Estudio de transporte y reactividad dentro de películas delgadas mesoporosas

STEINBERG, PAULA Y.; ZALDUENDO, M. MERCEDES; SOLER-ILLIA, GALO J. A. A.; ANGELOMÉ, PAULA C.

Encuentro; 6° Encuentro de Jóvenes Investigadores en Ciencia y Tecnología de Materiales; 2017

Este trabajo tiene como objetivo estudiar el efecto del confinamiento sobre el transporte de moléculas y sobre reacciones químicas que ocurren en el interior de nanoporos. Para llevar a cabo este estudio se sintetizaron películas delgadas mesoporosas (PDM) de TiO2 combinando el autoensamblado de surfactantes (moldes de poros) y reacciones sol-gel. Las películas fueron depositadas mediante dip-coating sobre un sustrato conductor (ITO) y sobre vidrio cuya superficie fue previamente modificada con nanopartículas de Au de 66 nm de diámetro. Se varió la identidad del surfactante utilizado (Brij58, F127 y P123) de manera de obtener PDM con diferentes arquitecturas: distintos diámetros de poros (3 - 8 nm) y distintos tipos de ordenamiento poroso (cúbico centrado en el cuerpo o cúbico centrado en las caras). Se estudió el transporte de sondas electroquímicamente activas (Fe(CN)63- y Ru(NH3)63+) mediante voltametría cíclica a través de los sistemas porosos. Por otro lado, se estudió el crecimiento a través de los poros de las nanopartículas de Au depositadas debajo de la PDM, utilizando AuCl4- como precursor y ácido ascórbico como reductor. El crecimiento se siguió por espectroscopía UV-visible y microscopía electrónica.Mediante estos estudios, se demostró que las PDM estudiadas son accesibles y permiten el paso de moléculas cargadas desde una solución hasta el sustrato. Los resultados obtenidos dependen del molde utilizado para producir los poros. Con P123 se registraron mayores señales electroquímicas y mayor crecimiento de las NP. Con Brij58, ambos fueron limitados. Mientras que con F127 el comportamiento fue intermedio. En este contexto se plantea que el movimiento de la sonda no es exclusivamente difusivo, sino que es afectado por el tipo de ordenamiento poroso y por el tamaño de los poros.