hrvatski

Modificiranje površina samoorganizirajućim monoslojevima organskih molekula

Istraživanja interakcija između organskih molekula i metalnih supstrata temeljena na suvremenim spoznajama znanosti o materijalima važna su, ne samo s fundamentalnog nego i primjenskog stajališta, u mnogim područjima naprednih održivih tehnologija. Najznačajnija molekula-supstrat interakcija je spontano samoorganiziranje organskih molekula na metalnim supstratima u monomolekularne slojeve nanometarske debljine visokog stupnja uređenosti. Samoorganizirajući monoslojevi (SAM) formiraju se adsorpcijom adhezijske skupine dugolančane organske molekule na odgovarajući supstrat jednostavnim procesom uranjanja. Uređenost monosloja ovisit će o prirodi kemijske interakcije između supstrata i adhezijske skupine, kao i o jačini intermolekularnih interakcija između alkilnih lanaca adsorbiranih molekula. Završna funkcionalna skupina SAMa određuje međufazna svojstva monosloja: hidrofobni/hidrofilni karakter površine, površinski naboj i reaktivnost. Mogućnost naknadne kemijske modifikacije završne skupine omogućava promjenu kemijsko-fizikalnih svojstava SAMa ovisno o njegovoj daljnjoj primjeni. U ovom radu molekule n-alkantiola samoorganizirane su na površinama zlata (inertni materijal) i bakra (reaktivni materijal) iz nevodenih elektrolita s ciljem dobivanja funkcionalnih prevlaka za primjenu u različitim područjima (medicini, bioinženjerstvu, zaštiti od korozije). Ex-situ i in-situ karakterizacija SAMom modificiranih metalnih površina provedena je primjenom sofisticiranih površinsko-analitičkih (infracrvena refleksijsko apsorpcijska spektroskopija) i elektrokemijskih ac i dc mjernih tehnika (ciklička voltametrija i impedancijska spektroskopija). Fundamentalna istraživanja strukture, električnih i dielektričnih svojstava te reakcije heterogenog prijenosa naboja na međufaznoj granici elektroda|elektrolit provedena su na modelnom sustavu: zlato|SAM|elektrolit. Mogućnost primjene SAMa kao barijerne (blokirajuće) prevlake za zaštitu reaktivnih metala od korozije istražena je u agresivnom elektrolitu na sustavu: bakar|SAM|elektrolit. Rezultati elektrokemijskih tehnika pokazali su da SAMovi n-alkantiola na zlatu i bakru djelotvorno inhibiraju redoks procese između supstrata i agresivnih iona iz otopine elektrolita. Barijerna svojstva monoslojeva posljedica su kristalinične te gusto pakirane i uređene strukture ugljikovodikovih lanaca prema rezultatima infracrvene spektroskopije. Prijenos naboja odvija se tuneliranjem preko mikrodefekata filma.

samoorganizirajući monoslojevi; zlato; bakar

nije evidentirano