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Mar 21, 2024

L'effet des chélateurs sur les additifs dans la caractérisation de surface et les propriétés électrochimiques d'un éco

Scientific Reports volume 13, Numéro d'article : 11062 (2023) Citer cet article 506 Accès aux détails des métriques Nous représentons les résultats d'une étude sur les chélateurs utilisés dans le respect de l'environnement

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 11062 (2023) Citer cet article

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Nous représentons les résultats d'une étude sur la façon dont les chélateurs utilisés dans le bain de dépôt autocatalytique respectueux de l'environnement ont changé en fonction des quantités d'hydroxydes présentes. Les bains ont été préparés en utilisant des polyhydroxydes, du glycérol et du sorbitol, comme chélateurs, avec du méthanesulfonate de cuivre comme ion métallique. Le diméthylamine borane (DMAB) a été utilisé comme agent réducteur avec la N-méthylthiourée et la cytosine, comme additifs dans les bains contenant du glycérol et du sorbitol. L'hydroxyde de potassium a été utilisé comme ajusteur de pH, les bains de glycérol et de sorbitol étant maintenus à un pH de 11,50 et 10,75 respectivement à une température ambiante de 28 ± 2 °C. Des études XRD, SEM, AFM, voltammétrie cyclique, Tafel et impédance, ainsi que des méthodes supplémentaires, ont été utilisées pour surveiller et enregistrer les caractéristiques de surface, structurelles et électrochimiques des dépôts et du bain. Les rapports de l'étude ont donné des résultats intéressants, qui montrent clairement l'effet des chélateurs sur les additifs lors du nano-dépôt de cuivre dans un bain de dépôt autocatalytique.

Les revêtements de surface ont pris une grande importance dans le monde moderne, où le placage autocatalytique a pris sa place dans le domaine industriel par rapport à toutes les autres techniques de placage1,2,3,4,5. Dans le scénario actuel, le cuivre, l'un des éléments les plus anciens, en raison de sa faible résistance électrique et de sa forte migration électromagnétique, a été largement utilisé dans les bains autocatalytiques et a trouvé des applications dans l'électricité, l'électronique, l'impression, la transformation des aliments et de nombreux autres domaines industriels6,7, 8. Le cuivrage autocatalytique est utilisé dans l'industrie électronique, dans la fabrication de stratifiés flexibles recouverts de cuivre (FCCL), les films de polyimide recouverts de cuivre sont utilisés. Dans les circuits imprimés, les pièces automobiles, etc., les plastiques déposés en cuivre tels que le polyéthylène téréphtalate (PET), le téflon, l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS) sont largement utilisés. Le revêtement en cuivre est le meilleur moyen de fournir un blindage électromagnétique ; le blindage contre les interférences électromagnétiques est une demande croissante pour éviter les interférences entre les services numériques. En microtechnologie, le cuivre et ses alliages sont utilisés comme interconnexions et dans des applications d'emballage d'intégration à très grande échelle (ULSI). Étant donné qu'il existe actuellement quarante-quatre procédures de dépôt principales disponibles, la méthode de revêtement autocatalytique est l'une des méthodes les plus simples en raison de son revêtement uniforme sur le bord et de la projection de toutes les surfaces métalliques et non métalliques9.

Dans un bain autocatalytique, l’agent chélateur est celui qui forme des complexes stables avec l’ion métallique et améliore ainsi la vitesse de placage10,11,12. L'EDTA, le chélateur traditionnel, en raison de sa faible biodégradabilité, doit être remplacé par un chélateur efficace présentant une biodégradabilité et une stabilité élevées13,14. Dans ce domaine, ces derniers jours, les polyhydroxydes ont séduit les bains autocatalytiques par leurs propriétés chélatantes efficaces en milieu alcalin15. Les alcools polyhydroxyliques sont biodégradables et possèdent, en milieu alcalin, une très bonne propriété chélatante. Les solutions de cuivrage autocatalytique contenant ces chélateurs sont stables et, dans les conditions optimales sélectionnées, des revêtements de cuivre jusqu'à 3 µm d'épaisseur peuvent être obtenus en 1 h à température ambiante. De nombreux alcools polyhydroxyliques naturels tels que le xylitol, le D-mannitol, l'érythritol, l'alditol, l'adonitol, le glycérol, le D-sorbitol, le maltitol, etc. sont utilisés comme agent complexant dans les études récentes. Dans ce travail, des composés polyhydroxyliques tels que le glycérol et le sorbitol sont utilisés comme agents complexants. Le formaldéhyde réducteur traditionnel, depuis prouvé cancérigène, un réducteur non-formaldéhyde DMAB a gagné en importance dans l'étude16,17. Ils possèdent une solubilité élevée, une tolérance au pH variable et une maniabilité à des températures variables. Le rôle des additifs, de la température et du pH dans les bains autocatalytiques est inoubliable18,19,20,21.