Reorientación dependiente del potencial del tiocianato en los electrodos Au

Área de la Ciencia:

• La electroquímica es electroquímica.
• Ciencias de la superficie Ciencias de la superficie.
• Química computacional es la química computacional.

Sus antecedentes:

• Comprender las interacciones molécula-electrodo es crucial para la electrocatálisis y la detección.
• El tiocianato (SCN) es un importante adsorbado modelo para el estudio de las interfaces electroquímicas.

Objetivo del estudio:

• Para dilucidar las geometrías de adsorción dependientes de potencial del tiocianato en un electrodo de oro.
• Para correlacionar las características espectroscópicas observadas con las predicciones teóricas.

Principales métodos:

• Espectroscopia de dispersión de Raman mejorada en la superficie (SERS). espectroscopia de dispersión de Raman mejorada en la superficie.
• Cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT).

Principales resultados:

• Se identificaron tres distintas geometrías de adsorción de SCN en Au: N-ligado, S-ligado y puenteado, dependiendo del potencial aplicado (0,0 V a 1,2 V vs NHE).
• Se observó una reorientación dependiente del potencial atribuida a la superposición cambiante entre las orbitales SCN y el nivel Au Fermi.
• Señales de pendiente Stark correlacionadas con geometría de adsorción, con pendientes positivas para las formas N y S y una pendiente negativa para la forma de puente.

Conclusiones:

• La geometría de adsorción de SCN en Au está controlada dinámicamente por el potencial del electrodo.
• Los cálculos de DFT predicen con precisión el comportamiento de adsorción y explican las observaciones experimentales, incluidas las pendientes de Stark.
• La estructura electrónica de la interfaz adsorbado-electrodo dicta la configuración de adsorción y la respuesta espectroscópica.