Influencia de la química superficial en el crecimiento y propiedades funcionales de films de ZIF-8

ALLEGRETTO, JUAN A.; ARCIDIÁCONO, MELINA; STEINBERG, PAULA Y.; ANGELOMÉ, PAULA C.; AZZARONI, OMAR; RAFTI, MATIAS

Encuentro; XXI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados NANO 2022; 2022

El ZIF-8 es uno de los MOFs más utilizados hoy en día, debido principalmente a su elevada estabilidad térmica (~450 ºC) y su elevada área superficial (1950 m2g-1) asociada a microporos netamente hidrofóbicos (diámetro 11.6 Å, boca 3.4 Å).[1] Ha sido ampliamente utilizado como film delgado en variadas aplicaciones.[2-5] En función de su aplicación, resulta práctica común alternar entre diferentes sustratos para el crecimiento de los films, lo que implica a su vez diferentes modificaciones químicas (comúnmente llamados primers) para cada tipo de sustrato.[6-8] Esto hace que exista una gran variabilidad de combinaciones sustrato-primer-film, volviendo dificultosa su comparación y la extrapolación de sus propiedades estructurales y funcionales entre diferentes sistemas.En este trabajo,[9] abordamos la comparación de dos sistemas modelo de films de ZIF-8, utilizando sustratos de Si modificados con una capa de silano y sustratos de Au, modificados con una monocapa autoensamblada de tiol. Tras realizar una caracterización exhaustiva mediante diferentes técnicas complementarias, encontramos que, en tanto parámetros comúnmente utilizados como puntos de comparación entre films diferentes, como ser la cubrimiento, cristalinidad y espesor, se mantienen comparables, la estructuración de los films resulta significativamente diferente. Encontramos a su vez que esta diferencia estructural, resulta ser crítica al momento de evaluar las propiedades funcionales de los films. Al aplicar un modelo de electrodos parcialmente bloqueados para analizar resultados voltamperométricos,[10] fue posible determinar la influencia de las diferentes modificaciones superficiales de los sustratos sobre la permeación de sondas redox. Esto reveló la interdependencia entre las características estructurales y funcionales de los films, y cómo las diferentes estrategias de síntesis afectan a las mismas.