Análisis de Superficie del Disulfuro de dimetilo Adsorbido en Cobre oxidado por Espectroscopia Fotoelectrónica de Rayos X

NÉLIDA, PERUCHENA; NAZZARRO, MARCELO; CARRERA, SEBASTIÁN; FURLONG, OCTAVIO

SANTA ROSA, LA PAMPA

Congreso; 10° CONGRESO ARGENTINO DE QUÍMICA ANALÍTICA; 2019

UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PAMPA

Bajo condiciones de lubricación límite, el uso de aditivos de lubricación requiere la formación de películas lubricantes sólidas, las cuales pueden generarse mediante procesos de adsorción y reacciones triboquímicas en la interfase deslizante1. La caracterización de las películas formadas sobre dichas superficies puede ser realizada mediante técnicas espectroscópicas sensibles a la composición química superficial, como es el caso de la Espectroscopia de fotoelectrones de Rayos X (XPS). La adsorción y reacción de moléculas sobre superficies sólidas pueden ser monitoreadas mediante experimentos de desorción térmica programada (DTP) bajo condiciones de ultra alto vacio2. Esta metodología se aplicó al estudio del Disulfuro de Dimetilo (DSDM) como potencial aditivo de lubricación en contactos deslizantes de cobre sometidos a condiciones oxidantes3.Estudios previos demuestran la elevada reactividad del DSDM sobre superficies de cobre elemental bajo condiciones ideales (no-oxidantes); el presente trabajo busca evaluar si este comportamiento se mantiene bajo condiciones oxidantes (óxidos de cobre).Para la realización de los ensayos, un monocristal de cobre (111) es oxidado in-situ exponiéndolo a O2 (5х10-7 Torr) a temperaturas relativamente elevadas (680 K), obteniendo así una capa delgada de óxido de cobre en la superficie del monocristal. Para confirmar la presencia del óxido se realizaron estudios de XPS, demostrando su estabilidad sobre la superficie hasta temperaturas superiores a los 870 K (Figura 1).Posteriormente, la superficie oxidada es expuesta a distintas dosis de DSDM. Finalmente, la muestra es calentada en forma lineal mientras se monitorean posibles productos de desorción mediante un espectrómetro de masa. Luego de este proceso de calentamiento, se vuelven a tomar espectros de XPS para analizar posibles cambios químicos en la superficie. Los resultados obtenidos luego del calentamiento muestran la presencia de azufre adsorbido sobre la capa de óxido. Se pudo concluir que la presencia del óxido no pasiva completamente la superficie, permitiendo la reacción del compuesto con la misma, por lo que el DSDM también presenta potencial como aditivo de lubricación límite bajo condiciones oxidantes.