通过氢修饰合成定制表面分子反应与组装：从三芳胺单体到二维共价有机框架
材料科学
2023-03-28 v2
摘要
相较于传统的湿化学合成技术，超高真空中有机网络的表面合成可控参数很少。分子沉积速率与基底温度通常是可以动态调整的唯一合成变量。在此我们证明，真空中还原条件可被创建并控制而无需专用源——仅依靠回填氢气与离子规灯丝——并能显著影响用于合成二维共价有机框架（2D COFs）的类 Ullmann 表面反应。使用三溴二甲基亚甲基桥联三苯胺（(Br)DTPA）作为单体前驱体，我们发现原子氢阻断芳基-芳基键形成。通过对单体与氢通量的相对控制，可制备出自组装单体、二聚体或大环六聚体的大尺度岛状结构。由单一前驱体表面合成这些低聚物，规避了漫长湿化学合成或大分子前驱体低挥发性的潜在挑战。利用扫描隧道显微镜与谱学（STM/STS），我们展示了该低聚物序列中电子态的变化，提供了将 2D-COF（在无原子氢下合成）视为从单体出发的电子结构演化终点的深入视角。
引用
@article{arxiv.2211.08552,
title = {Tailoring on-surface molecular reactions and assembly through hydrogen-modified synthesis: From triarylamine monomer to 2D covalent organic framework},
author = {Zachery A. Enderson and Harshavardhan Murali and Raghunath R. Dasari and Qingqing Dai and Hong Li and Timothy C. Parker and Jean-Luc Brédas and Seth R. Marder and Phillip N. First},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.08552},
year = {2023}
}