Научная статья на тему 'ЭЛЕКТРОКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ CU-SN-TIO2 В СЕРНОКИСЛЫХ ЭЛЕКТРОЛИТАХ'

ЭЛЕКТРОКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ CU-SN-TIO2 В СЕРНОКИСЛЫХ ЭЛЕКТРОЛИТАХ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
53
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭЛЕКТРОКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ / СПЛАВООБРАЗОВАНИЕ / КОМПОЗИЦИОННОЕ ПОКРЫТИЕ / ИМПУЛЬСНЫЙ ЭЛЕКТРОЛИЗ / СТРУКТУРА

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Касач Александр Александрович, Харитонов Дмитрий Сергеевич, Жарский Иван Михайлович, Курило Ирина Иосифовна

Цель статьи - установление особенностей электрохимического получения композиционных покрытий Cu-Sn-TiO2 в сернокислом электролите при периодическом перемешивании в условиях стационарного и импульсного режимов электролиза. Методами линейной вольтамперометрии, а также стационарной и импульсной хронопотенциометрии изучены кинетические особенности электрокристаллизации композиционных покрытий Cu-Sn-TiO2 в сернокислом электролите при использовании периодического перемешивания. При перемешивании электролита происходит смещение катодного потенциала в область положительных значений. Показано, что после выключения перемешивания электролита значение катодного потенциала, при котором происходит сплавообразование меди и олова при катодной плотности тока -0.013 А/см2, устанавливается за 70 с, а при использовании импульсного электролиза - за 80 с. Методом сканирующей электронной микроскопии установлено, что наиболее однородные и равномерные покрытия Cu-Sn-TiO2 формируются при использовании импульсного электролиза. Использование периодического перемешивания сернокислого электролита приводит к формированию упорядоченных мультислойных структур, состоящих из микрослоев сплава Cu-Sn и меди, за счет периодического устранения диффузионных ограничений разряда ионов меди(П) в момент включения перемешивания, что влечет подавление процесса дофазового осаждения олова.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Касач Александр Александрович, Харитонов Дмитрий Сергеевич, Жарский Иван Михайлович, Курило Ирина Иосифовна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ELECTROCRYSTALLISATION OF CU-SN-TIO2 COMPOSITE COATINGS IN SULPHURIC ACID ELECTROLYTES

The aim of the article is to determine the peculiarities of electrochemical production of Cu-Sn-TiO2 composite coatings in sulphuric acid electrolytes with intermittent agitation under stationary and pulsed modes of electrolysis. Linear voltammetry and static and pulsed chronopotentiometry were used to study the kinetic features of electrocrystallisation of Cu-Sn-TiO2 composite coatings in a sulphuric acid electrolyte with intermittent agitation. When the electrolyte was stirred, the cathodic potential shifted towards electropositive values. It was shown that after switching the agitation off, the value of the cathodic potential at which the copper-tin alloy forms at a cathodic current density of -0.013 A/cm2 was reached within 70 s and when using pulsed electrolysis, it was reached within 80 s. Scanning electron microscopy established that the most homogeneous and uniform Cu-Sn-TiO2 coatings were formed when pulsed electrolysis was used. Intermittent agitation of the sulphuric acid electrolytes led to the formation of ordered multilayer structures consisting of microlayers of the Cu-Sn alloy and copper due to the intermittent elimination of diffusion limitations for the discharge of copper(II) ions when agitation was switched on, which resulted in suppression of the process of the underpotential deposition of tin.

Текст научной работы на тему «ЭЛЕКТРОКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ CU-SN-TIO2 В СЕРНОКИСЛЫХ ЭЛЕКТРОЛИТАХ»

ISSN 1606-867Х (Print) ISSN 2687-0711 (Online)

Конденсированные среды и межфазные границы

https://journals.vsu.ru/kcmf/ Оригинальные статьи

Научная статья УДК 544.654.2

https://doi.org/10.17308/kcmf.2022.24/9262

Электрокристаллизация композиционных покрытий Cu-Sn-TiO2 в сернокислых электролитах

А. А. Касач1и, Д. С. Харитонов2, И. М. Жарский1, И. И. Курило1

1Белорусский государственный технологический университет, ул. Свердлова, 13 А, Минск 220006, Республика Беларусь

2Jerzy Haber Institute of Catalysis and Surface Chemistry, Polish Academy of Sciences, ул. Niezapominajek, 8, Краков 30-239, Польша

Аннотация

Цель статьи - установление особенностей электрохимического получения композиционных покрытий Cu-Sn-TiO2 в сернокислом электролите при периодическом перемешивании в условиях стационарного и импульсного режимов электролиза.

