallic Co electrodissolution occurs through a formation of anintermediary Co1+ in the interface metal solution. In the following stage, the Co+ is oxidized to Co2+, as can be see in Eq. (11). Finally,
3.1. Potentiodynamic and electrochemistry quartz crystal microbalance measurements
Measurements of the potentiodynamic electrodeposition of cobalt coupled to the EQCM technique are shown in Fig. 2. The voltammograms curves for two different pH solutions (2.70 and 5.40) with a scan rate of 20mVs−1 appear in Fig. 2a. Correspondent mass variations on the working electrode are represented in the inset of Fig. 2b. Upon analysis of the voltammogramcurve for a pH 2.70 solution (Fig. 2a), during the scan through negative potentials, no processes were observed until a potential of −0.34V was reached. From this potential, an increase in current density was observed, reaching a maximum value of −0.46V. As shown in the inset of Fig. 2b, however, no mass variation was observed until a potential of −0.75V was achieved. From this potential, the current density increased quickly prior to reaching the inversion potential (−1.00V), which was followed by a mass increase on the platinum electrode. The voltammogramcurve obtained for cobalt electrodeposition in a pH 5.40 solution presents similar behavior; however,during the cathodic scan, the current density begins to increase at −0.70V. At this potential, cobalt deposition onto the platinum electrode was initiated, as shown in the mass variation profile of platinum (inset of Fig. 2b). Current density increased continually until −1.00V, due to the proton discharge reaction that occurs simultaneously with metallic cobalt deposition. To study the cobalt electrodeposition mechanism, a curve of mass/charge (M/z) as a function of the potential was constructed for the both solutions (Fig. 2b). ExperimentalM/z valueswere compared with theoretical values obtained for mechanisms of more probable reactions, such as: (i) the direct electrodeposition reaction of cobalt (Eq. (1)), (ii) the deposition reaction of metallic cobalt with adsorbed hydrogen (Eq. (4)), and (iii) the reduction of cobalt from Co(OH)2 (Eq. (8)). The theoretical M/z values for reactions (i) through (iii) were, respectively, 29.50 gmol−1 (MCo2+/2e−;Eq. (1)), 15.25 gmol−1 (MCo2++2H+/4e−; Eq. (4)), and 14.80 gmol−1(MCo2+/4e−; Eq. (8)). Its value of theM/zwhen the cobalt is being depositedwith 100% efficiency, i.e., without any other parallel process on the surfaceof the electrode. If electrochemical processes occur with parallel chemical processes as for example with deposit of mass by precipitation, the ratio M/z will be higher value than theoretical. If electrochemical process occur with lower or no mass change, the experimental M/z will be lower than the theoretical value for the reaction considered. From Fig. 2b, it was observed that experimental M/z values
obtained during cobalt electrodeposition in a solution of pH 5.40 moved toward a value of 32.00 gmol−1 as the deposition advanced in the cathodic direction. This result suggests that deposition is occurring in agreement with Eq. (1). Already at pH 2.70,M/z values tended toward a value of 13.00 gmol−1. This result suggests that cobalt electrodeposition might be occurring via the formation reaction of Co(OH)2 or by the mechanismof adsorbed hydrogen. As observed byMatsushima et al. [11], however, the formation of Co(OH)2 does not occur in solutions of pH< 2.70. Therefore, the decrease in observed M/z values might be associated with the formation of adsorbed hydrogen. This reaction occurred in solutions with pH<2.70 when H3BO3 was added as a buffer to prevent local pH variations in the solution. Experimental M/z values were lower than theoretical values owing to the hydrogen reduction reaction, which decreases the efficiency for cobalt electrodeposition.
