Nghiên cứu biến tính bề mặt graphite bởi các phân tử diazonium bằng phương pháp điện hóa

Chỉ số đề mục

Lĩnh vực nghiên cứu

Điện hóa

Dạng tài liệu

Tác giả

Phan Thanh Hải⁽¹⁾, Võ Minh Hiếu, Nguyễn Duy Điền, Hoàng Văn Tình, Huỳnh Thị Miền Trung

Nhan đề

Nghiên cứu biến tính bề mặt graphite bởi các phân tử diazonium bằng phương pháp điện hóa

Nhan đề tiếng anh

Nanopatterning graphite surface by diazoniums using electrochemical method

Nguồn trích

Hấp phụ và Xúc tác Việt Nam

Năm xuất bản

2022

Số

1

Trang

43-47

ISSN

0866-7411

Từ khóa

Phân tử diazonium, Phương pháp điện hóa, Chức năng bề mặt,

Từ khóa tiếng anh

HOPG, Diazoniums, Nanocorrals, Surface functionalization, Electrochemical grafting

Tóm tắt

Chức năng hóa phân tử của bề mặt graphit với cấu trúc phân tử nano được coi là một trong những kỹ thuật từ dưới lên hiệu quả để điều chỉnh các đặc tính điện tử của chúng theo hướng ứng dụng điện tử. Các phân tử diazonium thường được sử dụng để hóa trị cộng hóa trị các chất nền graphene và graphit nhiệt phân có định hướng cao (HOPG). Tuy nhiên, việc kiểm soát cấu trúc của lớp phủ phân tử vẫn còn nhiều thách thức. Trong đóng góp này, chúng tôi đã chứng minh một cách tiếp cận thông thường để chức năng hóa cộng hóa trị bề mặt HOPG bằng cách sử dụng hỗn hợp 4-nitrobenzenediazonium (4-NBD) và 3,5- bis-tert-butylbenzenediazonium (3,5-TBD) trong đó phân tử trước có xu hướng để polimez hóa và hấp thụ vật lý trong khi các chất hóa học sau này cố định trên bề mặt. Các tính năng hấp thụ vật lý có thể được loại bỏ bằng cách rửa bằng toluen nóng và nước. Kết quả là, bề mặt HOPG được tạo hình theo kiểu bán tuần hoàn. Hiệu quả của sự phát triển này đã được xác minh bằng sự kết hợp của các phương pháp đo điện thế tuần hoàn (CV) và hiển vi lực nguyên tử (AFM). Phát hiện này đại diện cho một chiến lược thuận tiện để tạo ra các mẫu tinh chế nano có thể đóng vai trò là sân chơi nano cho quá trình tự lắp ráp siêu phân tử và các phản ứng trên bề mặt khác.

Tóm tắt tiếng anh

Molecular functionalization of graphitic surfaces with nanopatterned structures is regarded as one of the effective bottom-up techniques to tune their electronic properties towards electronics applications. Diazonium molecules have been often employed to covalently functionalize graphene and highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) substrates. However, controlling the structure of the molecular adlayers is still challenging. In this contribution, we demonstrated an inconventional approach for covalent functionalization the HOPG surface by using mixture of 4-nitrobenzenediazonium (4-NBD) and 3,5- bis-tert-butylbenzenediazonium (3,5-TBD) molecules in which the former tends to polimezise and physisorb while the later chemically anchors on surface. The physisorbed features can be removed by washing with hot toluene and water. As a result, the HOPG surface is patterned in a quasi-periodic fashion. The efficiency of this development was verified by a combination of cyclic voltametry (CV) and atomic force microscopy (AFM) methods. This finding represents a convenient strategy for creating nanoconfined templates that might serve as nano-playgrounds for further supramolecular self-assembly and other on-surface reactions.

Kí hiệu kho

TTKHCNQG, CVv 455

File toàn văn

Xem toàn văn