Preparación y caracterización de monocapas autoensambladas de ácido 2-mercaptonicotínico sobre Au(111)

D. E. PISSINIS; O. E. LINAREZ PÉREZ; F. P. COMETTO; H. ASCOLANI; M, LÓPEZ TEIJELO

Congreso; V Encuentro de Química y Física de Superficies; 2011

La formación de monocapas autoensambladas (SAMs) sobre metales proporciona sistemas simples, flexibles y altamente convenientes que permiten modificar las propiedades de superficies metálicas. Su importancia radica, entre otras, en la potencialidad para su posterior modificación por formación de otras capas superficiales reactivas o sistemas más complejos, entre los que cabe mencionar las nanopartículas metálicas o moléculas de interés biológico. En este trabajo se modifican superficies de Au(111) con ácido 2-mercaptonicotínico (2-MNA) a fin de obtener monocapas ancladas a la superficie metálica y generar superficies funcionalizadas que posean grupos funcionales ionizables. Las monocapas autoensambladas obtenidas se caracterizan por métodos electroquímicos, Raman (SERS) y espectroscopia de fotoemisión de alta resolución (HR-XPS) obtenidos en la línea D08A-SGM del Laboratorio Nacional de Luz Sincrotron (LNLS), Campinas, Brasil. Las SAMs fueron obtenidas por inmersión directa del sustrato de Au (111), en solución de NaOH 0,1 M conteniendo el adsorbato, 2-MNA, en concentración 0,01 M. Las monocapas obtenidas a diferentes tiempos de inmersión se caracterizaron por voltamperometría cíclica (VC) y espectroscopía de impedancia electroquímica (EIE), para determinar su estabilidad, cubrimiento superficial y presencia de defectos. La desorción reductiva de la SAMs en medio básico muestra un pico de corriente catódica a - 0,75 V debido a la desorción de 2-MNA, junto con una onda de corriente en el intervalo de potencial desde -0,9 a -1,2 V previo al desprendimiento de hidrógeno. Estudios de competencia de ligandos, concentración del adsorbato y tiempo de inmersión, medidos por VC y XPS, permitieron determinar que esta señal se debe a la desorción de azufre adsorbido en el sustrato producido por la descomposición del adsorbato. En medio básico, 2-MNA se adsorbe por medio de un enlace tiolato S-Au, presentando además una interacción por medio del N piridínico no protonado. Estudios de desorción a diferentes pH, permiten concluir que en medio ácido se produce el desarrollo de una carga parcial positiva pobre la SAM debido a la protonación del N piridínico. Los resultados electroquímicos conjuntamente con XPS y SERS, permiten explicar la configuración del adsorbato y su comportamiento con el pH del medio.