The voltammograms curves for cobalt electrodissolution at both analyzed pHvalues are shown in Fig. 2a.According to Soto et al. [23], peak I canbe associatedwithcobalt oxidationcontaininghydrogenrich phase. The shoulder of current II can be related with cobalt electrodissolution without adsorbed hydrogen.Turning to the anodic scan, cobalt deposition continues until reachedthepotential of−0.1V,whenis observeda currentpeakdue to the cobalt electrodissolution (Fig. 2a). In Fig. 2b is observed that the ratio M/z increase to 60.00 gmol−1. That resulted indicate that themetallic Co electrodissolution occurs through a formation of anintermediary Co1+ in the interface metal solution. In the following stage, the Co+ is oxidized to Co2+, as can be see in Eq. (11). Finally,
การแปล กรุณารอสักครู่..
3 . ผลและการอภิปราย
3.1 . potentiodynamic ไฟฟ้าเคมีคริสตัลควอตซ์ microbalance การวัด
การวัดของอิเล็กโทร potentiodynamic โคบอลต์ควบคู่กับเทคนิค eqcm แสดงในรูปที่ 2 การ voltammograms เส้นโค้งสองโซลูชั่นระดับพีเอช ( 2.70 600 ) กับอัตราการสแกนของ 20mvs − 1 จะปรากฏในรูปที่ 2A .ผู้สื่อข่าวมวลการเปลี่ยนแปลงบนขั้วไฟฟ้าทำงานแทนในสิ่งที่ใส่เข้าไปในรูปที่ 2B ตามการวิเคราะห์ของ voltammogramcurve สำหรับโซลูชั่น pH 2.70 ( รูปที่ 2A ) ในระหว่างการสแกนผ่านทางลบ ไม่มีกระบวนการตรวจสอบศักยภาพของ บริษัท เวสเทิร์น 0.34v จนครบ จากศักยภาพนี้ เพิ่มขึ้นในความหนาแน่นสูงถึงมูลค่าสูงสุด− 0.46v .ดังแสดงในรูปที่ 2B สิ่งที่ใส่เข้าไปของ อย่างไรก็ตาม ไม่มีการเปลี่ยนแปลงจนกระทั่งมวลพบว่า ศักยภาพของ บริษัท เวสเทิร์น 0.75v ได้บรรลุแล้ว จากศักยภาพนี้ เพิ่มความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็วก่อนที่จะเข้าถึงการผกผันศักยภาพ ( − 1.00v ) ซึ่งตามมาด้วยเพิ่มมวลบนแพลทินัมอิเล็กโทรด การ voltammogramcurve รับได้โคบอลต์อิเล็กโทรใน pH 540 โซลูชั่นแสดงพฤติกรรมคล้าย อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการกัดกร่อนการสแกนความหนาแน่นในปัจจุบันเริ่มที่จะเพิ่มที่− 0.70v ที่อาจเกิดขึ้น โคบอลต์บนขั้วไฟฟ้าที่เริ่มสะสมแพลทินัม ดังแสดงในรูปแบบ Pro มวลจึงเลอแพลทินัม ( ที่ใส่ในรูปที่ 2B ) ความหนาแน่นเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจน 1.00v − ,เนื่องจากการปล่อยโปรตอนปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นพร้อมกันกับการโคบอลต์โลหะ เพื่อศึกษากลไกและอิเล็กโทร , โค้งของมวล / ค่าใช้จ่าย ( M / Z ) เป็นฟังก์ชันของศักยภาพที่ถูกสร้างขึ้นสำหรับทั้งสองโซลูชั่น ( รูปที่ 2B ) experimentalm / Z ที่ได้รับมาจากการเปรียบเทียบกับการคำนวณทางทฤษฎีที่ได้รับสำหรับกลไกของปฏิกิริยา น่าจะเป็นมากขึ้นเช่น :( ผม ) โดยตรงในขณะที่ปฏิกิริยาโคบอลต์ ( อีคิว ( 1 ) ) , ( ii ) การปฏิกิริยาของโลหะโคบอลต์ที่ดูดซับไฮโดรเจน ( อีคิว ( 4 ) และ ( 3 ) การลดลงของโคบอลต์จาก CO ( OH ) 2 ( อีคิว ( 8 ) ) ทฤษฎี M / Z ค่าสำหรับปฏิกิริยาที่ ( ผม ) ผ่าน ( 3 ) ตามลำดับ เกณฑ์ gmol − 1 ( mco2 / 2e − ; อีคิว ( 1 ) ตรวจ gmol − 1 ( mco2 2H / 4E − ; อีคิว ( 4 ) ) และ 14.80 gmol − 1 ( mco2 / 4E − ; อีคิว ( 8 ) )มูลค่าของพวกเขา / zwhen โคบอลต์ เป็น depositedwith EF 100 % จึงไม่มีประสิทธิภาพ เช่น ขั้นตอนใน surfaceof ขนานอื่น ๆไฟฟ้า . ถ้ากระบวนการเคมีไฟฟ้าเกิดขึ้นกับกระบวนการเคมีแบบขนานเป็นเช่นกับเงินฝากของมวลโดยการตกตะกอน , อัตราส่วน m / Z จะสูงกว่าทางทฤษฎี ถ้ากระบวนการทางเคมีไฟฟ้าเกิดขึ้นกับส่วนล่างหรือมวลเปลี่ยนไม่การทดลอง M / Z จะต่ำกว่ามูลค่าทางทฤษฎีเพื่อการพิจารณา จากรูปที่ 2B พบว่าค่า
2 M / Z ได้รับระหว่างโคบอลต์ในสารละลาย pH 5.40 ในขณะที่ย้ายไปค่า 32.00 gmol − 1 เป็นสะสมขั้นสูงในทิศทาง Cathodic ผลที่ได้นี้แสดงให้เห็นว่าการเกิดขึ้นในข้อตกลงกับอีคิว ( 1 )แล้วที่ pH 2.70 M / Z ค่ามีแนวโน้มของค่า 13.00 gmol − 1 ผลที่ได้นี้แสดงให้เห็นว่าโคบอลต์อิเล็กโทรอาจเกิดขึ้นผ่านการเกิดปฏิกิริยาของ CO ( OH ) 2 หรือโดย mechanismof ดูดซับไฮโดรเจน เท่าที่สังเกต bymatsushima et al . [ 11 ] แต่การก่อตัวของ CO ( OH ) 2 จะไม่เกิดขึ้นในโซลูชั่นของ pH < 2.70 . ดังนั้นลดลง พบ M / Z ค่าอาจจะเกี่ยวข้องกับการดูดซับไฮโดรเจน ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นในโซลูชั่นที่มีค่า pH < 2.70 เมื่อ h3bo3 เพิ่มเป็นกันชนเพื่อป้องกันการเปลี่ยนแปลงค่า pH ท้องถิ่นในการแก้ปัญหา การทดลอง M / Z ค่าต่ำกว่าทฤษฎีค่าเนื่องจากปฏิกิริยารีดักชันของไฮโดรเจน ซึ่งลดประสิทธิภาพจึง EF สำหรับโคบอลต์อิเล็กโทร .
