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Title in Portuguese: Estudo eletroquímico da adsorção de moléculas organosulfuradas sobre superfície de ouro
Title: Electrochemical study of the adsorção of moleculas organosulfuradas on gold surface
Author: Parente, Marcelo Monteiro Valente
Advisor(s): Lima Neto, Pedro de
Co-advisor(s): Diógenes, Izaura Cirino Nogueira
Keywords: Química
Ditiano
Mercaptopiridina
Impedância
Dithiane
Mercaptopyridine
Impedence
Issue Date: 2006
Citation: PARENTE, Marcelo Monteiro Valente. Estudo eletroquímico da adsorção de moléculas organosulfuradas sobre superfície de ouro. 2006. Tese (Doutorado em Química Inorgânica) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006.
Abstract in Portuguese: Superfície de ouro modificada com as espécies 1,4-ditiano (1,4-dt) e 4- mercaptopiridina (pyS), foram estudadas neste trabalho. Para a realização desse estudo foram utilizadas as seguintes técnicas eletroquímicas: polarização linear com eletrodo de disco rotatório, voltametria cíclica, voltametria de pulso diferencial, impedância eletro-hidrodinâmica e espectroscopia de impedância eletroquímica. Outras técnicas também deram suporte, tais como, microscopia de força atômica (MFA), microscopia de superfície por tunelamento (MST), espectroscopia RAMAN e microbalança de quartzo (MBQ). Para as superfícies modificadas com a molécula 1,4-dt, foi observado a diminuição do processo redox [Fe(CN)6]3-/4- com o aumento do tempo de imersão do eletrodo de ouro na solução modificadora. Estes resultados sugerem que taxa de recobrimento da superfície de ouro, com esta espécie, aumenta com o tempo de modificação. Os resultados de impedância eletro-hidrodinâmica juntamente com as micrografias MFA e MST revelam que esta superfície está parcialmente bloqueada apresentando defeitos sobre o filme formado. Os resultados de espectroscopia RAMAN sugerem que esses defeitos podem ser resultantes da adsorção das conformações diferenciadas na forma de “cadeira” e “barco” da molécula 1,4 dt. Por outro lado, os resultados eletroquímicos com as superfícies modificadas com a espécie pyS indicam um aumento do processo de transferência de carga com o aumento do tempo de imersão do eletrodo de ouro na solução modificadora. Este resultado sugere a perda do poder de cobertura para a superfície de ouro modificada com esta espécie. Os resultados de MFA reforçam os resultados anteriores para esta espécie demonstrando que esta superfície apresenta maiores quantidade de defeitos para tempos mais longos de modificação. As curvas de variação de freqüência (ΔF) versus tempo de modificação indicam um aumento de massa na superfície de ouro modificada com a espécie 1,4-dt, enquanto que para a espécie pyS observa-se um processo de desorção, confirmando qualitativamente os resultados obtidos anteriores para estas duas moléculas.
Abstract: Modified gold surface with organosulfur species, 1,4-dithiane (1,4-dt) and 4- mercaptopyridine (pyS), was studied in this work. The study was carried out using the following electrochemical techniques: linear polarization with rotate disk electrode, cyclic voltammetry, differential pulse voltammetry, electrohydrodynamic impedance and electrochemical impedance spectroscopy. Other techniques also gave support, such as, atomic force microscopy (AFM), Scanning tunneling microscopy (STM), RAMAN spectroscopy and quartz crystal microbalance (QCM). For the modified gold surface with the 1,4-dt, it was observed the decrease of the redox-active [Fe(CN)6]3- species with the increase of the immersion time of the gold electrode in the modifier solution. These results suggest that the fractional coverage increases with the modification time. The electrohydrodynamic impedance results together with the MFA and MST results suggest that this surface is partially blocked presenting defects on the formed film. The RAMAN spectra suggest that those defects can be resulting of the adsorption of the different configuration of the modifier molecules (1,4-dt) on the surface ("trans" and "gauche"). The electrochemical results about the modified gold surfaces with the molecule pyS indicate an increase of the electron transfer process with the increase of the immersion time, which suggests the loss of the covering power on the modified gold surface with this species. The AFM results agree the previous results demonstrating that this surface presents larger amount of defects for longer modification times. The frequency curves variation (ΔF) versus the immersion time indicate a mass increase on the modified gold surface with the species 1,4-dt and a process desorption for the species pyS confirming the results obtained previously.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/2075
metadata.dc.type: Tese
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