Monte Carlo simulation of the adsorption of phenol on gold electrodes: a simple model

Rodrigo S. Neves, Artur J. Motheo, Fernando M. S. Silva Fernandes, Rui P. S. Fartaria
2004 Journal of the Brazilian Chemical Society  
Neste trabalho são apresentadas simulações de Monte Carlo no ensemble canônico, a 298 K, da adsorção de fenol, a partir de uma solução aquosa diluída, em eletrodos de ouro no potencial de carga zero. Os resultados sugerem que o processo de adsorção ocorre em duas etapas distintas e consecutivas. A adsorção tem início com o átomo de oxigênio da molécula de fenol apontando em direção ao eletrodo, com o anel aromático adotando um inclinação aproximadamente perpendicular em relação à superfície.
more » ... ão à superfície. Segue-se, então, a reorientação do anel, que adota a orientação paralela ao eletrodo. O efeito do solvente é analisado através do potencial da força média que atua no fenol. Apesar da simplicidade do modelo e potenciais de interação utilizados nas simulações, os resultados estão de acordo com observações experimentais, fornecendo informações sobre os detalhes microscópicos do processo de adsorção do fenol em baixas concentrações. Canonical Monte Carlo simulations, at 298 K, of the adsorption of phenol in a dilute aqueous solution on gold electrodes, at the potential of zero charge, are presented. The results suggest that the process occurs in two distinct and successive steps. Adsorption starts with the phenol oxygen atom pointing towards the gold surface and the aromatic ring in a quasi-perpendicular orientation relative to the surface. This is followed by the reorientation of the aromatic ring to a parallel configuration. The effect of the solvent is analyzed through the calculation of the potential of mean force acting on phenol. Despite the simplicity of the model and the interaction potentials used in the simulations, the results are in good agreement with experimental observations, giving insight into the microscopic details of the adsorption process of phenol at low concentrations.
doi:10.1590/s0103-50532004000200011 fatcat:3si5axmvfrd3xpgzhllu2ycj7y