Porównanie stabilności monowarstw SAM opartych na alkinach i alkanotiolach w eksperymentach wymiany

Celem niniejszej pracy jest porównanie stabilności zbliżonych do siebie monowarstw SAM opartych na alkinach i alkanotiolach osadzonych na podłożu Au(111). Podstawowym pytaniem, na które próbowano udzielić odpowiedzi jest to, które z wiązań chemicznych, S-Au czy C-Au, realizowane w dwóch typach monowarstw, zapewnia lepsze wiązanie molekuł do powierzchni Au(111). Aby ograniczyć wpływ oddziaływań międzymolekularnych na uzyskane wyniki, wybrano do testów porównawczych molekuły o podobnej długości, wyznaczonej na podstawie komercyjnie dostępnych programów do symulacji komputerowych. Monowarstwy SAM utworzone z wybranych molekuł zostały wstępnie scharakteryzowane przy pomocy odbiciowo-absorpcyjnej spektrometrii podczerwonej (z ang. Infra-Red Reflection Absorption Spectroscopy – IRRAS). Stabilność porównywanych układów badano poprzez wykorzystanie reakcji wymiany badanych monowarstw z innymi molekułami zdolnymi do tworzenia monowarstw SAM. Dzięki porównywaniu hydrofobowych monowarstw SAM i zastosowaniu do reakcji wymiany molekuł z hydrofilową grupą powierzchniową (–COOH), proces wymiany był monitorowany poprzez pomiar dynamicznego kąta zwilżania. Uzyskane wyniki pozwoliły określić wpływ wiązania do powierzchni poprzez grupę C-Au lub S-Au na stabilność monowarstw.

The comparison of stability between alkynes and alkanethiols SAMs on Au(111) has been determined by time-dependent exchange experiments analyzed by infrared reflection absorption spectroscopy and dynamic contact angle measurements. Despite many similarities within those molecules, there are significant differences in their stability. The experiments indicated that alkynes are more stability than alkanethiols. Conducted research showed clearly that the C-Au bond is more stable than the S-Au bond.