単一結合力の原子力顕微鏡による直接検出は,離散的な電荷伝送複合体の破裂に関連しています
Hjalti Skulason1, C Daniel Frisbie
1Department of Chemical Engineering and Materials Science, University of Minnesota, 421 Washington Avenue SE, Minneapolis, MN 55455, USA.
Journal of the American Chemical Society
|December 12, 2002
まとめ
原子力顕微鏡で電子ドナー-受容体複合体の化学結合力を測定した. この技術は単一結合エネルギーを定量化し,分子相互作用を研究するための新しい方法を提供します.
科学分野:
- 表面科学とは,地表科学である.
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
- 物理化学 物理化学
背景:
- 電子ドナー-受容体複合体は,電荷移転プロセスにおいて極めて重要です.
- ナノスケールでの離散的化学結合力を測定することは困難です.
- 自己組み立てモノレイヤー (SAM) は,表面機能化の正確な制御を提供します.
研究 の 目的:
- AFMを用いて離散型電子ドナー-受容体複合体の化学結合力を測定する.
- N,N,N',N'-テトラメチルフェニレンダイアミン (TMPD) と7,7,8,8-テトラシアノキノディメタン (TCNQ) の間の電荷伝送相互作用を調査する.
- 単一の化学結合エネルギーを定量化するための一般的な方法としてAFMプルオフ測定を確立する.
主な方法:
- 改造された尖端と基板を持つ利用された原子力顕微鏡 (AFM) です.
- 固定されたTMPD (ドナー) とTCNQ (受容体) 誘導体は,金で覆われた表面上のSAMを介して.
- 修正されたAFMの先端とCHCl (((3) 溶媒中の基板との間の引離力を測定した.
主要な成果:
- TMPD/TCNQマイクロコンタクトは,ホモコンタクトよりも著しく高い引き離力を示した.
- 個々のTMPD-TCNQ複合体の破裂に起因する,引き離力ヒストグラムで70 +/- 15 pNの周期性が観察されました.
- フォース量子から推定される単一結合エネルギーは約4〜5kJ/molです.
結論:
- AFMの引き離し測定は,離散化学結合の結合力を直接検出することができます.
- SAMで改造されたAFM探査機は,さまざまな単一債券の種類を定量化するための汎用性のあるプラットフォームを提供します.
- この方法は,水素結合を含む単純な化学結合の力を測定するための一般的な戦略を提供します.
