Самоорганізація молекул гексадецилборної кислоти на атомно-гладкій поверхні графіту

Автор(и)

  • А.І. Сененко Інститут фізики НАН України
  • О.А. Марченко Інститут фізики НАН України
  • А.Г. Наумовець Інститут фізики НАН України
  • Д.Т. Таращенко Інститут фізики НАН України
  • Д.А. Глубоков Інститут фізики НАН України
  • Я.З. Волошин Інститут елементоорганічних сполук ім. О.М. Несміянова РАН
  • О.А. Варзацький Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
  • О.Л. Капітанчук Інститут теоретичної фізики ім. М.М. Боголюбова НАН України

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe56.10.1091

Ключові слова:

-

Анотація

Показано, що високовпорядковані моношарові плівки гексадецилборної кислоти CH3–(CH2)15–B(OH)2 можуть бути отримані
на базисній площині високоорієнтованого піролітичного графіту шляхом нанесення розчину кислоти в n-тетрадекані n-C14H30 при кімнатній температурі. За допомогою сканувального тунельного мікроскопа (СТМ) встановлено, що моношари мають ламелеподібну структуру, в якій кожна ламель сформована парами (димерами) молекул гексадецилборної кислоти. Асоціація молекул у димери здійснюється завдяки взаємодії між B(OH)2-групами. Виявлено також, що молекули розчинника n-C14H30, перебуваючи при температурі, значно вищій, ніж температура поверхневої кристалізації моношару тетрадекану на графіті, можуть адсорбуватись спільно з молекулами кислоти. Співадсорбцію молекул розчинника можна пояснити специфікою взаємної геометрії поверхні підкладки і димерів гексадецилборної кислоти.

Посилання

A. Ulman, Chem. Rev. 96, 1533 (1996).

https://doi.org/10.1021/cr9502357

S. Chiang, Chem. Rev. 07, 1083 (1997).

https://doi.org/10.1021/cr940555a

J.F. Weaver, A.F. Carlsson, and R.J. Madix, Surf. Sci. Rep. 50, 107 (2003).

F. Schreiber, Progress in Surface Science 65, 151 (2000).

https://doi.org/10.1016/S0079-6816(00)00024-1

J.M. Tour, M. Kowaki, and J.M. Seminario, J. Am. Chem. Soc. 120, 8486 (1998).

https://doi.org/10.1021/ja9808090

S. Kubatkin, A. Danilov, M. Hjort, J. Cornil, J.-L. Bredas, N. Stuhr-Hansen, P. Hedegard, and N. Bjernholm, Nature 425, 698 (2003).

https://doi.org/10.1038/nature02010

G.E. Poirier, Phys. Rev. Lett. 86, 83 (2001).

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.86.83

G. Hoffmann, L. Libioulle, and R. Berndt, Phys. Rev. B. 65, 212107 (2002).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.65.212107

P. Byszewski, E. Kowalska, M. Poplawska, M. Luczak, and Z. Klusek, J. Magn. Mater. 249, 486 (2002).

https://doi.org/10.1016/S0304-8853(02)00475-4

C.J. Brabec, N.S. Sariciftci, and J.C. Hummelen, Plast. Sol. Cells 11, 15 (2001).

https://doi.org/10.1002/1616-3028(200102)11:1<15::AID-ADFM15>3.0.CO;2-A

C.W. Tang and S.A. VanSlyke, Appl. Phys. Lett 51 (12), 913 (1987).

https://doi.org/10.1063/1.98799

Y. Sun, Y. Liu, and D. Zhu, J. Mater. Chem. 15, 53 (2005).

https://doi.org/10.1039/b411245h

D. Sujeewa, M. Silva, X. Zeng, G. Ungar, and S.J. Spells, Macromol. 35, 7730 (2002).

https://doi.org/10.1021/ma0206669

V.A. Shchukin and D. Bimberg, Rev. Mod. Phys. 71 (4), 1125 (1999).

https://doi.org/10.1103/RevModPhys.71.1125

J.S. Foster and J.E. Frommer, Nature 333, 542 (1998).

https://doi.org/10.1038/333542a0

C.L. Claypool, F. Faglioni, W.A. Goddard, H.B. Gray, N.S. Lewis, and R.A. Marcus, J. Phys. Chem. B 101, 5978 (1997).

https://doi.org/10.1021/jp9701799

R. Yamada and K. Uosaki, Langmuir 14, 855 (1998).

https://doi.org/10.1021/la970974d

J.B. Farmer, Adv. Ignor. Chem. Radiochem. 25, 187 (1982).

https://doi.org/10.1016/S0898-8838(08)60141-5

A. D. Becke, J. Chem. Phys. 98, 5648 (1993).

https://doi.org/10.1063/1.464913

C. Lee, W. Yang, and R.G. Parr, Phys. Rev. B 37, 785 (1988).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.37.785

B. Venkataraman, G. Flynn, J.L. Wilbur, J.P. Folkers, and G.M. Whitesides, J. Phys. Chem. 99, 8684 (1995).

https://doi.org/10.1021/j100021a038

G.G. McGonigal, R.H. Bernhardt, Y.H. Yeo, and D.J. Thomson, J. Vac. Sci. Technol. B 9(2), 1107 (1991).

J.P. Rabe, S. Buchholz, and L. Askadskaya, Synth. Met. 54, 339 (1993).

https://doi.org/10.1016/0379-6779(93)91080-L

A.I. Senenko, D.V. Stryzheus, A.A. Marchenko, and A.G. Naumovets, Materialwiss. Werkstofftech. 42, 55 (2011). https://doi.org/10.1002/mawe.201100731

Опубліковано

2022-02-06

Як цитувати

Сененко , А., Марченко, О., Наумовець, А., Таращенко, Д., Глубоков, Д., Волошин, Я., Варзацький, О., & Капітанчук, О. (2022). Самоорганізація молекул гексадецилборної кислоти на атомно-гладкій поверхні графіту. Український фізичний журнал, 56(10), 1091. https://doi.org/10.15407/ujpe56.10.1091

Номер

Розділ

Наносистеми