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光敏剂诱导化学镀镍过程的交流阻抗研究 扬玉国，许韵华 (北方交通大学化学教研室，北京100044) 孙冬柏，杨德钧 (北京科技大学表面科学与腐蚀工程系，北京100083) 摘要舀：光敏剂存在下．光照条件下可发生化学镀反应，阻抗图瞎表现出现一个窖抗环和一个吸附 环，吸附是H2PO。在反应过程中的吸附。 关键词光敏剂交流阻抗化学镀镍 酸性化学镀镍过程都一般都发生较高的温度F，在室温下只发生基体的腐蚀，但在有 光敏剂存在时光照下可咀实现室温化学镀反应。我们首次利用光化学原理在化学镀镍的基 本镀液中加入光敏剂．通过普通光照射在室温下实现了化学镀镍磷台金，镀层的结构和形 貌与普通化学镀有明显区别，并对反应机理进行了光化学方面的研究[1，2，3]。本文将利 用交流阻抗方法对反应机理进行进一步的研究。 l_实验部分 实验所用试剂均为分析纯，溶液用蒸馏水配制。 4的HAc—NaAc缓冲溶液溶解后混合制成，镀液组成 镀液是将xiso,和Nall2PO：分别用pH5 0．23mol-dI『li‘。光敏剂吸收光谱用vIs一723可见光分光光度计 为NiSO。0．08mol-dm一，NaH2P02 (上海第三分析仪器厂)测定。 仪器为EG＆G公司的M273恒电位仪。数据采集和处理由计算机进行，使用M388交流阻抗 屯化学测量软州：，频率范围1旷。104Hz，数据分析采用EQLIVCRT等效电路分析软件。 试样ILfj电极架密封．4cm2的Pt片作辅助电极，参比电极为饱和甘汞电极(SEC)，电解 池使用EGG公司的标准电解池，实验在室温下进行，分别测量光照和菲光照情况-F的交流 阻抗谱。为了消除基体腐蚀溶解的影响，选用铜基体。 2．结果与讨论 在含H尹、H，Po。一和光敏剂的ptt5．4的缓冲溶液中，在铜基体上光照和不光照时自然电 位都为-0．15V，而在光照时用铁触发自然电位负移至一0．7V．这正是化学镀反应的电位[4]。 荧光光谱表明在此诱导反应中光敏剂以电荷转移方式参与化学镀反虑。为了全面研究光敏 剂诱导的化学镀反应的机理，本文利用交流阻抗方法进行了电化研究。 图1A是光敏剂在光照条件下时阻抗谱，只表现出一个容抗环。由于没有氧化剂和还原 剂存在．故没有化学镀反应发生。当在Ni2+和光敏剂共存或H。P呜一与光敏荆共存时，仍然只 表现出一个容抗环，见图lB、c。但当Ni“、H，Po，一和光敏剂三者共存时，阻抗谱上出现了 L55 个容抗环和一个感抗环(图lD)，这是有吸附过程参与的电化学反应过狂[5]，只是反应的 电极时间常数与常规化学镀反应不同，其他反面并没有本质区别。由于基体对光诱导的化 学反席的催化特性与普通化学镀反应相同，因此可以断定吸附过程是H。P02一的吸附。 翟 × ， zHxl03 kxlo 03 ‰x1驴 乙x1 图1不同体系的阻抗图谱 A光敏剂 B光敏剂与Niz+溶液 C光敏剂与H2P02’溶液D光敏剂、Ni 2+和H2P02-溶液 3．结论 光敏剂诱导的化学镀反应中，1-12POf的吸附过程对化学镀反应是关键性的．光敏剂只 起吸收光子能量和电荷转移的作用。 参考文献 1．杨玉国t孙冬柏，杨得钧．光敏剂诱导的化学镀镍．961中国材料研讨会论文集，化学工业出敝社，1．997 年．111—2分册，第42l页 2．扬玉国，孙冬柏，杨得钧光敏剂诱导的化学镀镍的研究，腐蚀科学与防护技术，1998年第4期 3．孙