Методами линейной вольтамперометрии, а также стационарной и импульсной хронопотенциометрии изучены кинетические особенности электрокристаллизации композиционных покрытий Cu-Sn-TiO2 в сернокислом электролите при использовании периодического перемешивания. При перемешивании электролита происходит смещение катодного потенциала в область положительных значений. Показано, что после выключения перемешивания электролита значение катодного потенциала, при котором происходит сплавообразование меди и олова при катодной плотности тока -0.013 А/см2, устанавливается за 70 с, а при использовании импульсного электролиза - за 80 с. Методом сканирующей электронной микроскопии установлено, что наиболее однородные и равномерные покрытия Cu-Sn-TiO2 формируются при использовании импульсного электролиза. Использование периодического перемешивания сернокислого электролита приводит к формированию упорядоченных мультислойных структур, состоящих из микрослоев сплава Cu-Sn и меди, за счет периодического устранения диффузионных ограничений разряда ионов меди(П) в момент включения перемешивания, что влечет подавление процесса дофазового осаждения олова.

Ключевые слова: электрокристаллизация, сплавообразование, композиционное покрытие, импульсный электролиз, структура

Источник финансирования: работа выполнена при поддержке Министерства образования Республики Беларусь в рамках ГПНИ «Механика, металлургия, диагностика в машиностроении» 2016-2020 гг., подпрограмма «Гальванотехника», задание 4.1.28: «Электрохимические композиционные покрытия с фотокаталитическими свойствами на основе сплавов олова» (2019-2020 гг., № госрегистрации 20192233).

Для цитирования: Касач А. А., Харитонов Д. С. Жарский И. М., Курило, И. И. Электрокристаллизация композиционных покрытий Cu-Sn-TiO2 в сернокислых электролитах. Конденсированные среды и межфазные границы. 2022;24(2): 218-226. https://doi.org/10.17308/kcmf.2022.24/9262

For citation: Kasach A. A., Kharytonau D. S. Zharskii I. M., Kurilo I. I. Electrocrystallisation of Cu-Sn-TiO2 composite coatings in sulphuric acid electrolytes. Condensed Matter and Interphases. 2022;24(2): 218-226. https://doi.org/10.17308/ kcmf.2022.24/9262

И Касач Александр Александрович, e-mail: [email protected] © Касач А. А., Харитонов Д. С., Жарский И. М., Курило И. И., 2022

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

А. А. Касач и др.

Электрокристаллизация композиционных покрытий Cu-Sn-TiO .

1. Введение

Электрохимические сплавы меди с оловом обладают высокой твердостью, износостойкостью и коррозионной устойчивостью [1, 2]. Сплавы, содержащие до 20 масс. % Sn (желтые бронзы) используются в качестве защитно-декоративных покрытий, а также в качестве подслоя перед хромированием [3, 4]. В последнее время данные сплавы привлекают к себе повышенное внимание благодаря их антибактериальной активности по отношению ко многим грамполо-жительным и грамотрицательным бактериям [5-8]. В отличие от медных покрытий, которые характеризуются низкой износостойкостью, а на воздухе быстро тускнеют и теряют декоративный вид, сплавы меди с оловом менее подвержены износу и коррозии [9, 10].

