“Deposición electroquímica de nanocristalitas de Ag sobre HOPG”

CECILIA I. VÁZQUEZ; GUSTAVO F.ANDRADE; MARCIA L.A. TEMPERINI; GABRIELA I. LACCONI

Salta, Argentina

Congreso; XVI CONGRESO ARGENTINO DE FISICOQUIMICA Y QUIMICA INORGANICA; 2009

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquimica

DEPOSICIÓN ELECTROQUIMICA DE NANOCRISTALITAS DE Ag SOBRE HOPG Cecilia I. Vázquez(1), Gustavo F. S. Andrade(2), Marcia L. A. Temperini(2), Gabriela I. Lacconi(1)(1), Gustavo F. S. Andrade(2), Marcia L. A. Temperini(2), Gabriela I. Lacconi(1)(1) (1) INFIQC, Depto. de Fisicoquímica, Facultad Ciencias Químicas – Universidad Nacional de Córdoba - Cdad. Universitaria, Córdoba, Argentina. (2) Instituto de Química, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil. E-mail: glacconi@mail.fcq.unc.edu.ar Debido al creciente interés existente hacia el desarrollo del campo de la nanociencia y la nanotecnología, promovido por la industria de miniaturización de dispositivos electrónicos, en los últimos años se han realizado numerosos estudios sobre la generación de nanoestructuras de metales sobre soportes sólidos, con principal interés en el control de la estructura y la reactividad superficial. La formación de las nanoestructuras metálicas y bi-metálicas mediante métodos electroquímicos, constituye una estrategia importante en el desarrollo de nuevas alternativas de síntesis que permitan adquirir un preciso control del proceso [1]. El objetivo del presente trabajo consiste en el estudio de las primeras etapas de formación de cristalitas de Ag sobre HOPG en presencia de ácido picolínico (PA), mediante métodos electroquímicos, microscopía electrónica de barrido y espectroscopía SERS (del inglés: Surface Enhancement of Raman Scattering). La presencia de PA en el electrolito durante la deposición potenciodinámica de Ag sobre HOPG en soluciones de KClO4, produce un desplazamiento del potencial de electroreducción de iones Ag+ y evidencia la formación de especies complejas durante la disolución del depósito. La morfología y distribución de partículas así como también, el mecanismo de nucleación y crecimiento de las cristalitas de Ag, son modificados por la presencia del aditivo. Por otra parte, la adsorción de las moléculas de PA y la formación de especies complejas con Ag+ producen la inhibición de la velocidad de nucleación y crecimiento de los primeros cristales. La deposición de Ag mediante la aplicación de programas complejos de pulsos de potencial, conduce a obtener un efecto combinado entre las condiciones de nucleación y la velocidad de crecimiento, en forma selectiva en los sitios de los bordes de escalones o sobre las terrazas del sustrato. Las cristalitas formadas siguen un comportamiento de nucleación tri-dimensional tipo Volmer-Weber (debido a la débil interacción entre las partículas metálicas y el sustrato) y crecimiento controlado por difusión. Los cambios de forma, tamaño y distribución de las partículas de Ag y el aspecto molecular del mecanismo fueron determinados mediante microscopía electrónica de barrido y espectroscopía SERS in-situ, respectivamente [2, 3]. La identificación química de las especies que intervienen en el proceso así como la interacción producida entre las moléculas de PA y las cristalitas depositadas, es monitoreada durante la electrodeposición de Ag, a través de los cambios producidos en las señales de los modos vibracionales del aditivo en el espectro SERS. Los resultados obtenidos permiten establecer una aproximación de las etapas que conforman el mecanismo de formación de nanocristalitas de Ag, desde el punto de vista macroscópico y molecular, bajo diferentes condiciones experimentales. [1] R. Penner, J. Phys. Chem. B 106 (2002) 3339. [2] J. Barthelmes, W. Plieth, Electrochim. Acta 40 (1995) 2487. [3] R. Wen, Y. Fang, Vibrational Spectrosc. 39 (2005) 106.4, produce un desplazamiento del potencial de electroreducción de iones Ag+ y evidencia la formación de especies complejas durante la disolución del depósito. La morfología y distribución de partículas así como también, el mecanismo de nucleación y crecimiento de las cristalitas de Ag, son modificados por la presencia del aditivo. Por otra parte, la adsorción de las moléculas de PA y la formación de especies complejas con Ag+ producen la inhibición de la velocidad de nucleación y crecimiento de los primeros cristales. La deposición de Ag mediante la aplicación de programas complejos de pulsos de potencial, conduce a obtener un efecto combinado entre las condiciones de nucleación y la velocidad de crecimiento, en forma selectiva en los sitios de los bordes de escalones o sobre las terrazas del sustrato. Las cristalitas formadas siguen un comportamiento de nucleación tri-dimensional tipo Volmer-Weber (debido a la débil interacción