グラフィティック表面のキラル位置制御化学機能化のためのテンプレートとしての有孔自己組み立て分子ネットワーク

科学分野:

• 材料科学
• 表面化学
• ナノテクノロジー

背景:

• 炭素材料の化学的および物理的性質の正確な制御は,高度なアプリケーションに不可欠です.
• 分子レベルでグラフィティック表面の機能化が重要な課題です.
• 現存する方法は,ナノスケールパターニングに必要な精度が欠けていることが多い.

研究 の 目的:

• グラファイトの共性機能化のためのテンプレートとして,多孔性自己組み立て分子ネットワーク (SAMNs) の使用を実証する.
• グラフィティック表面の機能化で 分子スケールの精度を達成する.
• 新しい (ホモキラル) 機能化された炭素表面を作り出す.

主な方法:

• ナノメートルのスケールのテンプレートとして,異なる毛穴のサイズを持つ多孔なSAMNsを使用しました.
• アリルディアゾニウム塩を用いたグラファイトの共性電気化学機能化.
• SAMNテンプレートとの並べ替えを分析した.

主要な成果:

• 横断周期性 (2.3,2.7,3.0 nm) を制御した六角に並べられたアキラル移植種が得られた.
• 移植されたパターンのユニット・セルベクトルが SAMN テンプレートと一致することを示した.
• 機能化後に SAMN テンプレートを削除し,正確にパターン化された表面を生成しました.

結論:

• 多孔型SAMNは,高空間精度でグラフィートの共性機能化を効果的にテンプレートします.
• この方法により,ほぼ結晶型,片面型,またはサプリント型の機能化された表面を作成できます.
• テンプレートアプローチは,グラフェンを含む炭素材料の表面キラリティに対する前例のない制御を提供します.