Mecanismo de Auto-ensamblado de una lámina de melem sobre superficies altamente orientadas

FERNANDO R. PANTANO ; MARIANA I. ROJAS

Santa Fé

Congreso; 104 Reunión de la Asociación Física Argentina; 2019

Asociación Física Argentina

Se estudió el mecanismo de auto-ensamblado de una película de melem sobre una superficie de grafito pirolítico altamente orientado (HOPG) y sobre Au(111)[1]. En el segundo caso, existe en literatura imágenes de la película formada electro-químicamente y visualizada por microscopía de efecto túnel (STM). En el presente trabajo se estudia el mecanismo de auto-ensamblado de la película mediante simulaciones de dinámica molecular empleando el paquete LAMMPS [2], en el conjunto NVT, a una temperatura de 300K. Las interacciones se evaluaron mediante potenciales reaxFF [3] y las superficies de los substratos se representaron: en el caso de Au(111) mediante 4 láminas con apilamiento ABC, mientras que en el caso del HOPG se emplearon 5 láminas de grafeno con apilamiento AB. En el caso de la adsorción de una molécula, esta se ubica paralela a la superficie, lo cual favorece las interacciones de tipo van der Waals. La molécula adsorbida puede difundir sobre la terraza a temperatura ambiente en ambos casos. Al aumentar el cubrimiento comienza el proceso de ensamblado que tiene lugar a través de interacciones puente hidrógeno entre moléculas vecinas. La película en ambos casos es un arreglo ordenado donde cada molécula presenta a lo sumo tres interacciones puente hidrógeno con sus vecinas. Mediante una serie de simulaciones se calculó las curvas de energía de adsorción en función del cubrimiento de la superficie. Referencias[1] S. Uemura, M. Aono, T. Komatsu, M. Kunitake, ?Two-dimensional self-assembed structures of Melamine and Melem at the Aqueous Solution-Au(111) Interface?, Langmuir 27 (4) 1336-1340 (2011).[2] S. Plimpton, ?Fast Parallel Algorithms for short-range Molecular Dynamics?, J. Comp. Phys., 117, 1-19 (1995). http://lammps.sandia.gov[3] S. Monti, V. Carravetta, H. Ågren, ?Simulation of Gold Functionalization with Cysteine by Reactive Molecular Dynamics?, The Journal of Physical Chemistry Letter 7 272-276 (2016).