ESTUDIO COMPUTACIONEAL DEL MECANISMO DE LEVANTAMIENTO DE DITIOLES ADSORBIDOS SOBRE AU(111) PARA LA FORMACION DE MONOCAPAS AUTOENSAMBALDAS

E.M. EUTI; P. VÉLEZ; F.P. COMETTO; E.P.M LEIVA; V.A. MACAGNO

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

Introducción: El crecimiento de las monocapas autoensambladas (SAMs) procede en dos pasos: 1) en primer lugar una fase diluida (LD) de moléculas adsorbidas con las cadenas carbonadas paralelas a la superficie, 2) posteriormente se sustituye esta fase por una más densa (UP) con las moléculas adsorbidas verticalmente sobre la superficie. El el caso de ditioles la fase inicial puede ser "demasiado" estable, lo que podría convertirse en un obstáculo para la formación de la fase final. En el caso de los alcanotioles las energías y configuraciones de las fases LD y UP son muy proximas. Ademas la transicion LD-UP es del orden de las decenas de meV a temperatura ambiente produciendose de forma espontánea en un período relativamente corto tiempo (minutos a horas). El caso es diferente para los ditioles porque en la etapa inicial las moléculas se unen a la superficie a través de enlaces químicos S-Au en ambos extremos [1,2]. Esto implica que el levantamiento de un extremo tiene que superar una barrera de energía mucho más grande (algunos eV), y por lo tanto ocurrir en una escala de tiempo fuera del alcance de cualquier experimento. Sin embargo la transición LD-UP ocurre en tiempos de laboratorio, lo cual indica que debe haber otro mecanismo en juego con una barrera de energía mucho menor. Objetivos: Considerar una nueva perspectiva del proceso de formacion de SAMs a partir de un modelo de calculo que simule la transicion LD-UP. Resultados y conclusiones: En el presente trabajo hemos considerado diferentes sistemas mediante el empleo del programa SIESTA, el cual trabaja bajo el formalismo de la Teoría del Funcional de Densidad Electrónica o DFT y calculos de camino de menor energia (MEP) entre dos confifuraciones de equilibrio conocidas. Nuestros resultados nuestran que la formacion de enlaces disulfuro determina la estructura final de la monocapa autoensamblada de ditioles sobre Au(111). En la siguiene figura se muestra el perfil de energía vs. la coordenada de reacción y las configuraciones de los estados inicial (i), de transición (sp) y final (f) para la transición de dos radicales de etanoditiolato en fase LD hacia una configuración UP sobre una supercicie de Au (111). Aqui la energia de activacion del proceso es de 0.91 eV.