On the Mechanism of Electroless Ni‐P Plating

Recebido em 2/6/03; aceito em 6/11/03; publicado na web em 27/05/04 ELECTROCATALYTIC HYDROGENATION OF ORGANIC SUBSTRATES. STUDY OF THE EFFICIENCY OF THE NICKEL, PALADIUM AND PLATINUM NOBLE METALS USING MODIFIED ELECTRODES. Nickel, palladium and platinum microcrystals were dispersed in films covering a vitreous carbon plate electrode by ion exchange followed by electroreduction of their ions. These modified electrodes were used in the electrocatalytic hydrogenation of several substrates of different classes and their efficiency is reported. A comparison among them was performed based on the structural characteristics of the metals. A modified electrode containing platinum showed to be more efficient than a palladium modified electrode and the one of nickel was the less efficient.Keywords: electrocatalytic hydrogenation; modified electrodes; noble metal efficiency. INTRODUÇÃOReações de adição de H 2 a duplas ou triplas ligações de substratos orgânicos como olefinas, alcinos, compostos carbonílicos e outras funções, estão entre as mais importantes na química orgânica preparativa. Podem ser feitas através de diferentes métodos: hidrogenação catalítica (HC) homogêneas ou heterogêneas, redução eletroquímica (RE) e hidrogenação eletrocatalítica (HEC). HC e HEC utilizam, na maior parte das vezes, um metal nobre que adsorve a espécie orgânica e o hidrogênio e este se transfere para a insaturação. Os metais nobres, de transição, são os do grupo do níquel (Ni, Pd e Pt).A HC segue o seguinte mecanismono qual H 2 e substrato são adsorvidos, as respectivas ligações σ e π são quebradas e 2H . são transferidos em duas etapas para a molécula orgânica que sofre dessorção [1][2][3][4] . É necessário que o metal esteja finamente dividido porque se trata de uma reação em várias fases envolvendo sólido, líquido (solução com o substrato) e gás, sendo um fenômeno de superfície. Freqüentemente é necessário também aquecer e utilizar várias atmosferas de pressão do H 2 para aumentar a velocidade da reação.A RE pode levar aos mesmos produtos que a HC, desde que exista uma solução de ácido ou um solvente prótico. Ocorre no cátodo uma transferência eletrônica para o sítio eletróforo do substrato com baixa densidade eletrônica, pela aplicação de potencial adequado. Este cátodo não precisa, necessariamente, ser um metal de transição. O ânion radical formado pode ser deslocalizado com separação entre o radical e o ânion. Eles podem localizar-se na molécula em sítios diferentes dependendo da sua topografia eletrônica, ficando o ânion no sítio de mais baixa densidade. Este último pode formar uma ligação com o H + e a espécie radical resultante ser novamente reduzida formando um outro ânion que, por sua vez, reage com outro HPotenciais mais negativos são necessários para a redução de moléculas orgânicas e podem ser formados vários produtos como dímeros, a partir de dois dos radicais intermediários, competindo com o produto hidrogenado desejado 1,5 . Na HEC, íons H + são reduzidos eletroquimicamente a potenciais menos negativos aplicados a uma solu...

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“…Foi feito também um revestimento "electroless" [18][19][20] com Pd (utilizando-se PdCl 2 ) no EM Ni produzindo o EM Ni/Pd.…”

Section: Resultsunclassified

Hidrogenação eletrocatalítica de substratos orgânicos: estudo da eficiência dos metais nobres níquel, paládio e platina usando eletrodos modificados

Pontólio¹,

Purgato²,

Romero³

2004

Quím. Nova

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“…The reduced Ni mainly resulted from the reaction among the Ni ions and the reductant radicals (Abrantes and Correia 1994;Iwasa et al 1968). However, the Si substrate could be oxidized in aqueous alkaline solution as following reaction Eq.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Effect of plating temperature on electroless amorphous Ni–P film on Si wafers in an alkaline bath solution

Jiang

2017

Appl Nanosci

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Nickel-phosphorus (Ni-P) film was deposited by electroless process on the surface of p-type polycrystalline silicon at the temperature of 60-80°C and pH value of 10.0. The effect of plating temperature on morphology, crystallographic structure, chemical composition and deposition rate of Ni-P film was studied. Microstructure and morphology of surface and cross section of the film were examined by a scanning electron microscopy and optical microscopy. The crystallographic structure and chemical composition of the film were determined by X-ray diffraction and energy dispersive spectroscopy, respectively. The results show that electroless Ni-P films were composed of the amorphous phase. The stable value P-content of the film was maintained at about 12 wt% with increasing bath temperature. The film surface was dense, and no cracking was found at 60 and 80°C. However, the film deposited at 70 and 80°C had a poor adherence to the substrate with evidence of delamination. The deposition rate of the film was increased with increasing plating temperature. At the same time, the deposition mechanism of the film on silicon substrate in the alkaline bath solution was addressed.

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“…It is well known that the autocatalytic deposition of metals or alloys usually results from two half reactions: anodic oxidation of the reducing agent and cathodic discharge [19][20][21] .…”

Section: Reaction Mechanismmentioning

confidence: 99%

“…An increase in pH from 5 to 9 by addition of ammonia resulted in a drop in the cathodic current, due to the decrease in proton concentration (H3O + ) and to the inhibition of nickel discharge. Indeed, the citrate-amino-nickel complexes are more difficult to reduce than the citrate-nickel species 20 . We also observed an increase in the first anodic peak linked to the oxidation of hypophosphite.…”

Section: +mentioning

confidence: 99%

Electroless deposition of Ni-P on a silicon surface

et al. 2017

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The present article concerns the metallization of silicon substrates by deposition of the nickelphosphorus alloy produced by an autocatalytic chemical process. The deposition electrolyte is composed of a metal salt, a reducing agent (sodium hypophosphite), a complexing agent (sodium citrate) and a buffer (ammonium acetate). The deposition could only be carried out after activation of the silicon by fixing catalytic species on its surface. The immersion of the silicon samples in palladium chloride made it possible to produce relatively thick and regular Ni-P coatings. The immersion time was optimized. The activation of Si was characterized by XPS and the Ni-P coating by XPS and SEM. The electrochemical study did not show any real mechanism changes compared to the Ni-P deposition on a conductive surface.

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On the Mechanism of Electroless Ni‐P Plating

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Hidrogenação eletrocatalítica de substratos orgânicos: estudo da eficiência dos metais nobres níquel, paládio e platina usando eletrodos modificados

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