Для электрохимического получения желтых бронз могут использоваться сернокислые электролиты [11-13]. Данный тип электролитов характеризуется низкой токсичностью, а сточные воды, образующиеся при их эксплуатации, легко регенерируются и утилизируются. В сернокислых электролитах процесс образования сплава может происходить при потенциалах положи-тельнее значений стандартного электродного потенциала системы Sn2+|Sn0 (-0.136 В) [13, 14]. С целью получения однородных и мелкозернистых покрытий в сернокислые электролиты дополнительно вводят специальные органические добавки: тиомочевину [14], четвертичные аммониевые соли [15], желатин [16], синтанол и др. [17]. Недостатками сернокислых электролитов для нанесения Си^п являются низкая кроющая и рассеивающая способность, а также узкие интервалы катодных плотностей тока, обеспечивающих получение однородных и блестящих покрытий [15]. В работе [15] установлено, что использование импульсного электролиза при скважности импульсов тока 1.5 и частоте 66.7 Гц позволяет почти в четыре раза расширить рабочий диапазон катодных плотностей тока, при которых формируются полублестящие покрытия желтой бронзой. Сплавообразование меди с оловом в сернокислых электролитах происходит в том случае, если длительность катодного импульса тока будет превосходить значение переходного времени процесса разряда ионов меди(П). Модификация наночастицами ТЮ2 матрицы Си^п приводит к ее упрочнению и улучшению антибактериальных свойств покрытий [18]. В работе [19] показано, что введение в состав сернокислого электролита наночастиц

TiO2 в количестве от 1 до 10 г/дм3 при потенциале осаждения -0.05 В приводит к получению композиционных электрохимических покрытий (КЭП), содержащих от 0.17 до 1.72 масс. % TiO2. Использование потенциостатического режима электролиза обеспечивает формирование покрытий с однородным распределением компонентов сплава. В промышленности для электрохимического осаждения металлов и сплавов в основном применяются гальваностатические режимы электролиза, т. к. использование потен-циостатических режимов в промышленном масштабе затруднительно. В гальваностатическом режиме электролиза существенное влияние на катодную поляризацию оказывает перемешивание электролита, что, в свою очередь, может влиять на количественный состав формируемого сплава Cu-Sn.

Цель работы - установление особенностей электрохимического получения композиционных покрытий Cu-Sn-TiO2 в сернокислом электролите при периодическом перемешивании в условиях стационарного и импульсного режимов электролиза.

2. Экспериментальная часть

Для электрохимического осаждения покрытий Cu-Sn использовали электролит следующего состава, г/дм3: CuSO4-5H2O - 40; SnSO4 -40; CS(NH2)2 (тиомочевина) - 0.005; H2SO4 -100. Электролиз проводили без перемешивания электролита при катодной плотности тока 0.013 А/см2. При получении КЭП Cu-Sn-TiO2 в базовый состав дополнительно вводили нано-частицы TiO2 (Degussa aeroxide P25) в количестве 5 г/дм3. С целью деагломерации частиц в электролите для нанесения КЭП проводили его обработку ультразвуком в течение 20 мин. при помощи гомогенизатора UP 200 Ht (Hielscher Ultrasonics GmbH, Teltow, Германия). Для поддержания частиц TiO2 во взвешенном состоянии в процессе осаждения КЭП использовали периодическое перемешивание электролита магнитной мешалкой каждые 5 мин в течение 10 с (скорость перемешивания 400 об/мин). Электролиз проводили при использовании стационарного и импульсного режимов. При использовании стационарного электролиза катодная плотность тока составляла 0.013 А/см2. Параметры импульсного электролиза: скважность - 1.5; частота импульсов - 66.7 Гц; катодная плотность тока импульса - 0.0225 А/см2. Используемые в работе параметры стационарного и импульсного режимов

А. А. Касач и др.

Электрокристаллизация композиционных покрытий Cu-Sn-TiO .

электролиза выбраны по результатам проведенных ранее исследований [15] и обеспечивают получение качественных и однородных покрытий желтой бронзой. Катодами служили заготовки из фольгированного медью диэлектрика. В качестве анодов использовали медь марки М0. Геометрический размер рабочей поверхности электродов составлял 6 см2.

Снятие катодных поляризационных кривых и хронопотенциограмм медного электрода в электролитах для нанесения сплава Cu-Sn и КЭП на его основе проводили в стандартной трех-электродной ячейке с использованием потенци-остата-гальваностата Elins P40X (Electrochemical Instruments, Россия). Поляризационные кривые медного электрода снимали при линейной скорости развертки потенциала 1 мВ/с. Электродом сравнения служил насыщенный хлорид-серебряный электрод, вспомогательным электродом - медная пластина марки М0. Значения электродных потенциалов пересчитаны в шкалу стандартного водородного электрода. Для получения достоверных результатов все электрохимические исследования проводились не менее трех раз.

