金属表面分步活化多取代分子合成低维有机纳米结构

发布时间：2024-12-10 22:15

　　表面合成是近些年来新兴的研究领域之一,它是利用固体表面的化学反应来合成各种功能化纳米材料。与传统的溶液化学合成相比,表面合成在构建低维纳米结构方面展现了巨大的优势和潜力。其中最杰出的例子就是石墨烯纳米条带和孔状石墨烯的成功合成。衬底和前驱体分子的选择是表面合成中的关键因素。此外,衬底的温度、前驱体分子的浓度和沉积速率等参数在表面合成中也起着至关重要的作用。通过合理地调控这些动力学和热力学因素,大量的低维纳米结构被可控地合成出来。在众多的表面合成调控手段中,分步合成是合成有序低维纳米结构最为高效并且被普遍运用的方法之一。分步合成法的优点之一是可以制备出几何构型稳定和较大的中间体结构,而这种结构在热沉积过程中很容易因高温热分解而难以直接沉积到表面上。此外,利用分步活化的方法,合理地选择前驱体分子和表面可以一定程度上减少低维纳米材料中产生的缺陷,从而合成长程有序的纳米结构。但到目前为止,分步合成的研究主要集中在乌尔曼反应上,即选取含有不同卤素基团的前驱体分子,通过阶梯式地改变衬底温度,达到对前驱体分子中不同碳卤键分步活化的目的,从而实现表面上碳-碳键的层级偶联,合成出缺陷较少的一维或二维纳米结...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１私）ＤＢＴＰ通过分子间的卤键相互作用形成蜂窝状结构的ＳＴＭ图

?第一章绪论???１．２．１有机金属结构??在表面在位化学中，金属原子可以与前驱体分子形成不同的低维纳米结构。??这些低维纳米结构中，金属原子与前驱体分子之间相互作用主要是配位键或者化??学键。由于金属有机配位键其键能较弱，属于非共价键，而金属有机键则属于共??价键。此外，分子也....

图１．２⑻ＢＰＢＥ的化学结构以及其在Ａｇ（ｌｌｌ）表面的反应过程

曼和格拉泽反应，大量的低维纳米结构被成功的合成出来。有机金属配位键??常常以中间体的形式在反应过程中被观察到。例如，Ｗｅｉｈｕａ?Ｗａｎｇ等人以ＤＢＴＰ??分子作为前驱体分子，通过扫描隧道显微镜、扫描隧道谱和密度泛函理论计算，??研究了其在Ｃｕ（ｌｌｌ）表面的乌尔曼反应５８。在反....

图１．３?（ａ）?ＴＭＢ的分子化学结构以及脱氢过程

?第一章绪论???子形成风车状自组装结构的ＳＴＭ图像。（ｃ－ｄ）?３１３?Ｋ时形成两种金属有机中间体的ＳＴＭ图??像。（ｅ）退火到３３０?Ｋ形成共价二聚体的ＳＴＭ图像。引自文献［５２］。??除此之外，Ｔａｏ?Ｗａｎｇ等人以ＢＰＢＥ作为前驱体分子，对不同金属表面上的??格拉泽反应的....

图１．４?（ａ）?ＤＡＴＰ的分子结构ｄｂ）?ＤＡＴＰ在Ｃｕ（ｌ?１１）表面分步脱氢的反应过程

?第一章绪论???金属有机化学键通常是硫醇基、芳香基或烷基中的氮、硫等与金属元素形成??化学键。例如，Ｈｅｒｍａｎｎ?Ｗａｌｃｈ等人也以疏基取代的ＴＭＢ分子作为前驱体分子，??对其在表面分步形成有机金属配位结构进行了系统的研究５９。首先在室温的条件??下，将ＴＭＢ分子沉积到Ｃｕ（....

本文编号：4015739