未修饰二维二硫化钼的直接共价化学功能化
介观与纳米尺度物理
2018-02-28 v1 化学物理
摘要
像二硫化钼（MoS2）这样的二维半导体过渡金属硫族化合物（TMDCs）因其独特的电子、化学和光学性质而引起了极大的关注。共价化学功能化是调控TMDCs性质以用于许多应用的关键工具。然而，半导体TMDCs的化学惰性迄今为止阻碍了这些材料的稳健化学功能化。以往的报道需要在共价附着之前进行苛刻的化学处理或将TMDCs转化为金属相。在此，我们展示了使用芳基重氮盐在没有任何预处理的情况下对未修饰半导体MoS2的基面进行直接共价功能化。我们的方法保留了MoS2的半导体性质，形成共价C-S键，适用于由多种不同合成方法衍生的MoS2，并能够将一系列不同的官能团直接拴系到MoS2表面。利用包含范德华相互作用的密度泛函理论计算和原子级扫描探针显微镜研究，我们展示了一种新颖的反应机制，其中协同相互作用使功能化沿MoS2基面传播。这种采用多样化芳基重氮盐家族的共价化学的灵活性被进一步利用来将活性蛋白拴系到MoS2上，暗示了未来的生物应用，并证明其作为增强半导体TMDCs效用的通用且强大的化学平台之用。
引用
@article{arxiv.1802.09818,
title = {Direct Covalent Chemical Functionalization of Unmodified Two-Dimensional Molybdenum Disulfide},
author = {Ximo S. Chu and Ahmed Yousaf and Duo O. Li and Anli A. Tang and Abhishek Debnath and Duo Ma and Alexander A. Green and Elton J. G. Santos and Qing Hua Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.09818},
year = {2018}
}
备注
To appear in Chemistry Materials (In press)