Estudios fundamentales sobre la adsorción y reactividad de porfirinas en superficies - Fernández, Cynthia Carolina (2021)
Los materiales híbridos compuestos de moléculas orgánicas depositadas sobre sustratos sólidos tienen una importancia central en el diseño de catalizadores, sensores, dispositivos optoelectrónicos y celdas solares. Las porfirinas constituyen un bloque de construcción ideal debido a su capacidad para enlazar y liberar moléculas con alta especificidad, a que pueden actuar como centros activos en reacciones catalíticas y a que pueden mediar procesos de transferencia de energía que involucren fotones en el visible. Por lo tanto, el estudio de la interacción de porfirinas con superficies sólidas es de gran relevancia tanto académica como tecnológica, razón por la cual ha despertado mucho interés en las últimas décadas. Sin embargo, al momento de comenzar esta tesis, la mayor parte de los estudios se habían centrado en el estudio de moléculas adsorbidas en superficies metálicas y solo en pocos casos se estudió la interacción con superficies de óxidos. Durante el desarrollo de esta tesis doctoral se estudió la interacción de un conjunto amplio de porfirinas modificadas con distintos grupos funcionales con autoensamblados moleculares y con las superficies de rutilo TiO2(110) y Au(111). Utilizando fundamentalmente espectroscopías fotoelectrónicas y de absorción de rayos X, se estudió el modo de enlace de las moléculas, su geometría de adsorción y su estructura electrónica. A su vez, se estudió la reactividad química del centro del macrociclo para la inserción de iones, su intercambio y su pérdida. Nuestras investigaciones han permitido determinar la importancia que tiene el número y la posición de los grupos funcionales en el anillo del macrociclo en la geometría de adsorción de la molécula y los factores que determinan la reactivad química del macrociclo. Los resultados presentados en este trabajo constituyen un avance importante en el campo de la química de superficies de las porfirinas.