ADSORCIÓN DE NANOPARTÍCULAS DE Au SOBRE MONOCAPAS AUTOENSAMBLADAS DE ALCANOTIOLES

C. A. CALDERÓN; F. P. COMETTO; E. A. SANCHEZ; G. ZAMPIERI; H. ASCOLANI; E. M. PATRITO; V. A. MACAGNO

Salta

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

Un aspecto fundamental en la generación de nanoestructuras es el control de laestructura y reactividad superficial con el objetivo de inducir diversos procesos denanoestructuración. Las técnicas de síntesis y autoensamblado de moléculas permitenencarar la fabricación a partir de unidades elementales. Estas moléculas se ordenansobre la superficie metálica o semiconductora impartiéndole propiedades específicasque dependen del grupo químico funcional que queda expuesto. Estos sustratos sirvencomo punto de partida para la construcción de estructuras más complejas,combinando diferentes unidades, como por ejemplo nanopartículas (NPs).Uno de los métodos utilizados para ensamblar NPs en estructurasbidimensionales es la inmovilización en la superficie por formación de enlacescovalentes sobre una monocapa autoensamblada (SAM). La ventaja de utilizarpuentes moleculares para unir las NPs entre sí, es que permiten alcanzar altasfracciones de volumen de metal en la multicapa sin llegar a crear una red conductoracomo en el negro de oro. Esto se evita usando moléculas puente como espaciadoresentre las partículas individuales.El objetivo del presente trabajo es inmovilizar NPs (estructura bimensional) sobreuna monocapa autoensamblada (SAM) de moléculas orgánicas, para utilizarlo comopunto de partida en la construcción de nanoestructuras más complejas.La deposición de NPs sobre SAMs se realiza mediante la inmersión de unasuperficie de Au(111) modificada con alcanotioles (1-nonanotiol, C9T y 1,9-nonanoditiol, C9DT), en una suspensión de NPs. Por medio de voltamperometríacíclica se observa un aumento de la carga de desorción reductiva de la SAM de C9DTcuando se depositan NPs. Esto indica que se produce la adsorción por medio deenlaces covalentes, ya que el aumento de carga puede atribuirse a la ruptura delenlace S-Au entre los grupos tioles terminales y las NPs depositadas. Imágenes deAFM y STM muestran que si bien hay clusters depositados sobre la SAM, la densidadde los mismos es baja: se pueden encontrar NPs aisladas o islas compuestas poralgunas NPs. Por espectroscopía de fotoelectrones (XPS) se caracterizaron las SAMsmixtas resultantes de la inmersión en la solución mencionada. Dado que seobservaron diferencias importantes entre los espectros S2p correspondientes a lasSAMs de C9T y de C9DT puras, se caracterizaron las SAMs mixtas comparandosus espectros del nivel S2p con aquellos medidos sobre las SAMs puras. Por otraparte, no se observaron por XPS efectos que sugieran la presencia de NPs, pero esteresultado no es muy significativo ya que en este sistema las NPs se confunden conel sustrato.Se concluye que se produce la adsorción de NPs sobre la superficie en bajadensidad aún en tiempos largos de inmersión. Esto podría deberse a una repulsiónelectrostática entre los grupos tioles terminales de la SAM (en la suspensión seencuentran desprotonados), y los agentes estabilizantes de las NPs, los cuales seencuentran cargados negativamente. Por lo tanto mediante este método, logramosobtener una distribución no colapsada de NPs sobre una superficie modificada.