การ voltammograms เส้นโค้งสำหรับโคบอลต์ electrodissolution ทั้งวิเคราะห์ phvalues แสดงในรูปที่ 2A ตามโซโต et al . [ 23 ] , Peak ผมได้ระยะ oxidationcontaininghydrogenrich associatedwithcobalt . ไหล่ของ 2 ปัจจุบันสามารถที่เกี่ยวข้องกับ electrodissolution โคบอลต์โดยการดูดซับไฮโดรเจน เปลี่ยนไปสแกน โคบอลต์ สะสมต่อไปจนกว่าจะ reachedthepotential ของ 0.1v − ,whenis observeda currentpeakdue กับโคบอลต์ electrodissolution ( รูปที่ 2A ) ในรูปที่ 2B พบว่าอัตราส่วนของ M / Z เพิ่มขึ้น 60.00 gmol − 1 เนื่องจากพบว่า themetallic Co electrodissolution เกิดขึ้นผ่านการก่อตัวของ anintermediary ซีโอ 1 ในการเชื่อมต่อโลหะ โซลูชั่น ในขั้นตอนต่อไปนี้ บริษัทจาก บริษัท ที่สามารถมองเห็นในอีคิว ( 11 ) ในที่สุด
3.1 . potentiodynamic ไฟฟ้าเคมีคริสตัลควอตซ์ microbalance การวัด
การวัดของอิเล็กโทร potentiodynamic โคบอลต์ควบคู่กับเทคนิค eqcm แสดงในรูปที่ 2 การ voltammograms เส้นโค้งสองโซลูชั่นระดับพีเอช ( 2.70 600 ) กับอัตราการสแกนของ 20mvs − 1 จะปรากฏในรูปที่ 2A .ผู้สื่อข่าวมวลการเปลี่ยนแปลงบนขั้วไฟฟ้าทำงานแทนในสิ่งที่ใส่เข้าไปในรูปที่ 2B ตามการวิเคราะห์ของ voltammogramcurve สำหรับโซลูชั่น pH 2.70 ( รูปที่ 2A ) ในระหว่างการสแกนผ่านทางลบ ไม่มีกระบวนการตรวจสอบศักยภาพของ บริษัท เวสเทิร์น 0.34v จนครบ จากศักยภาพนี้ เพิ่มขึ้นในความหนาแน่นสูงถึงมูลค่าสูงสุด− 0.46v .ดังแสดงในรูปที่ 2B สิ่งที่ใส่เข้าไปของ อย่างไรก็ตาม ไม่มีการเปลี่ยนแปลงจนกระทั่งมวลพบว่า ศักยภาพของ บริษัท เวสเทิร์น 0.75v ได้บรรลุแล้ว จากศักยภาพนี้ เพิ่มความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็วก่อนที่จะเข้าถึงการผกผันศักยภาพ ( − 1.00v ) ซึ่งตามมาด้วยเพิ่มมวลบนแพลทินัมอิเล็กโทรด การ voltammogramcurve รับได้โคบอลต์อิเล็กโทรใน pH 540 โซลูชั่นแสดงพฤติกรรมคล้าย อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการกัดกร่อนการสแกนความหนาแน่นในปัจจุบันเริ่มที่จะเพิ่มที่− 0.70v ที่อาจเกิดขึ้น โคบอลต์บนขั้วไฟฟ้าที่เริ่มสะสมแพลทินัม ดังแสดงในรูปแบบ Pro มวลจึงเลอแพลทินัม ( ที่ใส่ในรูปที่ 2B ) ความหนาแน่นเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจน 1.00v − ,เนื่องจากการปล่อยโปรตอนปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นพร้อมกันกับการโคบอลต์โลหะ เพื่อศึกษากลไกและอิเล็กโทร , โค้งของมวล / ค่าใช้จ่าย ( M / Z ) เป็นฟังก์ชันของศักยภาพที่ถูกสร้างขึ้นสำหรับทั้งสองโซลูชั่น ( รูปที่ 2B ) experimentalm / Z ที่ได้รับมาจากการเปรียบเทียบกับการคำนวณทางทฤษฎีที่ได้รับสำหรับกลไกของปฏิกิริยา น่าจะเป็นมากขึ้นเช่น :( ผม ) โดยตรงในขณะที่ปฏิกิริยาโคบอลต์ ( อีคิว ( 1 ) ) , ( ii ) การปฏิกิริยาของโลหะโคบอลต์ที่ดูดซับไฮโดรเจน ( อีคิว ( 4 ) และ ( 3 ) การลดลงของโคบอลต์จาก CO ( OH ) 2 ( อีคิว ( 8 ) ) ทฤษฎี M / Z ค่าสำหรับปฏิกิริยาที่ ( ผม ) ผ่าน ( 3 ) ตามลำดับ เกณฑ์ gmol − 1 ( mco2 / 2e − ; อีคิว ( 1 ) ตรวจ gmol − 1 ( mco2 2H / 4E − ; อีคิว ( 4 ) ) และ 14.80 gmol − 1 ( mco2 / 4E − ; อีคิว ( 8 ) )มูลค่าของพวกเขา / zwhen โคบอลต์ เป็น depositedwith EF 100 % จึงไม่มีประสิทธิภาพ เช่น ขั้นตอนใน surfaceof ขนานอื่น ๆไฟฟ้า . ถ้ากระบวนการเคมีไฟฟ้าเกิดขึ้นกับกระบวนการเคมีแบบขนานเป็นเช่นกับเงินฝากของมวลโดยการตกตะกอน , อัตราส่วน m / Z จะสูงกว่าทางทฤษฎี ถ้ากระบวนการทางเคมีไฟฟ้าเกิดขึ้นกับส่วนล่างหรือมวลเปลี่ยนไม่การทดลอง M / Z จะต่ำกว่ามูลค่าทางทฤษฎีเพื่อการพิจารณา จากรูปที่ 2B พบว่าค่า
2 M / Z ได้รับระหว่างโคบอลต์ในสารละลาย pH 5.40 ในขณะที่ย้ายไปค่า 32.00 gmol − 1 เป็นสะสมขั้นสูงในทิศทาง Cathodic ผลที่ได้นี้แสดงให้เห็นว่าการเกิดขึ้นในข้อตกลงกับอีคิว ( 1 )แล้วที่ pH 2.70 M / Z ค่ามีแนวโน้มของค่า 13.00 gmol − 1 ผลที่ได้นี้แสดงให้เห็นว่าโคบอลต์อิเล็กโทรอาจเกิดขึ้นผ่านการเกิดปฏิกิริยาของ CO ( OH ) 2 หรือโดย mechanismof ดูดซับไฮโดรเจน เท่าที่สังเกต bymatsushima et al . [ 11 ] แต่การก่อตัวของ CO ( OH ) 2 จะไม่เกิดขึ้นในโซลูชั่นของ pH < 2.70 . ดังนั้นลดลง พบ M / Z ค่าอาจจะเกี่ยวข้องกับการดูดซับไฮโดรเจน ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นในโซลูชั่นที่มีค่า pH < 2.70 เมื่อ h3bo3 เพิ่มเป็นกันชนเพื่อป้องกันการเปลี่ยนแปลงค่า pH ท้องถิ่นในการแก้ปัญหา การทดลอง M / Z ค่าต่ำกว่าทฤษฎีค่าเนื่องจากปฏิกิริยารีดักชันของไฮโดรเจน ซึ่งลดประสิทธิภาพจึง EF สำหรับโคบอลต์อิเล็กโทร .
การ voltammograms เส้นโค้งสำหรับโคบอลต์ electrodissolution ทั้งวิเคราะห์ phvalues แสดงในรูปที่ 2A ตามโซโต et al . [ 23 ] , Peak ผมได้ระยะ oxidationcontaininghydrogenrich associatedwithcobalt . ไหล่ของ 2 ปัจจุบันสามารถที่เกี่ยวข้องกับ electrodissolution โคบอลต์โดยการดูดซับไฮโดรเจน เปลี่ยนไปสแกน โคบอลต์ สะสมต่อไปจนกว่าจะ reachedthepotential ของ 0.1v − ,whenis observeda currentpeakdue กับโคบอลต์ electrodissolution ( รูปที่ 2A ) ในรูปที่ 2B พบว่าอัตราส่วนของ M / Z เพิ่มขึ้น 60.00 gmol − 1 เนื่องจากพบว่า themetallic Co electrodissolution เกิดขึ้นผ่านการก่อตัวของ anintermediary ซีโอ 1 ในการเชื่อมต่อโลหะ โซลูชั่น ในขั้นตอนต่อไปนี้ บริษัทจาก บริษัท ที่สามารถมองเห็นในอีคิว ( 11 ) ในที่สุด
การแปล กรุณารอสักครู่..
