Direct functionalization of Mn12-(methacrylate) clusters on Si(100): surface characterization and electrochemical properties

Resumen

La reacción de Si(100)−H con grupos carboxilato del clúster [Mn12O12{CH2C(CH3)COO}16(H2O)4], [Mn12- (metacrilato)] a través de la química de hidrosililación, proporciona el Mn12-(metacrilato)− Si(100). La superficie modificada químicamente se estudió mediante microscopía de fuerza atómica (AFM), espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS), voltametría cíclica (CV), y la espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS). Los espectros XPS muestran características electrónicas del Mn y del Si que indican la incorporación del Mn12-(metacrilato) en la superficie. El gráfico CV de Mn12- (metacrilato)−Si (100) tiene dos ondas catódicas irreversibles en −0.76 y −0.44 V, que pueden ser asignadas a procesos redox Mn(IV)/ Mn(III) y Mn(III)/Mn(II ). La carga calculada a −0,44 V es 3,14 x 10-5 C cm-2. Un modelo de circuito equivalente se propuso con base en los datos de la EIS y el análisis de elementos del circuito. Las características electrónicas y estructurales del Mn12-(metacrilato) en la superficie influyen en gran medida en la transferencia de electrones como se muestra por EIS.