Estudios electroquímicos, de XPS y SERS de auto-ensamblado de bi-fenil 4-4'-ditiol en Au(111): formación y caracterización

E. M. EUTI; O. E. LINAREZ PÉREZ; E. M. PATRITO; G. ZAMPIERI; V. A. MACAGNO; E. P. LEIVA; F. P. COMETTO

Córdoba

Encuentro; 3ra Reunión NanoCórdoba 2014; 2014

Las monocapas auto-ensambladas (SAMs) generadas en supercies solidas son ampliamente estudiadas debido a sus potenciales aplicaciones. El caso particular de SAMs de ditioles (DT) es particularmente atrayente por sus potencialidades en nanotecnologa y electronica molecular. Las moleculas de DT pueden adsorberse en conguracion `levantada'(SU por sus siglas en ingles, mono-coordinadas) o `acostadas'(LD por sus siglas en ingles, bi-coordinadas) dependiendo del metodo de preparacion y del cubrimiento supercial. En su conguracion SU, los grupos R-SH expuestos o terminales se preservan, lo cual es de gran interes, ya que sirven como centros de nucleacion para la conexion de otras unidades funcionales, como nanopartculas. El inconveniente principal en la preparacion de SAMs de DT es la formacion de enlaces S-S. Esto deteriora las propiedades de la SAM, ya que i) permite la formacion de multicapas y ii) la formacion de enlaces entre moleculas vecinas en el extremo superior de la capa, anulando los grupos R-SH terminales. El objetivo de este trabajo ha sido preparar y analizar capas de bifenil 4-4 ditiol (BPhDT) crecidas sobre Au(111) utilizando diferentes procedimientos y tecnicas. Se caracterizaron los auto-ensamblados preparados por inmersion en soluciones de etanol y de n-hexano, con y sin el uso de un agente reductor (tris-carboxietil fosna, TCEP), mediante desorcion electro-reductiva, espectroscopa de impedancia, actividad redox, espectroscopa de fotoemision de alta resolucion y espectroscopa Raman incrementada por supercie. Los resultados revelan que la simple inmersion en una solucion etanolica de BPhDT conduce a la formacion de, al menos, una bicapa con un alto numero de enlaces S-S. El uso de n-hexano como solvente produce una drastica reduccion de estos enlaces indeseados, y se obtiene un resultado similar en los sustratos preparados en solucion etanolica posteriormente enjuagados con solucion de TCEP. El mejor resultado se obtuvo cuando el agente reductor fue incorporado en la solucion etanolica, resultando en la formacion de una simple capa de moleculas levantadas libres de enlaces S-S. La carga del pico de desorcion y la intensidad relativa de los picos de fotoemision S2p y Au4f indican un cubrimiento supercial de 0.2. En el caso de las multicapas formadas por inmersion en soluciones etanolicas puras, los experimentos con Raman indican que no se forman enlaces S-S entre moleculas vecinas, por lo que todos los enlaces S-S son del tipo intercapa.