Estudio de STM de la dinámica superficial durante la adsorción oxidativa de alcanotioles sobre Cu policristalino

C. OJEDA; C. A. CALDERÓN; A. FERRAL; V. A. MACAGNO; E. M. PATRITO

Vaquerias-Cordoba-Argentina

Congreso; II Encuentro de Fisica y Quimica de Superficies.; 2006

La formación de monocapas compactas sobre metales activos tales como cobre por el método de inmersión es difícil debido a que siempre existe una película de óxido sobre el metal. Sin embargo, en soluciones alcalinas existe una ventana de potencial en la que el metal está libre de óxidos. Por ello en el presente trabajo investigamos la adsorción oxidativa de 1-octanotiol y 1,8-octanoditiol en un intervalo de potenciales comprendidos entre el potencial de la reacción de desprendimiento de hidrógeno y el potencial de reducción del óxido. La cinética de crecimiento de la monocapa autoensamblada fue seguida a nivel local utilizando la microscopía de efecto túnel (STM), y a nivel macroscópico fue seguida mediante medidas de impedancia de corriente alterna. Los cambios morfológicos de la superficie fueron monitoreados in-situ mediante STM luego del agregado de tioles. Se observó que durante el proceso de adsorción se produce una gran movilidad superficial. Imágenes consecutivas de STM muestran claramente el colapsamiento de granos metálicos generándose una topografía superficial cada vez más plana. La calidad de la monocapa fue evaluada sometiendo a la superficie modificada a potenciales en los que se produce la oxidación del metal. A tiempos pequeños de formación de la monocapa se observa la oxidación uniforme de la superficie, mientras a tiempos mayores de formación de la monocapa la formación de óxido sólo se observa entre los bordes de granos. Se encontró que al someter al electrodo a ciclos de oxidación y reducción (en presencia de tioles en la solución) se produce una importante reestructuración de la superficie. Se obtuvieron terrazas atómicamente planas con escalones de altura monoatómica (2 Ǻ). De esta forma se pudo encontrar un procedimiento que permite obtener superficies monocristalinas a partir de un sustrato inicialmente policristalino.