Estudio in-situ del proceso de adsorción de ácido 2-mercaptonicotínico (2MNA) sobre Au(111).

J. GUZMAN; O. E. LINAREZ PÉREZ; F. P. COMETTO; M. LÓPEZTEIJELO

Córdoba

Congreso; 3ra Reunión NanoCórdoba 2014; 2014

El proceso de autoensamblado de tioles alifáticos sobre Au ha sido estudiado en tiempo real por técnicas in situ, como así también a partir de la caracterización, por diversas técnicas, de monocapas previamente formadas. En general, se considera que el proceso de formación de las monocapas ocurre en dos etapas bien diferenciadas: 1) una adsorción rápida que es dependiente de la concentración y conforma gran parte de la SAM (40% del cubrimiento nal en 500 ms para una solución 1mM de tiol), y 2) una etapa mucho más lenta (10 a 20 h) de adsorción, donde tiene lugar ademas la reorganización y consolidación de la monocapa. En este contexto, Lakshminarayanan y col. introdujeron la espectroscopia de impedancia electroquímica en tiempo real (EIE) al estudio del mecanismo de autoensamblado, basándose en la variación de la capacidad interfacial que ocurre durante este proceso. La EIE se ha mostrado como una técnica potente y confiable para el estudio en tiempo real de la formación de SAMs, tanto en Au como en otros metales, por ejemplo el Cu. En este trabajo se estudia la cinética de adsorción de un tiol aromático (2MNA) sobre superficies de Au (111). De los modelos básicos informados en la literatura, a saber: 1) adsorción de Langmuir; 2) adsorción de Langmuir controlada por difusión (DCL); y 3) adsorción controlada por difusión, fue posible determinar el tipo de control cinético que opera durante la adsorción, como así también la constante de velocidad asociada al proceso. Se realizaron mediciones in-situ de la respuesta de EIE a una frecuencia dada en función del tiempo, a fin de determinar la variación de capacidad interfacial durante el proceso de autoensamblado de 2MNA en el rango de concentraciones de 2MNA 1M-1mM. A tiempos cortos, se encontró un comportamiento concordante con el modelo DCL para todo el intervalo de concentraciones utilizado, mientras que la respuesta global del sistema es mas compleja que la informada en trabajos previos sobre alcanotioles. No obstante, se pudieron obtener los distintos valores de constante de velocidad y su dependencia con la concentración del adsorbato. Por otra parte, no fue posible determinar el grado de cubrimiento final alcanzado por las SAMs, debido a que la respuesta eléctrica del sistema a tiempos largos presenta una contribución cuyo origen no ha sido posible asignar.