Estructura y Estabilidad de Monocapas de Ditioles Sobre Au(111): Un Estudio Electroquímico

CECILIA A. CALDERÓN; ESTEBAN M. EUTI; MANUEL A. PEREZ; EZEQUIEL P. M. LEIVA; VICENTE A. MACAGNO; FERNANDO P. COMETTO

ROSARIO

Encuentro; V Encuentro de Física y Química de Superficies; 2011

Utilizando técnicas electroquímicas (experimentos de desorción reductiva, voltamperometría cíclica con cuplas redox y espectroscopía de impedancia electroquímica) se estudió la estructura y estabilidad de monocapas autoensambladas (SAMs) de -alcanoditioles (DTs) y ditioles aromáticos formadas mediante inmersión de un sustrato de Au(111) en una solución de ditiol. En el caso de DTs se utilizaron moléculas de diferentes largos de cadena (2-9 átomos de carbono) y las capas fueron formadas en solventes de diferentes polaridades (etanol, n-hexano y tolueno). También se analizó la incidencia de la cantidad de O2 presente durante la formación en la estructura de la capa. Se utilizó bifenilditiol (BPhDT) para preparar capas de ditioles aromáticos y se estudió el efecto del tiempo de formación de la capa en la estructura del autoensamblado. Tanto para DTs como para BPhDT, luego de la preparación de la capa, se realizaron tratamientos con agentes reductores para investigar el rol de la presencia de enlaces disulfuros (S-S) (entre capas o intra-capa) en la estructura final obtenida y en la estabilidad de las capas[1-2]. En el caso de DTs de cadenas cortas (etanoditiol) cuando se prepara la solución de inmersión con solventes de alta polaridad (etanol) se observa la formación de multicapas, atribuídas a la polimerización de las moléculas de DTs. Cuando se aumenta el largo de la cadena no se observan multicapas pero si se encuentra la formación de enlaces S-S intra-capas. Se obtienen monocapas de DTs fácilmente si se utilizan solventes de baja polaridad en la solución de formación. Las capas preparadas en solución de tolueno tienen una configuración en la que las moléculas de DTs se adsorben a través de ambos grupos tiol, en configuración paralela a la superficie, o formando puentes. En el caso de BPhDT se observa un aumento del espesor del autoensamblado cuando aumenta el tiempo de inmersión atribuído a la formación de multicapas. Cuando se trataron las muestras con algún agente reductor se observa en todos los casos la ruptura de los enlaces S-S. Se logra obtener monocapas a partir de multicapas, así como también reactivar los grupos terminales de la capa. Referencias: [1] M. L. Carot, M. J. Esplandiu, F. P. Cometto, E. M. Patrito, V. A. Macagno; J. Electroanal. Chem. 579 (2005) 13. [2] T. Y. B. Leung, M. C. Gerstenberg, D. J. Lavrich, G. Scoles, F. Schreiber, G. E. Poirier; Langmuir 16 (2000) 549.