An Improved Quartz Microbalance. Applications to the Electrocrystallization and ‐dissolution of Nickel

Benje, Michael; Eiermann, Matthias; Pittermann, Udo; Weil, K. G.

doi:10.1002/bbpc.19860900510

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“…These processes are related to shear elongations that occur at the surface of oscillating quartz resonators. Effective shear elongations of 4.5 nm have been recently calculated for immersed 5 MHz resonators demonstrating that the acceleration of the shear motion at the surface reaches values in the order of the 5610 5 fold of the acceleration of gravity g [27]. Frictional losses at the atomic scale due to sliding are considerably effective on ordered substrates compared to disordered structures.…”

Section: Mass Changes Due To Depositionastripping Cyclesmentioning

confidence: 98%

Simultaneous Monitoring and Evaluation of Current and Mass Transients with the QCMB in the Millisecond Range

et al. 1999

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An experimental set-up is described which allows the simultaneous recording of current and mass transients with millisecond resolution by using 5 MHz quartz resonators operated in a liquid environment. At the same time a mass resolution of a few nanograms is realized. It is demonstrated that this set-up allows the application of fast potential pulses to electrochemically depositastrip copper adlayers. The results proved that the obtained frequency response of the QCMB of 1 ms due to a sudden mass change has to be regarded as an upper limit and is independent on the type of oscillator circuit used. Thus, this technique allows monitoring and evaluation of fast electrode processes such as copper depositionastripping by comparing current and mass transients recorded simultaneously. With this technique the integral sensitivity E i for quartz resonators contacted with one face to a liquid was reinvestigated on the basis of charge and frequency changes associated with absolute mass changes spanning from the monolayer regime up to more than one hundred atomic layers. An unexpected sensitivity drop is observed in the lower monolayer regime which is related to interfacial processes that occur due to shear elongations at the phase boundary solidaliquid.

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Section: Mass Changes Due To Depositionastripping Cyclesmentioning

confidence: 98%

Simultaneous Monitoring and Evaluation of Current and Mass Transients with the QCMB in the Millisecond Range

et al. 1999

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“…Estes autores, e outros trabalhos pioneiros nesta área, demonstraram a importância crucial da MECQ na determinação de eficiência coulômbica de eletrodeposição, parâmetro de suma importância na otimização de processos de deposição metálica. Por exemplo, a deposição de níquel sobre substratos metálicos diferentes como Ag, Au ou Pt, pode apresentar eficiências de deposição muito diferentes nas primeiras etapas de nucleação 11,22 . Um sistema de interesse é a deposição/dissolução do bismuto 23 .…”

Section: Metais Eletrodeposição De Metaisunclassified

Técnicas in situ de baixo custo em eletroquímica: a microbalança a cristal de quartzo

Varela¹,

Malta²,

Torresi³

2000

Quím. Nova

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Recebido em 26/10/99; aceito em 23/3/00 LOW COST IN SITU TECHNIQUES IN ELECTROCHEMISTRY: THE QUARTZ CRYSTAL MICROBALANCE. Among in situ techniques, the electrochemical quartz crystal microbalance (EQCM) is a powerful tool for the study of electrochemical reactions that produce mass changes in the electrode/solution interface. This review present some systems in which the EQCM combined with classical electrochemical techniques, gives relevant information for understanding the charge transport process at a molecular level. The aim of this review is to do a brief description of experimental arrangements, with emphasis on some special cares that must be considered by the users. Secondly, some chosen electrochemical systems where the technique was successfully applied are discussed. Finally, a brief analysis of electroacoustic impedance experiments was done in order to show when the Sauerbrey equation can be used.Keywords: EQCM; in situ technique in electrochemistry; electroacoustic impedance. REVISÃO INTRODUÇÃOA eletroquímica estuda fundamentalmente sistemas interfaciais e volumétricos (inserção). Nesses sistemas é de importância capital o conhecimento dos fluxos de carga e massa através da interface eletrodo/solução no entendimento molecular da relação entre estrutura e natureza físico-química das espécies que participam da reação e o fenômeno eletroquími-co em si; ou seja, como estes parâmetros afetam a transferên-cia de carga. Incluída no grupo das técnicas in situ, a microbalança eletroquímica a cristal de quartzo (MECQ) tem demonstrado ser uma ferramenta poderosa no estudo de reações eletroquímicas que produzem modificações na interface eletrodo/eletrólito em uma magnitude suficiente para ser detectada pela técnica e se destacado como uma técnica de baixo custo relativo quando comparada a outras utilizadas em eletroquímica. O objetivo deste artigo é descrever brevemente os procedimentos experimentais, com ênfase em alguns cuidados que o usuário deve ter quando da utilização da téc-nica, assim como mostrar alguns sistemas que utilizam a MECQ obtendo informações fundamentais ao entendimento do processo redox. Com esses exemplos pretende-se ilustrar, de forma crítica, a potencialidade da MECQ, e discutir os cuidados na interpretação dos resultados, além das limitações da técnica. A literatura sobre MECQ é extensa e já foram escritos vários capítulos de livros e artigos de revisão [1][2][3][4][5] .Nos primeiros trabalhos, a microbalança a cristal de quartzo (MCQ) foi utilizada ex situ para medir massas de metais eletrodepositados sobre eletrodos 6,7 . Posteriormente, os méto-dos experimentais requeridos para a utilização da MCQ como sensor de massa in situ para estudo de filmes finos sobre eletrodos foram desenvolvidos independentemente por vários grupos [8][9][10][11][12] . Uma vez que a MCQ começou a ser utilizada in situ em sistemas eletroquímicos, passou a ser denominada MECQ em lugar de MCQ. Nos últimos anos, a MECQ começou a ser utilizada de maneira mais sofisticada, empregando além das medidas de variação de...

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“…The QCM technique was originally pioneered by Sauerbrey 19 , who first described the mass sensing capability of quartz crystals. Initial application of QCM focused on the measurement of the adsorbed mass of chemical species to the QCM sensor surface in gas phase 20 , however the technique was soon developed to operate in liquids, where new systems in such diverse areas as electrochemistry 21,22 , immunology 23 and even cell biology 24,25 were investigated. In addition to measurement of the mass adsorbed to the sensor surface (i.e.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

The study of deposition of wood extractives and model compound colloids onto chromium and cellulose surfaces using quartz crystal microbalance with dissipation (QCM-D)

Tham

Molino

Higgins

et al. 2016

Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspect

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An Improved Quartz Microbalance. Applications to the Electrocrystallization and ‐dissolution of Nickel

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Simultaneous Monitoring and Evaluation of Current and Mass Transients with the QCMB in the Millisecond Range

Simultaneous Monitoring and Evaluation of Current and Mass Transients with the QCMB in the Millisecond Range

Técnicas in situ de baixo custo em eletroquímica: a microbalança a cristal de quartzo

The study of deposition of wood extractives and model compound colloids onto chromium and cellulose surfaces using quartz crystal microbalance with dissipation (QCM-D)

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