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44 PCB giugno 2011
assorbito sulla super cie del rame o
del nickel e non può essere desorbito.
Il risultato è una inibizione della super
cie catalitica nei confronti dell’ulteriore
ossidazione della formaldeide.
L’analisi del diagramma “Volcano
plot” mostra lo stesso ordine di metalli
evinto dai voltagrammi ciclici per
l’ossidazione della formaldeide, e cioè
nell’ordine decrescente: argento, palladio,
rame e nickel.
Nella scelta di un sistema di attivazione
ideale per la deposizione del
rame electroless devono essere tenute
in considerazione densità di corrente
estremamente basse. La reazione di
ossidazione dell’agente riducente sulla
super cie catalitica non procede al
massimo picco di corrente bensì nei
pressi del potenziale misto.
Il potenziale misto, determinato da
due curve di polarizzazione associate
rispettivamente ai processi anodici e
catodici, può essere associato a basse
densità di corrente, quali ad esempio
j = 10 -4 A/cm 2 .
Nel campo delle basse densità di
corrente l’ordine dei metalli cataliticamente
attivi può cambiare rispetto
all’ordine che considera il massimo
picco di densità di corrente. Questo è
il motivo per cui la reazione che determina
il grado di reazione complessivo
può essere di erente.
Nella letteratura [5] il comportamento
di polarizzazione di un certo
numero di agenti riducenti su una varietà
di elettrodi solidi è stato oggetto
di studio.
La Fig. 5 mostra i potenziali di vari
metalli durante l’ossidazione di diverse
specie riducenti ad una densità di corrente
constante di 10 -4 A/cm 2 . I potenziali
sono messi in relazione al potenziale
E r di ossidoriduzione standard di
ogni agente riducente. E r ha un valore
molto negativo, spesso più negativo del
potenziale misto. L’attività catalitica
aumenta in genere passando da valori
di potenziale alti a valori bassi.
Fig. 6 - Curva di polarizzazione forma aldeide
Di conseguenza, un metallo possiede
una maggiore attività catalitica quanto
più il valore del suo potenziale si avvicina
al valore di E r . Considerando la
termodinamica del processo di deposizione
del rame, esso viene favorito da
valori negativi di potenziale.
Come si può notare in Fig. 5, il rame,
a basse densità di corrente, è il più
attivo nel catalitzzare l’ossidazione
della formaldeide, seguito dall’argento,
dal palladio e dal nickel. Quest’ordine
è diverso da quello stabilito in base
al diagramma “volcano plot” che ri-
Fig. 7 - Curva di polarizzazione dell’acido gliossilico
guarda le alte densità di corrente. Dal
punto di vista elettrochimico il rame
dovrebbe essere un eccellente attivatore
per il suo potenziale negativo, il
quale si avvicina al valore dell’E r della
formaldeide.
Per poter paragonare l’attività catalitica
dei metalli secondo l’ordine trovato
in letteratura (Fig. 5) con quella sperimentalmente
determinata nel presente
lavoro tramite i voltammogrammi ciclici,
i potenziali devono essere considerati
alla medesima densità di corrente
di j = 10 -4 A/cm 2 (vedi Fig. 6).