Formación de nanoestructuras sobre Au, Cu y Carbono Pirolítico altamente orientado : interruptores moleculares

Abstract

La presente tesis doctoral consistió en el estudio sistemético y experimental de la Adsorción de diferentes tipos de moléculas sobre Cu, Au y carbono pirolítico altamente orientado (HOPG) para la formación de sistemas nanoestructurados inteligentes. Se emplearon técnicas electroquímicas, espectroscópicas y de fotoemisión para realizar una caracterización exhaustiva de las nanoestructuras formadas. Sumado a esto, se realizaron cálculos computacionales que permitieron una mejor compresión de los resultados obtenidos experimentalmente. En particular, primeramente se realizó un estudio de la formación de monocapas autoensambladas (SAMs) de tioles sobre superficies de Cu y Au. En este sentido, se analizó el efecto de la cara cristalina del Au(hkl) en la estabilidad de las SAMs en función de la hibridación del C* (C unido al grupo -SH) y del largo de cadena del alcanotiol. Posteriormente, se continuó dicho estudio comparativo al analizar la diferencia en la configuración de las SAMs resultantes de la adsorción de a,w alcanoditioles sobre Au(100) y Au(111). Por su lado, se realizaron estudios de adsorción de tioles sobre Cu policristalino que permitieron la formación de estructuras lamelares complejas de Cu-alcanotioles. En una segunda parte se se buscaron las mejores condiciones experimentales para la fabricación de superficies inteligentes sobre Au(111) y HOPG. Por un lado, se formaron SAMs mixtas homogéneas de tioles sobre Au(111) que resultaron en la formación de un switch molecular sensible a pH. Por el otro lado, se formaron redes supramoleculares en 2D mediante la interacción de puente H entre moléculas aromáticas funcionalizadas sobre HOPG que, además, presentan propiedades de interruptor molecular sensibles a la dirección del campo eléctrico aplicado por un microscopio de efecto túnel en la interfaz sólido | líquido.