XXXVII Reunión del Grupo de Electroquímica Alicante, 17

XXXVII
Reunión del Grupo de Electroquímica
Alicante, 17-20 Julio 2016
Electrodeposición de metales en líquidos iónicos
Jorge Mostany
Departamento de Química, Universidad Simón Bolívar, Caracas 1080-A, Venezuela.
[email protected]
Los líquidos iónicos (LIs) han atraído creciente interés en las últimas dos décadas como
medio electrolítico no acuoso para el desarrollo de las tecnologías químicas "verdes". Estas
posibilidades surgen de sus propiedades físicas y químicas: bajo punto de fusión, alta
conductividad iónica, afinidad con numerosas especies químicas, baja inflamabilidad y volatilidad
y viscosidad moderada. Su uso en la deposición de metales, semiconductores, aleaciones y
compositos ha sido claramente identificado como una prometedora alternativa para el desarrollo
de nuevos materiales. Hace menos de una década, una nueva clase de LIs, las mezclas
eutécticas profundas (MEP), generalmente obtenidos a partir de la asociación química de una sal
de amonio cuaternario y una sal metálica o un donor de enlaces de hidrógeno, han atraído
mucho interés debido a su fácil preparación, bajo costo de los reactivos, baja toxicidad y facilidad
de manejo a escala industrial.
El uso de LIs como electrolito soporte permite la electrodeposición de diversos metales
(Cr, Al, Ni, Zn, Cu, Fe, Mg y sus aleaciones) con potenciales de reducción cercanos al potencial
de descomposición del agua. La ausencia de desprendimiento de hidrógeno durante la
electrodeposición, que produce porosidad y fragilidad de los depósitos, ha permitido obtener
nanoestructuras compactas y uniformes de materiales con propiedades magnéticas, ópticas,
catalíticas y/o estructurales imposibles de obtener en medio acuoso, que adicionalmente ofrecen
la posibilidad de escalamiento a nivel industrial mediante procesos electroquímicos amigables
con el ambiente.
Si bien se han publicado numerosos estudios en este tema, muchos de ellos de
naturaleza fenomenológica. Numerosos aspectos fundamentales requieren atenciónpara poder
entender y controlar la electroquímica en estos medios, como por ejemplo la estructura de doble
capa en LIs, la naturaleza química de los iones metálicos en solución, la interacción de los
componentes de los LIs con la superficie del electrodo, los factores que afectan el potencial
redox de las especies en solución y la descripción detallada del mecanismo de formación de
fases metálicas en estos novedosos medios.
Este último punto es nuestro interés particular, ya que los modelos existentes que
describen la nucleación y crecimiento de fases metálicas pueden proporcionar información
fundamental necesaria para entender e incrementar el control y la selectividad de estos procesos
en aplicaciones específicas. Presentaremos resultados de la aplicación del llamado “modelo
estándar” de nucleación al análisis de la respuesta electroquímica de formación y crecimiento de
fases metálicas, así como una comparación de procesos similares en medio acuoso, como un
primer paso en la descripción detallada de la formación de fases metálicas en LIs.