Surface Structure of 4-Mercaptopyridine on Au(111): A New Dense Phase

Autores
Herrera, Santiago Esteban; Tasca, Federico; Williams, Federico José; Calvo, Ernesto Julio; Carro, Pilar; Salvarezza, Roberto Carlos
Año de publicación
2017
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
4-Mercaptopyridine (4MPy) self-assembled on Au(111) has been studied by in situ electrochemical scanning tunneling microscopy (EC-STM) in HClO4, cyclic voltammetry, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and density functional theory (DFT). Samples prepared by varying the immersion time at constant concentration named short time (30 s) and long time (3 min) adsorption have been studied. Cyclic voltammetry and XPS showed that the chemistry of the adsorbed molecules does not depend on the adsorption time resulting in a well established chemisorbed thiol self-assembled monolayer on Au(111). EC-STM study of the short time adsorption sample revealed a new self-assembled structure after a cathodic desorption/readsorption sweep, which remains stable only if the potential is kept negative to the Au(111) zero charge potential (EPZC). DFT calculations have shown a correlation between the observed structure and a dense weakly adsorbed phase with a surface coverage of θ = 0.4 and a (5 × √3) lattice configuration. At potentials positive to the EPZC, the weakly adsorbed state becomes unstable, and a different structure is formed due to the chemisorption driven by the electrostatic interaction. Long time adsorption experiments, on the other hand, have shown the typical (5 × √3) structure with θ = 0.2 surface coverage (chemisorbed phase) and are stable over the whole potential range. The difference observed in long time and short time immersion can be explained by the optimization of molecular interactions during the self-assembly process.
Fil: Herrera, Santiago Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Fil: Tasca, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Fil: Williams, Federico José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Fil: Calvo, Ernesto Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Fil: Carro, Pilar. Universidad de La Laguna; España
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
Materia
Gold
Mercaptopyridine
In Situ Stm
Electrochemistry
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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EC-STM study of the short time adsorption sample revealed a new self-assembled structure after a cathodic desorption/readsorption sweep, which remains stable only if the potential is kept negative to the Au(111) zero charge potential (EPZC). DFT calculations have shown a correlation between the observed structure and a dense weakly adsorbed phase with a surface coverage of θ = 0.4 and a (5 × √3) lattice configuration. At potentials positive to the EPZC, the weakly adsorbed state becomes unstable, and a different structure is formed due to the chemisorption driven by the electrostatic interaction. Long time adsorption experiments, on the other hand, have shown the typical (5 × √3) structure with θ = 0.2 surface coverage (chemisorbed phase) and are stable over the whole potential range. The difference observed in long time and short time immersion can be explained by the optimization of molecular interactions during the self-assembly process.Fil: Herrera, Santiago Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Tasca, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Williams, Federico José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Calvo, Ernesto Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Carro, Pilar. Universidad de La Laguna; EspañaFil: 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. 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