Nanopartículas de plata electrodepositadas sobre Si(111) como sustratos activos para SERS en la identificación química de monocapas superficiales

M. F. TORRESÁN; J. KLUG; G.I:. LACCONI

Carlos Paz

Congreso; Nanocórdoba 2012; 2012

Nanopartículas de plata electrodepositadas sobre Si(111) como sustratos activos para SERS en la identificación química de monocapas superficiales M. F. Torresán, J. Klug, G. I. Lacconi INFIQC, Dto. Fisicoquímica, Facultad Ciencias Químicas, UNC. Córdoba glacconi@fcq.unc.edu.ar La espectroscopía Raman ha demostrado ser una herramienta muy útil en los estudios de caracterización de superficies e interfases. Las superficies de algunos metales (Cu, Ag y Au) pueden ser nanoestructuradas por diversos métodos, para que las señales de los adsorbatos sean incrementadas enormemente por efecto de la superficie (espectroscopía Raman exaltada por la superficie, SERS). El origen de la intensificación producida puede ser por un mecanismo electromagnético (vinculado con la excitación plasmónica del sustrato metálico) o un mecanismo químico (específico de las especies adsorbidas) [1]. La deposición electroquímica de nanoestructuras de plata es una alternativa para la obtención de sustratos activos SERS, con la ventaja de poder controlar el tamaño y distribución de las partículas [2]. Las nanoestructuras metálicas pueden ser depositadas fácilmente sobre un sustrato conductor mediante la reducción electroquímica de los iones del metal [2]. Cuando el electrodo es un semiconductor, la energía necesaria para la deposición es mayor, siendo incrementado el sobrepotencial necesario para la nucleación de las mismas. En esta comunicación se muestran los resultados de la deposición electroquímica mediante barridos potenciodinámicos y pulsos de potencial aplicados a electrodos de Si(111) luego del proceso de hidrogenación (Si-H), oxidación anódica (SiOx) y funcionalización orgánica (Si-R). Las diferentes superficies presentan características de hidrofobicidad distintas y el potencial de inicio de la deposición de plata es más negativo cuanto más pasivante es la modificación superficial producida. El grado de rugosidad inicial de las superficies es determinado mediante la imágenes de Microscopía de Fuerza Atómica (AFM), mientras que la estructura de las partículas y agregados es observado por Microscopía Electrónica de Barrido (SEM). La actividad SERS de las nanoestructuras de Ag depositadas es determinada por la intensificación de las bandas vibracionales de Rodamina H adsorbida sobre las mismas, en condiciones de no fluorescencia (λ = 633 nm). Sin embargo, la información relevante consiste en la identificación química de las especies que componen la monocapa de funcionalización orgánica. Los sustratos activos SERS pueden ser utilizados para la identificación las especies presentes sobre estas plataformas, con el objetivo de reconocer moléculas de interés biológico. 1- Z.Q. Tian, B. Ren, D.-Y. Wu, J. Phys. Chem. B 106(2002) 9463. 2- C.I. Vázquez, Tesis Doctoral: "Formación electroquímica de nanoestructuras metálicas y bimetálicas. Influencia de compuestos orgánicos? (2012). Facultad Ciencias Químicas, UNC.