J. Phys. IV France 12 (2002) Pr6-499
DOI: 10.1051/jp4:20020258

Convergent analytical approach for the characterization of solutions and deposits of nano-colloids

O. Holderer^{1, 2}, L. David¹, P. Delichere³, T. Epicier¹, C. Esnouf¹ and G. Fuchs<sup>2

1</sup>  GEMPPM, UMR 5510 du CNRS, INSA de Lyon, 69621 Villeurbanne cedex, France
²  ATOFINA, Centre de Recherche Rhône-Alpes, 69493 Pierre-Bénite cedex, France
³  Institut de Recherches sur la Catalyse, CNRS, 2 avenue A. Einstein, 9626 Villeurbanne cedex, France

Abstract
Electrochemical deposition of metals on polymer substrates is a widely used industrial application, for example in surface finishing. The polymer surface requires a pre-treatment in order to get activated. In a first step, a thin layer of palladium-tin nano-colloids is deposited on the surface, followed by a Cu-Sn exchange step, which enhances the conductivity and enables the electrodeposition of metals like Cu. The colloids deposited in the first step from an acid suspension are supposed to have a core, which consists of a Pd-Sn alloy and a stabilising shell of tin. The size of the colloids is ~2 nm. Aim of this study is to get a deeper insight into the nature of the colloidal suspension and the adsorbed surface layers by combining different experimental techniques for a chemical and structural analysis at the nanometer scale, such as SAXS, XPS, Cryo-Electron Microscopy, RBS and EELS.

Résumé
Le revêtement électrochimique de métaux sur des polymères est fréquemment réalisé dans de nombreuses applications industrielles. La surface du polymère doit pour cela subir un traitement d'activation. Dans une première étape, une fine couche de colloïdes palladium-étain est déposée sur le polymère ; elle est suivie d'une étape d'échange qui consiste à échanger des atomes d'étain par des atomes de cuivre pour accroître la conductivité de surface et rendre alors possible l'électro déposition d'un métal comme le cuivre par exemple. Les colloïdes déposés sont produits dans une suspension acide. Leur taille est voisine de 2 nm et ils sont supposés avoir un coeur constitué d'un alliage Pd-Sn entouré d'une peau riche en étain. Le but de notre étude est d'approfondir la nature physico-chimique des suspensions colloïdales et des couches adsorbées en surface d'un polymère en combinant plusieurs techniques de caractérisation microstructurales fines comme la diffusion centrale de rayons X (SAXS), la cryo-microscopie électronique, la spectroscopie de rayons X (EDX) et de photoélectrons (XPS), la rétrodiffusion (RBS) et la spectroscopie de pertes d'énergie des électrons transmis (EELS).

© EDP Sciences 2002