Estudo Mecanístico da Eletrodeposição Catódica de Filmes de Óxido de Zinco e Hidroxicloreto de Zinco a Partir de Soluções Aquosas Oxigenadas de Cloreto de Zinco

Filmes de óxido de zinco e compostos relacionados são eletrodepositados catodicamente em soluções aquosas de cloreto de zinco usando oxigênio dissolvido como precursor. A influência das concentrações do precursor, pH e temperatura de deposição no crescimento, composição e propriedades dos filmes é investigada por meio de técnicas in situ: voltametria, microgravimetria eletroquímica de cristal de quartzo, pH superficial, e técnicas ex situ: difração de raios X, espectroscopia de infravermelho, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva. O mecanismo de deposição é analisado em termos de precipitação superficial induzida electroquimicamente devido a um aumento do pH local resultante da reação de redução do oxigênio. Esta abordagem nos permite explicar a formação de compostos de hidroxicloreto de zinco ou óxido de zinco a partir de seus diagramas de solubilidade calculados. Em condições de formação de ZnO, um efeito dramático da temperatura é observado, com uma transição entre o óxido-hidróxido de zinco isolante amorfo para óxido de zinco bem cristalizado e condutor quando a temperatura aumenta (Ttransição ≈ 50 °C).