通过分子与表面合成的共价多聚合物之间的素结合,实现二维化

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 表面化学 表面化学
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 工程复杂的二维 (2D) 有机纳米架构对于先进材料至关重要.
• 表面合成提供了一条创建复杂分子结构的途径.
• 控制定制分子构件的自我组装是设计功能性纳米材料的关键.

研究的目的:

• 通过使用三角形分子研究2D图形化有机纳米架构的工程.
• 通过表面合成探索共价多元体的形成.
• 了解自组装行为和在实现特定的图案的局限性.

主要方法:

• 使用扫描道显微镜 (STM) 可视化纳米架构.
• 通过在受控温度下将1,3,5-Tris(3,5-dibromophenyl) benzene分子沉积在Au(111) 表面上,诱导了乌尔曼合.
• 进行了分子自我组装和超结构形成的分析.

主要成果:

• 在145°C观察到一个半正规的罗姆比特三六角瓦结构,由完好无损的三角形分子和共价二次体组成.
• 该结构具有完整分子的三角域和共价二次体的矩形行.
• 几乎六角的顶点是由共价多元体形成的.
• 由于没有共存的共价六边形,无法实现完美的半正规.

结论:

• 形成特定的2D有机 tessellation 纳米架构的形成取决于分子构建块的合成和比例.
• 完美的rombitrihexagonal板所需的共价六边形仅在165°C以上形成,并且在较低的温度下与必要的二次和完整分子不存在.
• 精确控制温度对于指导表面合成和实现所需的自组装结构至关重要.