06/C332

Adsorción de Tioles y Selenoles en Superficies de Metales Nobles.
Adsorption of Thiols and Selenols on Surfaces of Noble Metals.

Director: ZAMPIERI, Guillermo
Correo Electrónico: zamp@cab.cnea.gov.ar

Integrantes: ASCOLANI, Hugo; COMETTO, Fernando; BENGIO, Silvina; DE PELLEGRIN, Jorge; WENGER, Carlos; ANTICURA, Oscar.

Resumen Técnico: Una de las áreas de mayor crecimiento en nanotecnología es la “funcionalización” de superficies a través de la adsorción de moléculas orgánicas. Entre las moléculas más usadas para este fin se encuentran los tioles, que son cadenas de átomos de C terminadas en un extremo con un grupo tiol (-SH) y en el otro con un grupo químico específico. Las moléculas se adhieren verticales sobre la superficie formando una película muy compacta que se conoce como SAM (por Self-Assembled Monolayer). El extremo con el grupo tiol es el que reacciona con la superficie y el otro extremo se termina con un grupo químico elegido para conferir las nuevas propiedades a la superficie. Las SAMs son utilizadas para una variedad de aplicaciones, particularmente en biosensores y en dispositivos de electrónica molecular, y el rápido crecimiento de estas áreas demanda de una comprensión más profunda de la estructura microscópica de las SAMs, gobernada básicamente por el interjuego de tres interacciones: entre el grupo tiol y los átomos de la superficie, entre las cadenas de C y entre grupos terminales. Nuestro proyecto pretende aportar a esta demanda a través del estudio de un número de casos seleccionados de adsorción de tioles sobre superficies de metales nobles, particularmente sobre Au (111). Adicionalmente estudiaremos tambien SAMs preparadas a partir de selenoles. El reemplazo de S por Se, que tiene propiedades químicas similares, nos permitirá por un lado aportar otra perspectiva para analizar el problema y por otro explorar las propiedades de un nuevo gurpo de SAMs. Finalmente, para ayudar a la comprensión de las leyes que gobiernan la adsorción de tioles y selenoles estudiaremos tambien la adsorción de S y Se atómico sobre las superficies de interés.

Summary: The adsorption of organic molecules to “functionalize” the properties of a surface is an area of research of enormous growth. Thiols are among the molecules most widely used for this purpose; these molecules are composed of a C chain terminated with a thiol group (HS-) at one extreme and another chemical group at the other extreme. The molecules adsorb vertically on the surface forming a compact film known as a SAM (Self-Assembled Monoloyer). The thiol group at one extreme provides the adhesion to the surface, and the group at the other extreme is chosen to confer the new properties to the surface. The SAMs are being used for a variety of applications, particularly for biosensors and in molecular electroncic devices. The rapid growth of these areas demands a better knowledge of the microscopic structure of the SAMs, governed by the interplay of three basic interactions: between the thiol group and the surface atoms, between the C chains, and between the terminal groups at the vacuum side. This project is aimed to supply this demand of new knowledge. To this purpose we will study a number of selected cases of thiol adsorption on surfaces of noble metals, particularly on Au (111). Additionally, we will study SAMs prepared with selenols instead of thiols. The change of S by Se, which has a similar chemistry, will allow us to have a new insight into the problem, and at the same time to explore the properties of a new class of SAMs. Finally, to aid the study of the laws that govern the adsorption of thiols and selenols, we will also investigate the adsorption of atomic S and Se on the surfaces of interest.