nanoparticelle di oro: sintesi, proprietà del monostrato protettivo e ...

1 INTRODUZIONE
Il monostrato più studiato e descritto rimane comunque quello costituito
da tiolati alchilici, che sono in grado di formare strutture altamente ordinate e
organizzate, su film sottili di oro supportati su wafer di silicio, vetro, ecc. Questi
film tendono ad avere prevalentemente una struttura (111), in cui cioè, per metalli
con impaccamento fcc, gli atomi sulla superficie si presentano esagonali.
Innanzitutto è opportuno chiedersi come mai proprio l’Au (111) sia stato
scelto come substrato di elezione: per prima cosa si tratta di un metallo nobile,
cioè inerte, quindi ha una bassa tendenza a ossidarsi (al contrario dell’argento);
poi la sua superficie può essere pulita semplicemente rimuovendo le impurezze
adsorbite, presenta meno difetti di altre, porta alla formazione di buoni SAMs,
lega i tioli con interazioni forti ed è biocompatibile.
Per quanto riguarda l’elevata affinità che l’oro dimostra per i tioli, si può
dire che la natura del legame oro-zolfo non è ancora completamente nota. Dal
momento che l’oro non forma ossidi, l’adsorbimento dei tioli sulla superficie non
passa attraverso una reazione redox. La formazione di un tiolato richiede
l’attivazione chimica del legame S-H del gruppo tiolico (o legame S-S del
disolfuro); le energie coinvolte in questo processo sono state studiate per la prima
volta nel 1987 da Dubois, 7 che ha condotto misure di desorbimento a
temperatura programmata di dimetildisolfuri su Au(111), e successivamente da
Scoles8 che si è interessato alle energie di legame di vari composti organici
solforati adsorbiti su Au: i risultati di questi studi hanno suggerito che le energie
di legame coinvolte siano dell’ordine di 30 kcal/mol. Misure condotte in vuoto
hanno messo in evidenza che il legame Au-S nel monostrato auto-assemblato ha
la forza di un legame omolitico dell’ordine di 45 kcal/mol. 9
Non c’è ancora consenso sulla sorte dell’atomo di idrogeno proveniente
dai tioli che si adsorbono e cioè se si forma o meno H2.
Preparazione e caratterizzazione di monostrati autoassemblati su superfici
metalliche
Monostrati autoassemblati di tioli alchilici (o disolfuri) su superfici
metalliche possono essere realizzati per adsorbimento delle molecole organiche
sul substrato da una soluzione o da fase vapore.
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