Estudio de la adsorción de los alquiltiolatos y de la tiourea sobre superficie bien definida de oro y plata mediante el método de enlace fuerte

Abstract

Se estudió la adsorción de los alquiltiolatos (S-H y S-CH3) y de la tiourea sobre superficie de plata y oro en las direcciones (111) Y (100), considerando los arreglos (2x2)p y √3x√3R 30° , mediante el método de enlace fuerte bajo la aproximación de Hückel extendido. Se indagó sobre los sitios de adsorción más estable para cada una de las moléculas adsorbidas, así como el origen y la naturaleza del enlace. Para ello se hizo un análisis de la energía, carga atómica, poblaciones de superpoción orbital en la superficie (SOOP) y la densidad de estados (DOS). Las superficies Ag(111)/Au(111) y Ag(100)/Au(100) se construyeron usando celdas bidimensionales de cuatro capas: ABCA y de tres capas: ABA, respectivamente. Los arreglos (2x2)p y √3x√3R 30°, se simularon colocando sobre las superficies de las celdas una molécula enlazada por el azufre en los diferentes sitios de adsorción: "sobre el átomo" (ontop), "entre dos átomos" (bridge) y "hueco" (hollow). Se consigue que los alquitiolatos se comportan de manera similar pero diferente a la tiourea, cuando se adsorben sobre Ag(111)/Au(111) y sobre Ag(100)/Au(100). En un arreglo (2x2)p, la tiourea sobre Ag(111)/Au( 111) es más estable en los "huecos fcc" y en los "huecos hcp", respectivamente. Mientras que en un arreglo f3xf3R30° y en los dos tipos de superficies, es más estable "entre dos átomos". En el caso de los alquiltiolatos sobre Ag( 111)/Au(111) y en un arreglo (2x2)p, el sitio de adsorción más estable es "entre dos átomos" y en los "huecos hcp", respectivamente. En un arreglo √3x√3R 30°, los "huecos fcc" son los más estable en ambas superficies. En cuanto a los resultados del estudio de adsorción sobre Ag(100)/Au(100), se consigue que la tiourea es más estable "entre dos átomos" y "sobre el átomo", respectivamente. En el caso de los alquiltiolatos, estas moléculas son más estables sobre Au(100) que en Ag(100) y la estabilidad de las moléculas es mayor cuando se adsorben "entre dos átomos" sobre Au(100). En cuanto al carácter del enlace en los diferentes sitios de adsorción, en todos los problemas considerados se consigue que es entre σ y π , excepto en los sistemas S-H/Ag(111) Y S-H/Ag(100), que es de tipo π. Finalmente los valores de SOOP señalan, que la segunda capa de átomos (subsuperficie) tiene poca influencia sobre el enlace S-sustrato. Igualmente señalan que las interacciones de S con los átomos de la superficie a primeros vecinos son los más fuerte y los principales responsables en la formación del enlace.