Для изучения морфологии, качественного и количественного состава формируемых покрытий использовали сканирующий электронный микроскоп JSM-5610 LV (Jeol Ltd.), оснащенный модулем химического рентгеноспектрального анализа (EDX) JED-2201. Ускоряющее напряжение при получении изображений поверхности и элементного анализа составляло 20 кВ.

3. Результаты и их обсуждение

Для оценки влияния перемешивания электролита на кинетические особенности электроосаждения покрытий были получены поляризационные кривые медного электрода в электролитах для нанесения Cu-Sn (рис. 1, кривая 1) и Cu-Sn-TiO2 (рис. 1, кривые 2, 3). В используемых электролитах процесс соосаждения меди и олова может протекать в диапазоне катодных потенциалов от 0.0 до -0.136 В, т. е. при потенциалах, соответствующих процессу дофазового (англ. upd - underpotential deposition) осаждения Sn [14]. На катодных поляризационных кривых медного электрода при введении в исследуемый электролит 5 г/дм3 TiO2 в области потенциалов -0.01-(-0.06) В наблюдается сдвиг кривой в область отрицательных значений и снижение катодной плотности тока, которое при потенциале -0.04 В достигает 4±1.5 мА/см2, что указыва-

ет на торможение процесса восстановления ионов меди(П). Перемешивание электролита для нанесения Си^п-ТЮ2 оказывает деполяризующий эффект (рис. 1, кривая 3), обусловленный снижением диффузионных ограничений разряда ионов меди(П). Совместное осаждение олова и меди возможно, когда разряд ионов меди(П) происходит на предельном диффузионном токе [14]. Механическое перемешивание электролита способствует снятию диффузионных ограничений разряда ионов меди(П), но не обеспечивает равномерного массопереноса по объему ячейки и по площади катода [19]. Это, в свою очередь, приводит к образованию либо медных покрытий, либо покрытий Си^п с низким содержанием олова. Таким образом, использование постоянного перемешивания электролита препятствует получению покрытий Си^п, соответствующих составу желтой бронзы. В связи с этим для получения КЭП Си^п-ТЮ2 необходимо использовать периодическое перемешивание электролита.

На рис. 2 представлены хронопотенцио-граммы медного электрода при осаждении сплава Си^п (рис. 2 а, кривая 1) и КЭП Си-Sn-TiO2 (рис. 2 а, кривая 2). Введение в состав электролита частиц модифицирующей фазы ТЮ2 приводит к незначительному смещению £Ч-зависимости в электроотрицательную сторону. В работе [19] высказано предположение, что увеличение поляризации электрода при получении КЭП Си^п-ТЮ2 может быть обусловле-

Рис. 1. Катодные поляризационные кривые медного электрода в электролитах для нанесения Си^п (кривая 1) и Си^п-ТЮ2 (кривые 2, 3); 1,2 -без перемешивания электролита; 3 - механическое перемешивание

А. А. Касач и др.

Электрокристаллизация композиционных покрытий Cu-Sn-TiO .

Рис. 2. Хронопотенциограммы медного электрода в электролитах для нанесения Си^п (а, кривая 1) и Си^п-ТЮ2 (а, кривая 2; б). Режим электролиза: а - стационарный; б - импульсный

но адсорбцией частиц модифицирующей фазы на поверхности растущего осадка, что, в свою очередь, может уменьшать активную площадь электрода, участвующую в электрохимической реакции. В момент включения перемешивания электролита (Г = 300 с) происходит смещение катодного потенциала в область положительных значений от -0.07 до 0.07-0.10 В. После выключения магнитной мешалки (Г = 310 с) происходит плавное увеличение катодной поляризации электрода, что обусловлено вкладом диффузионного перенапряжения. По истечению 60 с после выключения магнитной мешалки устанавливается значение катодного потенциала, соответствующее образованию сплава Си^п. При использовании импульсного электролиза (рис. 2 б) после выключения перемешивания постоянное значение катодного потенциала устанавливается за более долгий промежуток времени (7080 с), что обусловлено релаксационным действием паузы.

На рис. 3 представлены микрофотографии полученных покрытий Си^п и Си^п-ТЮ2. В стационарных условиях при катодной плотности тока 0.013 А/см2 (рис. 3 а) формируются мелкозернистые и однородные покрытия Си^п. Введение в состав электролита наночастиц ТЮ2 приводит к формированию шероховатых и менее однородных покрытий (рис. 3 б, в). На поверхности КЭП Си^п-ТЮ2 присутствуют глобулы, размер которых варьируется от 5 до 20 мкм. Покрытия, полученные при использовании импульсного электролиза (рис. 3 в), характеризуются более однородной и гладкой структурой.

