Giers Aleksandra

Zakład Chemii Nieorganicznej
Pracownia Teorii i Zastosowań Elektrod

Wpływ rozmiarów nanocząstek złota na efektywność transportu elektronowego

Aleksandra Giers

Promotor: dr hab. Agnieszka Więckowska
Opiekun: mgr Maciej Dzwonek

Celem pracy jest synteza i charakterystyka nanocząstek i klasterów złota zmodyfikowanych próbnikiem redoks – pochodną hydrochinonu oraz zbadanie wpływu średnicy tych struktur na kinetykę przeniesienia elektronu przez warstwę organotiolową dekorowaną nanocząstkami i klasterami złota.

Obecnie jednym z głównych trendów w naukach materiałowych jest zastosowanie nanocząstek metalicznych, gdzie wśród nich szczególne miejsce zajmują nanocząstki złota. Wraz ze zmniejszaniem rozmiarów złota do skali nanometrycznej obserwuje się pojawienie się nowych, unikalnych właściwości dających możliwości szerszego wykorzystania nanocząstek złota.

W trakcie badań zsyntezowano dwa rodzaje nanoczastek i klasterów złota. Pierwszy rodzaj to klastery złota modyfikowane w trakcie syntezy elektroaktywną pochodną hydrochinonową. Natomiast drugi typ to nanocząstki i klastery złota modyfikowane heksanotiolem, które w następnym etapie badań zostały zmodyfikowane próbnikiem redoks –pochodną hydrochinonową, w reakcji wymiany ligandów. Otrzymane struktury scharakteryzowano przy użyciu spektroskopii w zakresie UV-Vis, tunelowej mikroskopii elektronowej oraz spektroskopii korelacji fotonów.

Monowarstwy alkanotiolowe (SAM) na złotych powierzchniach są jednym z najpopularniejszych systemów modelowych do badania transportu elektronowego. W pierwszym etapie zbadano rozcieńczone warstwy organotiolowe zawierające próbnik redoks – pochodną hydrochinonową. Następnie elektrody złote zmodyfikowane obojętną warstwą heksanoditiolową dekorowaną nanocząstkami bądź klasterami złota zawierającymi na powierzchni próbnik redoks – pochodną hydrochinonową scharakteryzowano elektrochemicznie przy użyciu metody woltamperometrii cyklicznej. Ostatnim etapem pracy było wyznaczenie średniej stałej szybkości transportu elektronu poprzez monowarstwę organotiolową i klastery bądź nanocząstki złota w oparciu o teorię Lavirona.

Literatura:
[1] R. W. Murray, Chem. Rev,. 2008, 108, 2688.
[2] A. Więckowska, M. Dzwonek, Sens. Actuators, B., 2016, 224, 514.
[3] E. Laviron, Electroanal. Chem., 1979, 100, 263.