entre las partículas metálicas y el sustrato) y crecimiento controlado por difusión. Los cambios de forma, tamaño y distribución de las partículas de Ag y el aspecto molecular del mecanismo fueron determinados mediante microscopía electrónica de barrido y espectroscopía SERS in-situ, respectivamente [2, 3]. La identificación química de las especies que intervienen en el proceso así como la interacción producida entre las moléculas de PA y las cristalitas depositadas, es monitoreada durante la electrodeposición de Ag, a través de los cambios producidos en las señales de los modos vibracionales del aditivo en el espectro SERS. Los resultados obtenidos permiten establecer una aproximación de las etapas que conforman el mecanismo de formación de nanocristalitas de Ag, desde el punto de vista macroscópico y molecular, bajo diferentes condiciones experimentales. [1] R. Penner, J. Phys. Chem. B 106 (2002) 3339. [2] J. Barthelmes, W. Plieth, Electrochim. Acta 40 (1995) 2487. [3] R. Wen, Y. Fang, Vibrational Spectrosc. 39 (2005) 106.+ y evidencia la formación de especies complejas durante la disolución del depósito. La morfología y distribución de partículas así como también, el mecanismo de nucleación y crecimiento de las cristalitas de Ag, son modificados por la presencia del aditivo. Por otra parte, la adsorción de las moléculas de PA y la formación de especies complejas con Ag+ producen la inhibición de la velocidad de nucleación y crecimiento de los primeros cristales. La deposición de Ag mediante la aplicación de programas complejos de pulsos de potencial, conduce a obtener un efecto combinado entre las condiciones de nucleación y la velocidad de crecimiento, en forma selectiva en los sitios de los bordes de escalones o sobre las terrazas del sustrato. Las cristalitas formadas siguen un comportamiento de nucleación tri-dimensional tipo Volmer-Weber (debido a la débil interacción entre las partículas metálicas y el sustrato) y crecimiento controlado por difusión. Los cambios de forma, tamaño y distribución de las partículas de Ag y el aspecto molecular del mecanismo fueron determinados mediante microscopía electrónica de barrido y espectroscopía SERS in-situ, respectivamente [2, 3]. La identificación química de las especies que intervienen en el proceso así como la interacción producida entre las moléculas de PA y las cristalitas depositadas, es monitoreada durante la electrodeposición de Ag, a través de los cambios producidos en las señales de los modos vibracionales del aditivo en el espectro SERS. Los resultados obtenidos permiten establecer una aproximación de las etapas que conforman el mecanismo de formación de nanocristalitas de Ag, desde el punto de vista macroscópico y molecular, bajo diferentes condiciones experimentales. [1] R. Penner, J. Phys. Chem. B 106 (2002) 3339. [2] J. Barthelmes, W. Plieth, Electrochim. Acta 40 (1995) 2487. [3] R. Wen, Y. Fang, Vibrational Spectrosc. 39 (2005) 106.+ producen la inhibición de la velocidad de nucleación y crecimiento de los primeros cristales. La deposición de Ag mediante la aplicación de programas complejos de pulsos de potencial, conduce a obtener un efecto combinado entre las condiciones de nucleación y la velocidad de crecimiento, en forma selectiva en los sitios de los bordes de escalones o sobre las terrazas del sustrato. Las cristalitas formadas siguen un comportamiento de nucleación tri-dimensional tipo Volmer-Weber (debido a la débil interacción entre las partículas metálicas y el sustrato) y crecimiento controlado por difusión. Los cambios de forma, tamaño y distribución de las partículas de Ag y el aspecto molecular del mecanismo fueron determinados mediante microscopía electrónica de barrido y espectroscopía SERS in-situ, respectivamente [2, 3]. La identificación química de las especies que intervienen en el proceso así como la interacción producida entre las moléculas de PA y las cristalitas depositadas, es monitoreada durante la electrodeposición de Ag, a través de los cambios producidos en las señales de los modos vibracionales del aditivo en el espectro SERS. Los resultados obtenidos permiten establecer una aproximación de las etapas que conforman el mecanismo de formación de nanocristalitas de Ag, desde el punto de vista macroscópico y molecular, bajo diferentes condiciones experimentales. [1] R. Penner, J. Phys. Chem. B 106 (2002) 3339. [2] J. Barthelmes, W. Plieth, Electrochim. Acta 40 (1995) 2487. [3] R. Wen, Y. Fang, Vibrational Spectrosc. 39 (2005) 106.J. Phys. Chem. B 106 (2002) 3339. [2] J. Barthelmes, W. Plieth, Electrochim. Acta 40 (1995) 2487. [3] R. Wen, Y. Fang, Vibrational Spectrosc. 39 (2005) 106.Electrochim. Acta 40 (1995) 2487. [3] R. Wen, Y. Fang, Vibrational Spectrosc. 39 (2005) 106.Vibrational Spectrosc. 39 (2005) 106.