В таблице представлены данные об элементном составе полученных покрытий. При катодной плотности тока 0.013 А/см2 в стационарных условиях формируются покрытия Си^п, содержащие до 10.9 масс. % Sn. Введение в состав электролита наночастиц ТЮ2 в количестве 5 г/дм3 приводит к увеличению содержания олова в покрытии до 12.6 масс. %, что

Рис. 3. Микрофотографии поверхности покрытий Си^п (а) и Си^п-ТЮ2 (б, в). Режим электролиза: а, б - стационарный; в - импульсный

А. А. Касач и др.

Электрокристаллизация композиционных покрытий Cu-Sn-TiO2

Таблица. Элементный состав поверхности покрытий Си^п и Си^п-ТЮ2 (область сканирования 50*50 мкм)

Покрытие Плотность тока, Частота импульсов, Содержание в сплаве, масс. %

А/см2 Гц Cu Sn Ti

Cu-Sn 0.013 - 89.1 10.9 -

Cu-Sn-TiO2 0.013 - 86.6 12.6 0.8

Cu-Sn-TiO2 0.0225 66.7 87.2 12.1 0.7

обусловлено ростом катодной поляризации в процессе формирования сплава (рис. 1, кривая 2). В составе полученного покрытия содержится 0.8 масс. % Т^ наличие которого обусловлено встраиванием наночастиц ТЮ2 в металлическую матрицу Си^п.

Использование импульсного режима электролиза позволяет получать покрытия следующего состава, масс. %: Си - 87.2; Sn - 12.1; Т -0.7. Необходимо отметить, что изменение режима электролиза не оказывает существенного влияния на количественное содержание частиц ТЮ2 в сплаве.

На рис. 4 представлены СЭМ изображения поперечных шлифов покрытий Си^п (рис. 4 а) и Си^п-ТЮ2 (рис. 4 б, в). Полученные покрытия имеют четкую границу раздела с металлом подложки и характеризуются высокой адгезионной прочностью. На поперечном шлифе покрытия Си^п-ТЮ2, полученного при использовании стационарного электролиза, присутствуют дефекты в виде глобул и микротрещин. На поперечных шлифах КЭП Си^п-ТЮ2, осажденных в импульсном режиме электролиза, отсутствуют ярко выраженные дефекты, что, вероятно, обусловлено равномерным микрораспределением тока по поверхности растущего осадка.

По всей толщине КЭП Си^п-ТЮ2 присутствуют участки (слои) с различной контрастностью изображения, которые равномерно распределены по всей толщине покрытий. Толщина светлых

участков составляет от 3 до 5 мкм, а темных - менее 1 мкм. При использовании режима отраженных электронов такое распределение контрастности свидетельствует о различном элементном составе данных областей покрытия.

С целью установления элементного состава и природы участков различной контрастности был проведен их точечный EDX анализ (рис. 5).

Согласно полученным данным, темные участки покрытий характеризуются более низким содержанием олова. Соотношение массового содержания олова в сплаве между светлыми и темными участками составляет примерно 4:1. Перемешивание электролита приводит к деполяризации электрода и снятию диффузионных ограничений процесса разряда ионов меди(П), что делает невозможным протекание процесса дофазового осаждения олова. Таким образом, в момент включения перемешивания электролита с целью поддержания частиц ТЮ2 во взвешенном состоянии происходит образование упорядоченных слоев сплава, обогащенных медью. Совместное осаждение меди и олова наблюдается после выключения перемешивания при достижении переходного времени разряда ионов меди(П).

4. Заключение

В сернокислых электролитах для нанесения сплава Си^п и композиционных покрытий Си^п-ТЮ2 в отсутствии перемешивания соо-саждение меди и олова протекает при потен-

Рис. 4. Микрофотографии шлифов покрытий Си^п (а) и Си^п-ТЮ2 (б, в). Режим электролиза: а, б -стационарный; в - импульсный

А. А. Касач и др.

Электрокристаллизация композиционных покрытий Cu-Sn-TiO .

