中国科学出版社 信用:CC0公共领域 表面合成作为一种产生具有有趣性质的原子级精确的一维(1D)和二维(2D)聚合物的方法受到了极大的关注
特别是石墨烯纳米带,一类由石墨烯衍生而来的准1D纳米材料,由于其可调的电子性质和在半导体器件中的潜在应用,如场效应晶体管和自旋电子学,已经得到了广泛的研究
一系列自上而下的方法已经被用来制造纳米带,但是缺乏对带宽度和边缘结构的控制阻碍了它们的进一步发展
2010年,蔡等
首次报道了用自下而上的方法在金(111)表面制作原子级精确的扶手椅型AGNR
基本机理包括热活化脱卤、表面辅助聚合和最终的环脱氢
在接下来的十年里,这种自下而上的方法已经被扩展到合成各种各样的氮化镓,包括不同宽度的氮化镓,之字形氮化镓,氮化镓异质结,手性氮化镓和化学掺杂氮化镓
根据电子结构的周期性相似性,AGNRs可分为3p、3p+1和3p+2三个族(代表窄方向的碳原子数)
尽管脱卤温度较低,但由于铜(111)表面相互作用较强,迄今为止很少有研究集中在铜(111)上的GNR合成
结果表明,使用相同的前体可以在铜(111)上合成手性配体,在金(111)上产生非手性7-AGNR,脱卤在金(111)上是可逆的,但在铜(111)上是不可逆的,这意味着反应途径和产物可以通过选择底物来控制
3-AGNR在铜(111)上横向融合合成3P亚族扶手椅型石墨烯纳米带的扫描隧道显微镜图像
O2的引入可以将反应温度降低180 K
信用:中国科学出版社 第二种在表面受限合成中调整反应路径的方法是引入不同的原子种类,这在最近的一些研究中已经被考虑
暴露在碘中会在聚合物和银(111)表面之间形成一个单层夹层,使它们的电子相互作用分离
此外,氢被证明可以去除卤素副产物并诱导共价偶联,硫可以打开或关闭表面受限的乌尔曼反应
教授
苏州大学迟的研究小组最近研究了氧对表面受限的乌尔曼耦合合成3-AGNRs的影响,并确定它反而引起了有机金属结构的到的转变
在这里,他们的目标是研究在铜(111)上合成3p-AGNRs,从以前对金(111)的研究中延伸出来,并检查氧对3-AGNRs横向融合的影响,这是受它们促进碳氢活化的潜力启发的
他们的研究证明了在铜(111)上通过聚对苯撑(I
e
3-AGNR)
共吸附原子氧的引入大大降低了诱导横向聚变反应所需的温度
这种催化效应的识别可能有益于应用脱氢反应的表面合成,而不局限于GNRs,并且突出了额外的原子吸附质操纵表面反应的潜力
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