Estudo da eletrodeposição da liga Cu-Zn-Mo em banhos de citrato

Ligas contendo molibdênio têm sido intensamente estudadas, elas se destacam por apresentar propriedades como proteção contra corrosão e boas propriedades magnéticas1. Algumas podem apresentar propriedades catalíticas para reação de desprendimento de hidrogênio (RDH), dependendo dos metais na liga. Pelo alto ponto de fusão do molibdênio a produção de ligas desse elemento é dificultada por métodos térmicos convencionais. Uma das alternativas mais viáveis é a eletrodeposição, uma vez que a técnica é relativamente simples e apresenta baixos custos2. Neste trabalho, os depósitos foram obtidos potenciostaticamente na faixa de potenciais de -1,2 a -2,0 V. Nos banhos de deposição variou-se a concentração de Na2MoO4 (0,08, 0,06 e 0,04 mol L-1) e citrato (0,25 e 0,1 mol L-1) e as concentrações de CuSO4 e ZnSO4 permaneceram constantes (0,02 e 0,04 mol L-1, respectivamente), em pH 4. Investigou-se a eficiência do eletrodepósitos frente a RDH, em solução de KOH 6,0 mol L-1. Os processos eletroquímicos foram avaliados por voltametria cíclica, e a eficiência frente a RDH por curvas de polarização galvânica. A composição dos eletrodepósitos e a morfologia dos mesmos foram estudadas por energia dispersiva de raios-x (EDS) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), respectivamente. Para o estudo voltamétrico usou-se um disco de Pt como eletrodo de trabalho, um eletrodo de Ag/AgCl como referência e uma espiral de Pt como contra eletrodo. Para as deposições utilizou-se uma placa de aço 1010 de área 8,8 cm2 como eletrodo de trabalho. As voltametrias cíclicas mostraram que uma liga composta por Mo, Cu e Zn foi depositada, conjuntamente com a RDH, em potenciais mais negativos que -1,4 V. A análise por EDS mostrou que foi possível depositar Mo, Cu e Zn em todos os potenciais utilizados, sendo que as maiores quantidades de Mo foram obtidas nos banhos com menor concentração de citrato e maior concentração da espécie Mo6+. A maior porcentagem do Mo nos filmes foi de 15% m/m. Pelas análises de MEV observou-se que os depósitos apresentaram morfologia em forma de couve-flor, boa uniformidade e grande porosidade e os depósitos obtidos com maior concentração de citrato apresentaram rachaduras. Essas rachaduras são atribuídas à formação de óxidos no filme que ocorre devido ao excesso de citrato. Uma análise das retas de Tafel indicou que os eletrodepósitos têm melhor eficiência frente a RDH em comparação ao substrato de aço, uma vez que o deposito apresentou valor de inclinação de Tafel de 118,29 mV dec-1 e o aço um valor de 452,85 mV dec-1. Desse modo, observou-se que a deposição da liga sobre o substrato desloca o potencial de início de RDH em aproximadamente 300 mV, o que indica a propriedade eletrocatalítica do filme.