Рис. 5. Микрофотографии шлифа и данные точечного EDX анализа шлифа покрытия Си^п-ТЮ2, полученного при использовании импульсного электролиза

циалах, соответствующих процессу дофазово-го (upd) осаждения Sn. Введение в состав электролита наночастиц ТЮ2 в количестве 5 г/дм3 способствует торможению процесса восстановления ионов меди(П) и снижению ее содержания в покрытии на -3 масс. %. Применение импульсного электролиза при скважности 1.5, частоте импульсов 66.7 Гц и катодной плотности тока 0.0225 А/см2 позволяет получать КЭП Си-Sn-TiO2 аналогичного состава (-0.7-0.8 масс. % титана, 12.1-12.6 масс. % олова), но более однородные и равномерные, чем при использовании стационарного режима при катодной плотности тока 0.013 А/см2.

Использование периодического перемешивания сернокислого электролита приводит к формированию упорядоченных мультислой-ных структур, состоящих из микрослоев сплава Си^п и меди, за счет периодического устранения диффузионных ограничений разряда ионов меди(П) в момент включения перемешивания, что влечет подавление процесса upd олова. После выключения перемешивания электролита значение катодного потенциала, при котором происходит сплавообразование меди и олова, в стационарном режиме при катодной плотности тока -0.013 А/см2 устанавливается за 70 с, а при использовании импульсного электролиза - за 80 с.

Заявленный вклад авторов

Все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что у них нет известных финансовых конфликтов интересов или личных отношений, которые могли бы повлиять на работу, представленную в этой статье.

Список литературы

1. Karthik M., Abhinav J., Shankar K. V. Morphological and mechanical behaviour of Cu-Sn alloys -A review. Metals and Materials International. 2021: 1915-1946. https://doi.org/10.1007/s12540-020-00899-z

2. Souissi N., Sidot E., Bousselmi L., Triki E., Robbiola L. Corrosion behaviour of Cu-10Sn bronze in aerated NaCl aqueous media - Electrochemical investigation. Corrosion Science. 2007;49(8): 33333347. https://doi.org/10.10Wj.corsri.2007.01.013

3. Lehmann L., Hohlich D., Mehner T., Lampke T. Irregular electrodeposition of cu-sn alloy coatings in [emim]cl outside the glove box with large layer thickness. Coatings. 2021;11(3): https://doi. org/10.3390/coatings11030310

4. Jung M., Lee G., Choi J.. Electrochemical plating of Cu-Sn alloy in non-cyanide solution to substitute for Ni undercoating layer. Electrochimica Acta. 2017;241: 229-236. https://doi.org/10.10Wj. electacta.2017.04.170

5. Wilks S. A., Michels H., Keevil C. W. The survival of escherichia coli O157 on a range of metal surfaces. International Journal of Food Microbiology. 2005;105(3): 445-454. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro. 2005.04.021

6. Grass G., Rensing C., Solioz M. Metallic copper as an antimicrobial surface. Applied and Environmental Microbiology. 2011;77(5): 1541-1547. https://doi. org/10.1128/AEM.02766-10

7. Chang T., Sepati M., Herting G., Leygraf C., Rajarao G. K., Butina K., Odnevall Wallinder I. A novel methodology to study antimicrobial properties of high-touch surfaces used for indoor hygiene applications-A study on Cu metal. PLoS One. 2021 ;16(2): e0247081. https ://doi.org/10.1371/journal. pone.0247081

8. Chang T., Babu, R. P., Zhao W., Johnson C. M., Hedstrom P., Odnevall I., Leygraf C. High-resolution microscopical studies of contact killing mechanisms on copper-based surfaces. ACS Applied Materials & Interfaces. 2021;13(41): 49402-49413. https://doi. org/10.1021/acsami.1c11236

9. Walsh F. C. Low C. T. J. A review of developments in the electrodeposition of tin-copper alloys. Surface

А. А. Касач и др. Электрокристаллизация композиционных покрытий Cu-Sn-TiO .

and Coatings Technology. 2016;304: 246-262. https:// doi.org/10.1016/j.surfcoat.2016.06.065

10. Hutchison M. J. Scully J. R. Patina enrichment with SnO2 and its effect on soluble Cu cation release and passivity of high-purity Cu-Sn bronze in artificial perspiration. ElectrochimicaActa. 2018;283: 806-817. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2018.06.125

