Estudio de plataformas activas SERS mediante la electrodeposición de partículas de plata sobre sustratos de silicio hidrogenado (poster)

J. KLUG; F. LURGO; G. I. LACCONI

La Serena

Congreso; XXI Congreso de la Sociedad Iberoamericana de Electroquímica SIBAE; 2014

SIBAE

ESTUDIO DE PLATAFORMAS ACTIVAS SERS MEDIANTE LA ELECTRODEPOSICION DE PARTICULAS DE PLATA SOBRE SUSTRATOS DE SILICIO HIDROGENADO Joaquín Klug, Florencia Lurgo, Gabriela I. Lacconi INFIQC, Dpto. de Fisicoquímica, Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Córdoba, Medina Allende y Haya de la Torre, Ciudad Universitaria, X5000HUA, Córdoba, ARGENTINA. Gabriela.Lacconi@gmail.com El diseño de plataformas de silicio con arreglos de partículas metálicas depositadas constituye un área de gran interés por ejemplo, para el desarrollo dispositivos microelectrónicos, sensores específicos para la detección óptica y espectroscópica de moléculas, etc1. La obtención de plataformas activas SERS requiere el estudio del proceso de deposición y el control del tamaño y forma de las partículas electrodepositadas, adecuado y específico para proporcionar la intensificación de la dispersión Raman de manera altamente sensible. En el presente trabajo se abordó la problemática de la electrodeposición de partículas de plata sobre sustratos de n-Silicio (111) hidrogenado. La hidrogenación de la superficie es fundamental para disponer de una superficie lisa, hidrofóbica y equivalente en todas las mediciones. La eficaz eliminación del óxido superficial y el pretratamiento riguroso de la superficie representan etapas de gran importancia para alcanzar el objetivo establecido. La caracterización electroquímica y determinación de las propiedades eléctricas de las superficies Si-H se llevaron a cabo mediante voltamperometría cíclica, espectroscopía de impedancia electroquímica y a través gráficos de Mott-Schottky en soluciones acuosas de ácido acético/acetato de sodio (0,1M). El seguimiento de la morfología superficial del sustrato inicial fue determinado mediante microscopía de fuerza atómica con alta resolución. Una vez caracterizado el sustrato Si-H se realizó el estudio de la electrodeposición de Ag mediante la aplicación de diferentes programas Potencial-tiempo a fin de establecer, mediante un sistemático seguimiento de la distribución de tamaños de las partículas (mediante SEM) condiciones óptimas para obtener un diseño de plataforma SERS activa. Luego de la caracterización electroquímica y morfológica, las plataformas fueron utilizadas para establecer la eficiencia para la detección mediante espectroscopía Raman, de adsorbatos sobre las mismas. Los espectros Raman de Rodamina 6G, empleando radiación láser de 632,8 nm y potencia de 1-0,5 mW fueron comparados entre las plataformas con depósitos de Ag formadas mediante barridos potenciodinámicos, pulsos simples de potencial (a diferentes potenciales y tiempos) y doble pulsos de potencial, bajo las mismas condiciones de adsorción. Las mejores condiciones experimentales fueron obtenidas mediante la deposición de Ag a partir de soluciones de KClO4 0,1 M + Ag+ 1,0 mM al aplicar un doble pulso de potencial (10 ms a -1,0 V y 300 s a -0,5V) donde la distribución de tamaños de partículas fue altamente diferenciada, con un valor promedio de 23 nm de tamaño de partículas, determinado por el análisis de imágenes de microscopia electrónica de barrido. Estas plataformas proporcionaron un incremento de las señales SERS de las moléculas, considerablemente mayor. Este efecto no solo se debe al tamaño de las partículas sino que está directamente relacionado a la distribución altamente uniforme de las cristalitas (polihédricas) obtenidas. Agradecimientos: Los autores agradecen a CONICET, FONCyT, SECyT-UNC, PME 1544 por los subsidios y equipamiento otorgados. Referencias: 1- J.H. Henzie, J. Lee, M. H. Lee, W. Hasan, T.W. Odom, Annu. Rev. Phys. Chem. 60 (2009) 147-165.