NUEVO POTENCIAL SEMIEMPÍRICO PARA DESCRIBIR LA INTERACCIÓN MOLECULA-SUSTRATO. APLICACIONES A LA PASIVACION DE NANOPARTÍCULAS METALICAS

JIMENA OLMOS ASAR, MARTIN LUDUEÑA, MARCELO MARICAL

CÓRDOBA

Congreso; XVII CONGRESO ARGENTINO DE FISICOQUÍMICA Y QUÍMICA INORGÁNICA; 2011

ASOCIACION ARGENTINA DE INVESTIGACION FISICOQUÍMICA

En los ultimos anos, el estudio de la interaccion de nanopart ́culas (NPs) metalicas con moleculas organicas ha tenido un gran desarrollo, debido a las amplias aplicaciones que estan teniendo las mismas en areas muy variadas como la bio-medicina, la catalisis y la optica[1].Es bien conocido que las NPs de oro se unen fuertemente con moleculas organicas con un grupo terminal tiolato[2] (RS-) formando monocapas auto-ensambladas sobre su superficie[3].Recientes estudios experimentales demostraron que dicho enlace molecula-sustrato genera un alto desorden superficial[4]. Actualmente estan comenzando a utilizarse como pasivantes moleculas con un grupo terminal amino. Se sabe que este enlace (a traves del grupo RN-) es mucho mas debil que la interaccion S-Au.Por otro lado, los potenciales semiemp ́ricos existentes para estudiar las interacciones molecula-metal son de a pares, y no logran describir de manera correcta la complejidad delos enlaces.En el presente trabajo compararemos las estructuras obtenidas al pasivar NPs de Au con tioles y aminas desde una perspectiva teorica, analizando sitios y energías de adsorcion, así como estudiar la dependencia del grado de cubrimiento con el tamano del core metalico. La metodología utilizada fue la tecnica de Dinamica Molecular, y para la descripcion de los enlaces S-Au y N-Au se desarrollo un nuevo potencial semiemp ́rico basado en calculos bajo el formalismo del Funcional de la Densidad. La principal característica de dicho potencial es quedepende de los ordenes de enlace de los atomos que participan en la interaccion, y permite describir el enlace de forma mas realista.Los resultados obtenidos muestran que con ambos pasivantes se obtienen mono-capas autoensambladas sobre las NPs debido, principalmente, a las interacciones de van der Waals entre las cadenas carbonadas de las moleculas organicas. Sin embargo, se notan fuertes diferencias en cuanto a la estructura final de las NPs. En el caso de las NPs recubiertas con tioles, se observa un alto desorden superficial, mientras que la pasivacion con aminas es mucho menos agresiva para la superficie metalica.Referencias[1] J. C. Love, L. A. Estroff, J. K. Kriebel, R. G. Nuzzo, G. M. Whitesides, Chem. Rev. 105 (2005) 1103.[2] E. Katz, I. Willner, Angew. Chem. int. Ed. 43 (2004) 6042.[3] C. Vericat, G. A. Benitez, D. E. Grumelli, M. E. Vela, R. C. Salvarezza, J. Phys.: Condens. Matter 20 (2008)184004.[4] M. M. Mariscal, J. A. Olmos-Asar, C. Gutierrez-Wing, A. Mayoral, M. J. Yacaman, Phys. Chem. Chem. Phys.12 (2010) 11785