11. Survila A., Mockus Z., Kanapeckaite S., Brazinskiene D., Juskenas R. Surfactant effects in Cu-Sn alloy deposition. Journal of The Electrochemical Society. 2012;159(5): 296-302. https://doi. org/10.1149/2.084205jes

12. Juskenas R., Mockus Z., Kanapeckaite S., Stalnionis G., Survila A. XRD studies of the phase composition of the electrodeposited copper-rich Cu-Sn alloys. Electrochimica Acta. 2006;52(3): 928-935. https://doi.org/10.1016Zj.electacta.2006.06.029

13. Survila A., Mockus Z., Kanapeckaite S., Jasulaitiene V., Juskenas R. Codeposition of copper and tin from acid sulphate solutions containing polyether sintanol DS-10 and benzaldehyde. Journal of applied electrochemistry. 2009;39(10): 2021-2026. https://doi. org/10.1007/s10800-009-9914-2

14. Kasach A. A., Kharitonov D. S., Makarova I. V., Wrzesinska A., Zharskii I. M., Kurilo I. I. Effect of thiourea on electrocrystallization of Cu-Sn alloys from sulphate electrolytes. Surface and Coatings Technology. 2020;399: 126137. https://doi.org/10.1016/j. surfcoat.2020.126137

15. Касач А. А., Харитонов Д. С., Радченко С. Л., Жарский И. М., Курило И. И. Исследование влияния параметров импульсного электролиза на процесс электроосаждения сплава медь-олово из сульфатного электролита. Электрохимия. 2020;56(9): 820-830. https://doi.org/10.3 1 85 7/ s0424857020090042

16. Meudre C., Ricq L., Hihn J. Y., Moutarlier V., Monnin A., Heintz O. Adsorption of gelatin during electrodeposition of copper and tin-copper alloys from acid sulfate electrolyte. Surface and Coatings Technology. 2014;252: 93-101. https://doi.org/10.10Wj. surfcoat.2014.04.050

17. Nakanishi S., Sakai S. I., Nagai T., Nakato Y. Macroscopically uniform nanoperiod alloy multilayers formed by coupling of electrodeposition with current

oscillations. The Journal of Physical Chemistry B. 2005;109(5): 1750-1755. https://doi.org/10.1021/ jp045876x

18. Kharitonov D. S., Kasach A. A., Sergievich D. S., Wrzesinska A., Bobowska I., Darowicki K., Zielinski A., Ryl J., Kurilo I. I. Ultrasonic-assisted electrodeposition of Cu-Sn-TiO2 nanocomposite coatings with enhanced antibacterial activity. Ultrasonics Sonochemistry. 2021;75: 1-11. https://doi.org/10.1016/j. ultsonch.2021.105593

19. Kasach A. A., Kharytonau D. S., Paspelau A. V., Ryl J., Sergievich D. S., Zharskii I. M., Kurilo I. I. Effect of TiO2 concentration on microstructure and properties of composite Cu-Sn-TiO2 coatings obtained by electrodeposition. Materials. 2021;14(20): 6179. https://doi.org/10.3390/ma14206179

Информация об авторах

Касач Александр Александрович, ассистент кафедры химии, технологии электрохимических производств и материалов электронной техники, Белорусский государственный технологический университет (Минск, Республика Беларусь). https://orcid.org/0000-0001-5522-2928 [email protected]

Харитонов Дмитрий Сергеевич, к. х. н., н. с. института катализа и физикохимии поверхности им. Ежи Хабера польской академии наук (Краков, Польша).

https://orcid.org/0000-0003-2071-3975 [email protected] Жарский Иван Михайлович, к. х. н., профессор кафедры химии, технологии электрохимических производств и материалов электронной техники, Белорусский государственный технологический университет (Минск, Республика Беларусь). https://orcid.org/0000-0002-3942-5175 Курило Ирина Иосифовна, к. х. н. доцент, заведующий кафедрой физической, коллоидной и аналитической химии, Белорусский государственный технологический университет (Минск, Республика Беларусь).

https://orcid.org/0000-0002-0016-6719 [email protected]

Поступила в редакцию 09.12.2021; одобрена после рецензирования 15.02.2022; принята к публикации 15.04.2022; опубликована онлайн 25.06.2022.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.