<em>In situ</em> STM-Studie zum Anioneneinfluss auf die Abscheidung von Cadmium auf Kupferelektroden

Abstract

Die hier vorgestellte Arbeit befasst sich mit dem Anioneneinfluss auf die elektrochemische Abscheidung von Cadmium auf einkristallinen Kupferelektroden. Hierbei wurde die Abscheidung sowohl in salzsaurer als auch in schwefelsaurer Lösung mittels <i>in situ</i> STM untersucht. Als Substrate wurden Cu(111)- bzw. Cu(100)-Kristalloberflächen verwendet. <br /> Da die Cadmiumabscheidung durch den Effekt der Unterpotentialabscheidung zu positiven Potentialen hin verschoben ist, kommt es hier zu einem starken Einfluss koadsorbierter Anionen auf Wachstum und Struktur der Cadmium-Filme: <br /> Bei dem System Cd/Cl/Cu(111) beobachtet man eine Cd-Cl Bi-Lagen-Struktur, die große Ähnlichkeit mit der Schichtstruktur in kristallinem CdCl₂ besitzt. <br /> Auf der Cu(100)-Oberfläche in salzsaurem Elektrolyten zeigen zeitaufgelöste <i>in situ</i> STM-Messungen ein stark anisotropes Inselwachstum entlang der dichtgepackten Chloridreihen der cadmiumfreien Oberfläche. Auf atomarer Skala beobachtet man innerhalb der entstandenen Cadmiuminseln eine (5√2x√2)R45°-Struktur des Adsorbats, welche aufgrund der Desorption der Chlorid-Spezies erst bei der beginnenden Volumenabscheidung des Cadmiums verschwindet. <br /> In verdünnter Schwefelsäure konnte die UPD-Struktur des Cadmiums auf der Cu(100)-Oberfläche mit <i>in situ</i> STM abgebildet werden. Es zeigt sich eine relativ offene Adsorbatstruktur, was auf die Koadsorption der Sulfatspezies hinweist. <br /> Auf der Cu(111)-Oberfläche hingegen konnte in sulfathaltiger Lösung keine geordnete Überstruktur der Cd-UPD-Schicht beobachtet werden.