ภาษาอื่น ๆ
การสนับสนุนเครื่องมือแปลภาษา: กรีก, กันนาดา, กาลิเชียน, คลิงออน, คอร์สิกา, คาซัค, คาตาลัน, คินยารวันดา, คีร์กิซ, คุชราต, จอร์เจีย, จีน, จีนดั้งเดิม, ชวา, ชิเชวา, ซามัว, ซีบัวโน, ซุนดา, ซูลู, ญี่ปุ่น, ดัตช์, ตรวจหาภาษา, ตุรกี, ทมิฬ, ทาจิก, ทาทาร์, นอร์เวย์, บอสเนีย, บัลแกเรีย, บาสก์, ปัญจาป, ฝรั่งเศส, พาชตู, ฟริเชียน, ฟินแลนด์, ฟิลิปปินส์, ภาษาอินโดนีเซี, มองโกเลีย, มัลทีส, มาซีโดเนีย, มาราฐี, มาลากาซี, มาลายาลัม, มาเลย์, ม้ง, ยิดดิช, ยูเครน, รัสเซีย, ละติน, ลักเซมเบิร์ก, ลัตเวีย, ลาว, ลิทัวเนีย, สวาฮิลี, สวีเดน, สิงหล, สินธี, สเปน, สโลวัก, สโลวีเนีย, อังกฤษ, อัมฮาริก, อาร์เซอร์ไบจัน, อาร์เมเนีย, อาหรับ, อิกโบ, อิตาลี, อุยกูร์, อุสเบกิสถาน, อูรดู, ฮังการี, ฮัวซา, ฮาวาย, ฮินดี, ฮีบรู, เกลิกสกอต, เกาหลี, เขมร, เคิร์ด, เช็ก, เซอร์เบียน, เซโซโท, เดนมาร์ก, เตลูกู, เติร์กเมน, เนปาล, เบงกอล, เบลารุส, เปอร์เซีย, เมารี, เมียนมา (พม่า), เยอรมัน, เวลส์, เวียดนาม, เอสเปอแรนโต, เอสโทเนีย, เฮติครีโอล, แอฟริกา, แอลเบเนีย, โคซา, โครเอเชีย, โชนา, โซมาลี, โปรตุเกส, โปแลนด์, โยรูบา, โรมาเนีย, โอเดีย (โอริยา), ไทย, ไอซ์แลนด์, ไอร์แลนด์, การแปลภาษา.
- I can't make u do things u don't want
- คนที่ยิ้มทั้งนําตาคอยช่วยปลอบ
- I have three great goalkeepers," the tra
- ต้องการเอกสาร อะไรเหรือเปล่า
- ฉันเห็นคุณเงียบหายไปฉันนึกว่าคุณไม่อยากค
- ป้าขับรถมาส่งฉันที่คอนโด
- ห้ามกัดฉัน
- Yes,indeed
- ไฟกระแสตรง
- ไปรับ
- Begin again
- ควรเพิ่มโทษปรับไม่เกิน2000บาท
- ช่วงนี้งานคุณเยอะไหม
- Elvis Presley
- ฉันขี่รถharley
- holidays - so just a little bit sightsee
- Governor plum custard semen.
- You age
- ณ ขณะนี้
- มันน่ากลัวนะทำไมคุณไม่กลัว
- My Way
- เราควรจะรู้จักกันมากกว่านี้
- After graduathing, we seldom meet.
- ฉันหวังว่าพวกเราจะเป็นเพื่อนที่ดีต่อกัน
