Espectroscopía Infrarroja de Reflexión-Absorción por Modulación de la Polarización (PM-IRRAS) – Aplicación al estudio de Superficies y de sistemas electroquímicos

MENDEZ DE LEO, LUCILA PAULA; RICCI, ALEJANDRA M.; BONAZZOLA, CECILIA; CALVO, ERNESTO J.

Salta

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

Asociación Argentina de FisicoQuímica

Introducción: El estudio de superficies química o físicamente modificadas por medio de espectroscopia infrarroja es relevante para una descripción a nivel molecular de las mismas. Los espectros infrarrojos pueden dar información sobre la interacción del adsorbato con la superficie así como sobre la orientación del mismo. La técnica PM-IRRAS (Polarization Modulation InfraRed Reflection Adsorption Spectroscopy) hace uso directo de la llamada “regla de selección de la superficie”. La polarización del haz incidente es modulada entre dos direcciones ortogonales: perpendicular (polarización s) y paralela (polarización p) al plano de incidencia del haz de infrarrojo. En la superficie del metal el campo eléctrico de la luz polarizada s casi desaparece mientras que el campo eléctrico de la luz polarizada p se refuerza.  De esta manera, la primera componente de la señal modulada no es sensible a las moléculas adsorbidas en la superficie y es usada de referencia mientras que la segunda componente puede ser utilizada para obtener el espectro de la monocapa o capa delgada adsorbida en la superficie. La modulación de la polarización se lleva a cabo a frecuencias altas, de 50 kHz. Ya que el camino óptico de los haces s y p polarizados es el mismo y  son medidos casi simultáneamente, cualquier absorción común a ambos haces es excluida de la señal. Es decir, la señal es independiente del dióxido de carbono y vapor de agua atmosféricos, una gran ventaja de esta técnica. Objetivos: Implementación de la técnica PM-IRRAS (Polarization Modulation InfraRed Reflection Adsorption Spectroscopy) y aplicación de la misma a superficies modificadas en aire y bajo control de potencial (celda espectroelectroquímica).   Resultados: Se estudió la adsorción sobre oro de diferentes tioles funcionalizados con ácidos carboxílicos así como la adsorción del mercaptopropionsulfonato (MPS) sobre una superficie de oro y su desorción electroquímica a potencial controlado empleando esta técnica. Los resultados se comparan con los anteriormente obtenidos en este laboratorio utilizando otras técnicas (IRRAS, InfraRed Reflection Absorption Spectrosopy – SNIFTIRS Substractely Normalized Interfacial Fourier Transform Infrared Spectrosopy) Conclusiones:             Esta técnica resulta ser muy útil para el estudio de superficies, siendo sensible a nivel de sub-monocapa.