Role of Gold Adatoms in the Adsorption of Sulfide Species on the Gold(001)-hex Surface

Authors
Lobo Maza, Flavia Emilia; Carro, Pilar; Vericat, Carolina; Kern, Klaus; Salvarezza, Roberto Carlos; Grumelli, Doris Elda
Publication Year
2017
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
We have studied the adsorption of reduced sulfur species on the Au(001)-hex surface from diluted ethanolic sulfide solutions by STM, XPS, electrochemical techniques, and DFT calculations. Our results reveal the absence of S multilayers because all S species are bonded to Au surface atoms. Monomeric S adsorbs at hollow sites forming a (2 × 2) lattice, while S2 species either capture the gold adatoms (Auad) that result from the hex lifting or remove Auad from the substrate forming well-ordered S8-like structures. These are formed by four S2 species coordinated by a central Auad, with AuSS interatomic distances closely resembling those of a metal disulfide. Our results explain not only the predominant surface structures on the gold surface but also topographic features, like Auad islands and Au vacancy islands, and also the chemical nature of adsorbed species from XPS S 2p spectra. In contrast to the S heads of small aromatic thiols, which exhibit a low affinity for Auad, strongly reactive sulfide species react with the metal adatoms leading to well-ordered complexes.
Fil: Lobo Maza, Flavia Emilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Carro, Pilar. Universidad de La Laguna; España
Fil: Vericat, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Kern, Klaus. Max Planck Institute For Solid State Research; Alemania
Fil: Salvarezza, Roberto Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Grumelli, Doris Elda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Subject
Sulfur
Au(001)
STM
gold-Au complexes
Nano-materiales
Nanotecnología
INGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS
Access level
Restricted access
License
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repository
CONICET Digital (CONICET)
Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identifier
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/63815