Formation of self-assembled monolayers of n-alkanethiols on gold: a scanning tunneling microscopy study on the modification of substrate morphology

Edinger, Klaus; Gölzhäuser, Armin; Demota, K.; Wöll, Ch.; Grunze, M.

doi:10.1021/la00025a002

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“…The long range order of alkanethiol self assembly was addressed in early STM studies [19][20][21][22][23][24][25] revealing that alkanethiol monolayers on Au{111}, in particular, exhibit a distribution of pit-like defects which are known not to exist on the Au surface. Although initially believed that the pits arose from missing or loosely packed alkanethiols [20][21][22], later studies revealed that they were in fact two-dimensional islands of Au vacancies [26] consistent with the Au{111} single-atom step height of 0.24 nm.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 82%

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The Nature of Alkanethiol Self-Assembled Monolayer Adsorption on Sputtered Gold Substrates

2004

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A detailed study of the self-assembly and coverage by 1-nonanethiol of sputtered Au surfaces using molecular resolution atomic force microscopy (AFM) and scanning tunneling microscopy (STM) is presented. The monolayer self-assembles on a smooth Au surface composed predominantly of {111} oriented grains. The domains of the alkanethiol monolayer are observed with sizes typically of 5−25 nm, and multiple molecular domains can exist within one Au grain. STM imaging shows that the (4 × 2) superlattice structure is observed as a (3 × 2 ) structure when imaged under noncontact AFM conditions. The 1-nonanethiol molecules reside in the threefold hollow sites of the Au{111} lattice and aligned along its [112] lattice vectors. The self-assembled monolayer (SAM) contains many nonuniformities such as pinholes, domain boundaries, and monatomic depressions which are present in the Au surface prior to SAM adsorption. The detailed observations demonstrate limitations to the application of 1-nonanethiol as a resist in atomic nanolithography experiments to feature sizes of ∼20 nm.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 82%

“…The detailed study of the self-assembly of 1-nonanethiol of Au{111} described in the previous sections has given valuable information on the eventual quality of the monolayer at of the Au during the SAM growth process [19,26,39].…”

Section: Surface Uniformity Of 1-nonanethiol Monolayers On Au{111}mentioning

confidence: 99%

The Nature of Alkanethiol Self-Assembled Monolayer Adsorption on Sputtered Gold Substrates

2004

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“…SAMs têm sido largamente utilizadas na confecção de biossensores baseados na transferência direta de elétrons. Principalmente devido à sua homogeneidade, facilidade de preparação e possibilidade de variar tanto o comprimento das cadeias, como os grupos funcionais terminais, permitindo uma boa versatilidade para imobilizar compostos biocataliticamente ativos 38,108,131,132 . Ainda, as SAMs possuem a habilidade de proteger as moléculas biocatalíticas da desnaturação, normalmente observada durante a interação com eletrodos não modificados 38 .…”

Section: Figura 6 Representação Esquemática Dos Processos De Imobiliunclassified

Emprego de monocamadas auto-organizadas no desenvolvimento de sensores eletroquímicos

Freire¹,

Pessôa²,

Kubota³

2003

Quím. Nova

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Recebido em 18/7/02; aceito 9/10/02 SELF-ASSEMBLED MONOLAYERS APPLICATIONS FOR THE DEVELOPMENT OF ELECTROCHEMICAL SENSORS. Selfassembled monolayers (SAMs) modified electrodes exhibit unique behavior that can greatly benefit electrochemical sensing. This brief review highlights the applications of SAM modified electrodes in electroanalytical chemistry. After a general introduction, which includes the approaches for SAM development, different electrochemical systems for detecting inorganic and organic species are described and discussed. Special attention to the coupling of biological sensing element to the SAM is given, which can selectively recognize the analyte. Future prospects are also evaluated.Keywords: chemically modified electrodes; self-assembled monolayers; electrochemical sensors. INTRODUÇÃOO desenvolvimento de sensores eletroquímicos é uma das áreas de maior e mais rápido crescimento dentro da Química Analítica, principalmente devido aos novos desafios impostos por amostras de interesse industrial, clínico e ambiental, que têm levado a uma crescente busca por sensores com melhores características, tais como alta sensibilidade, seletividade e estabilidade [1][2][3][4][5][6][7][8] . Apesar da grande versatilidade e perspectivas apresentadas pelos sensores eletroquímicos, a utilidade de um eletrodo é muitas vezes limitada devido a uma passivação gradual de sua superfície, que é conseqüência principalmente da adsorção dos produtos da própria reação de óxido-redução utilizada na detecção, ou ainda, dos sub-produtos destas reações que podem se polimerizar e se depositar sobre a superfície dos eletrodos 6 . Além disso, a sensibilidade de muitos analitos importantes pode ser prejudicada em função da cinética de transferência de elétrons entre estes compostos e os materiais dos eletrodos ser excessivamente lenta 9 . Uma outra limitação é a dificuldade de discriminar entre compostos alvos que possuam características redox similares 9 . Uma área que oferece grande potencial para minimizar os problemas acima descritos, e conseqüentemente para aumentar a aplicabilidade e eficiência dos sensores eletroquímicos, é a que compreende os chamados eletrodos quimicamente modificados (EQM) 9,10 . A habilidade para controlar e manipular deliberadamente as propriedades das superfícies dos eletrodos pode proporcionar uma variedade de efeitos atrativos, levando a superfícies com características que podem contornar efetivamente muitos dos problemas apresentados pelos sensores eletroquímicos tradicionais.Estudos experimentais, suportados pela teoria, têm mostrado que a velocidade de transferência de elétrons pode ser sensivelmente afetada em função da modificação da superfície dos eletrodos 11. A classificação das reações do eletrodo pode ser feita com base no grau de interação entre os reagentes e a superfície do eletrodo, ocorrida durante o estado de transição da transferência de elétrons 12 . Os processos de transferência de elétrons onde as interações entre as espécies reagentes e a superfície do eletrodo são fracas e não es...

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“…The latter are ascribed to etching processes [62,63] and the lifting of the Au(lll) reconstruction and concomitant surface diffusion during the selfassembly process [64,65]; their surface is covered by thiolate as are all other terraces [58,66,67].…”

Section: Thiolate Layers and The Electrodeposition Of Metalsmentioning

confidence: 99%

Copper Electrodeposition on Alkanethiolate Covered Gold Electrodes*

Cavalleri¹,

Bittner²,

Kind³

et al. 1999

Zeitschrift Für Physikalische Chemie

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We have investigated the structure and thermal dynamics of alkanethiolate layers on Au(lll) with variable temperature scanning tunnelling microscopy (STM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and voltammetry. The results build the basis for a study of electrodeposition of copper on alkanethiolate-covered Au(lll). Electrodeposition has been studied as a function of the thiolate chain length, the deposition potential and the temperature. Time-resolved [1][2][3][4][5][6][7].

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Formation of self-assembled monolayers of n-alkanethiols on gold: a scanning tunneling microscopy study on the modification of substrate morphology

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The Nature of Alkanethiol Self-Assembled Monolayer Adsorption on Sputtered Gold Substrates

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Copper Electrodeposition on Alkanethiolate Covered Gold Electrodes*

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