Determinación del estado de oxidación de partı́culas de Ag depositadas sobre sustratos de T i/T iO2 .

LUCÍA B. AVALLE; FABIANA OLIVA; M. CECILIA GIMÉNEZ; LUIS REINAUDI

Córdoba

Congreso; 106 RAFA; 2021

Asociación física Argentina

La modificación de pelı́culas delgadas de Ti/TiO 2 por nanopartı́culas metálicas ha recibido considerable atención, principalmente debido a su importancia en aplicaciones de sistemas a nanoescala [1,2]. En consecuencia, el conocimiento de las interacciones entre las nanopartı́culas metálicas y el soporte es esencial para predecir la forma y el tamaño de las estructuras depositadas, ası́ como para evaluar el grado de transferencia de carga relacionadacon la interacción metal-soporte. En el presente trabajo, se determinaron los diferentes estados de oxidación del Ti, Ag y O en muestras de óxido de titanio formado potenciodinámicamente a partir de titanio depositado sobre vidrio mediante Espectroscopı́a Foto-electrónica de rayos-X (X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS) (LAMARX-UNC). La formación y estabilización del óxido se realizó en soluciones de HClO 4 0,010 M por Voltamperometrı́a Cı́clica (VC) entre -1,0 y 0,8 V vs. ECS; bajo estas condiciones se prepararon superficies cuyo espesor inicial del óxido detitanio es inferior a 2 nm [3]. Posteriormente, se modificó la superficie del óxido con partı́culas de Ag depositadas espontánea y electroquı́micamente. Los depósitos electroquı́micos de partı́culas de Ag se realizaron en una solución de AgNO 3 0,002 M a dos potenciales diferentes -0,55 V y -0,65 V vs. ECS, durante 30 s. Los espectros de XPS sin decapar para las muestras de Ti/TiO 2 sin modificar muestran la señal para los picos de Ti 2p 3/2 a 558,5 eV, y Ti 2p 1/2 a 465,0 eV, correspondientes al Ti(IV) en el óxido. En los espectros de XPS sin decapado para las muestrasde Ti/TiO 2 /Ag se observaron dos picos caracterı́sticos de los estados Ag 3d 3/2 y Ag 3d 5/2 a 374,3 eV y 368,3 eV, sugiriendo la presencia de Ag metálica en la superficie [4]. Un estudio pormenorizado en la zona de energı́as del oxı́geno reveló un pico asimétrico cuya deconvolución muestra componentes compatibles con la presencia de (hidr)óxido de titanio. En las superficies modificadas tanto con Ag espontánea como electrodepositada, se observó el incremento en una componente asociada energéticamente al SiO 2 (sustrato de vidrio conductor). Con elpropósito de estudiar la variación de la composición del sustrato a distintas profundidades, se realizaron decapados por bombardeo con iones Ar + de las muestras a diferentes energı́as y tiempos de exposición. Se realizaron estudios teóricos, mediante cálculos ab-initio, de adsorción de átomos de plata sobre superficies (100) y (001) de rutilo, comparando las energı́as y distancias de adsorción en diferentes sitios y realizando cálculos de DOS, para analizar las propiedades electrónicas. Las tendencias observadas se compararon con los resultados experimentales.[1] Mathew Snehamol, Ganguly Priyanka, Rhatigan Stephen, Kumaravel Vignesh, Byrne Ciara, Hinder Steven J., Bartlett John, Nolan Michael, Pillai Suresh C. Applied Sciences 8, 11 (2018) 2067.[2] M.G.Méndez-Medrano, E. Kowalska, A. Lehoux, A. Herissan, B. Ohtani, D. Bahena, V. Briois, C. Colbeau-Justin, J.L. Rodrı́guez-López, H. Remita J. Phys. Chem. C 9, 120 (2016) 5143-5154.[3] Filippin F.A., Linarez Pérez O.E., López Teijelo M., Bonetto R.D ., Trincavelli J., Avalle L.B. Electrochimica Acta 129 (2014) 266-275.[4] Bazant, P., Kuritka, I., Munster, L. et al. Microwave solvothermal decoration of the cellulose surface by nanostructured hybrid Ag/ZnO particles: a joint XPS, XRD and SEM study. Cellulose 22, 1275?1293 (2015).