Caracterización de procesos de transferencia de carga sobre películas porosas autoensambladas

F.A. GUTIÉRREZ, O.E. LINAREZ PEREZ, N. WILKE, S.A. DASSIE, M. LOPEZ TEIJELO

Congreso; XV Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica.; 2007

Las monocapas autoensambladas (SAMs) de alcanotioles sobre oro han sido utilizadas como
un método eficiente para la preparación de interfaces químicas, ya que presentan un alto
orden estructural, son estables, de fácil preparación y estructuralemte bien definidas, dando
lugar a películas de espesor y funciones controlables [1]. Las SAMs de tioles aromáticos y
derivados de piridinas sobre superficies metálicas han captado un considerable interés en los
últimos años debido a diferentes aplicaciones prácticas en diversos campos tecnológicos.
Las técnicas electroquímicas tales como la voltamperometría cíclica y la Espectroscopia de
Impedancia electroquímica (EIE), son útiles para el monitoreo de las propiedades de las SAMs,
ya que brindan información sobre la presencia y distribución de defectos o huecos superficiales,
los mecanismos y la cinética de los procesos de formación de las SAMs y el cubrimiento
superficial.
El bloqueo de la transferencia electrónica provocado por la presencia de las SAMs raramente
es completo. En muchos casos, las capas exhiben un comportamiento que se asemeja a un
arreglo de microelectrodos donde los sitios activos son identificados como defectos o huecos
en la película, y tanto el electrolito como las sondas electroquímicas tienen acceso al sustrato a
través de dichos defectos [2].
Este trabajo está dirigido al estudio de películas orgánicas formadas por piridinas sustituidas
autoensambladas sobre oro. Para examinar las propiedades eléctricas y la integridad de las
películas respecto a la formación de defectos estructurales, se analizaron los cambios en el
proceso de transferencia de carga de sondas electroquímicas sobre las superficies de oro
modificadas. La cupla redox Fe2+ /Fe3+ sobre electrodos de oro modificados con las moléculas
estudiadas, muestra un perfil voltamperométríco que se corresponde con una superficie
parcialmente bloqueada. Estos perfiles pueden ser simulados de acuerdo a un modelo que
considera una película inactiva con poros microscópicos activos, donde la cupla puede
presentar difusión no lineal dependiendo de su tamaño y distribución de los mismos [3,4,5,6].
De la comparación de los perfiles voltamperométrícos experimentales con los teóricos se
pueden obtener parámetros tales como el grado de cubrimiento, la constante de transferencia
de carga y en algunos casos, la distancia entre los poros y su tamaño. De manera
complementaria los parámetros revelantes fueron corroborados por medio de Espectroscopia
de Impedancia electroquímica.
[1] W. Azzam, C. Fuxen, A. Birkner, H.T. Rong, M. Buck, C. Wöll, Langmuir, 19, 4958 (2003)
[2] S. Campuzano, M. Pedrero, C. Montemayor, E. Fatás, J.M. Pingarron, J. Electroanal. Chem., 586, 112 (2006).
[3] T. Gueshi, K. Tokuda, H. Matsuda, Electroanal.Chem, 101, 29 (1979).
[4] C. Amatore, J.M Savént, D. Tessier, J Am. Chem. , 147, 39 (1983).
[5] F. Chevallier, L. Jiang, T. Jones, R. G. Compton, J. Electroanal. Chem., 587, 254 (2006).
[61] T. Davies, R. Moore, C. Banks, R. G. Compton, J. Electroanal. Chem., 574, 123 (2004).
Agradecimientos: CONICET (F.A.G y O.E.L.P. agradece por la beca), ANPCYT, Agencia Córdoba Ciencia S.E., SECyT
(UNC)