三聚氰胺与蜜勒胺在Au (111)表面的自组装和氢键识别

王利 石何霞 王文元 施宏 邵翔

引用本文: 王利,  石何霞,  王文元,  施宏,  邵翔. 三聚氰胺与蜜勒胺在Au (111)表面的自组装和氢键识别[J]. 物理化学学报, 2017, 33(2): 393-398. doi: 10.3866/PKU.WHXB201611033 shu
Citation:  WANG Li,  SHI He-Xia,  WANG Wen-Yuan,  SHI Hong,  SHAO Xiang. Identifying the Hydrogen Bonding Patterns of Melamine and Melem Self-Assemblies on Au(111) Surface[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2017, 33(2): 393-398. doi: 10.3866/PKU.WHXB201611033 shu

三聚氰胺与蜜勒胺在Au (111)表面的自组装和氢键识别

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(91227117,21333001,91545128)资助项目

摘要: 三聚氰胺和蜜勒胺(即三聚氰胺的三聚体)均为合成石墨型氮化碳(g-C3N4)的前驱体分子,具有与不同相g-C3N4的结构基元类似的骨架结构。本文利用低温扫描隧道显微镜(STM)对比研究了三聚氰胺与蜜勒胺在Au(111)表面上的自组装结构,并对两种分子可能形成的氢键类型进行识别。研究发现,三聚氰胺在表面上仅有一种氢键方式,形成两种组装结构;而蜜勒胺却可以形成三种类型的氢键,并组装成六种有序结构,而且不同类型的氢键在表面的比例随着分子在表面覆盖度的变化而变化。特别的,有些氢键类型之间可以在探针作用下发生转变。这些研究结果将为利用氢键构建和调控表面功能性纳米结构提供新方法,同时也为研究g-C3N4的表面原位合成及相关理化性质打下基础。

English

    1. [1]

      Kudernac, T.; Lei, S.; Elemans, J. A.; De Feyter, S. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 402. doi: 10.1039/b708902n

    2. [2]

      Bonifazi, D.; Mohnani, S.; Llanes-Pallas, A. Chem. -Eur. J. 2009, 15, 7004. doi: 10.1002/chem.200900900

    3. [3]

      Furukawa, S.; Uji-i, H.; Tahara, K.; Ichikawa, T.; Sonoda, M.; De Schryver, F. C.; Tobe, Y.; De Feyter, S. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 3502. doi: 10.1021/ja0655441

    4. [4]

      Lei, S.; Tahara, K.; Feng, X.; Furukawa, S.; De Schryver, F. C.; Müllen, K.; Tobe, Y.; De Feyter, S. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7119. doi: 10.1021/ja800801e

    5. [5]

      Chen, T.; Yan, H. J.; Pan, G. B.; Wan, L. J.; Wang, Q. Q.; Wang, M. X. Chem. J. Chin. Univ. 2008, 29, 113. [陈婷, 严会娟, 潘革波, 万立骏, 王其强, 王梅祥. 高等学校化学学报, 2008, 29, 113.]

    6. [6]

      Madueno, R.; Räisänen, M. T.; Silien, C.; Buck, M. Nature 2008, 454, 618. doi: 10.1038/nature07096

    7. [7]

      Theobald, J. A.; Oxtoby, N. S.; Phillips, M. A.; Champness, N.R.; Beton, P. H. Nature 2003, 424, 1029. doi: 10.1038/nature01915

    8. [8]

      Ye, Y.; Sun, W.; Wang, Y.; Shao, X.; Xu, X.; Cheng, F.; Li, J.; Wu, K. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 10138. doi: 10.1021/jp072726o

    9. [9]

      Langner, A.; Tait, S. L.; Lin, N.; Chandrasekar, R.; Meded, V.; Fink, K.; Ruben, M.; Kern, K. Angew. Chem. 2012, 124, 4403. doi: 10.1002/anie.201108530

    10. [10]

      Lin, T.; Shang, X. S.; Adisoejoso, J.; Liu, P. N.; Lin, N. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 3576. doi: 10.1021/ja311890n

    11. [11]

      Zheng, Q. N.; Liu, X. H.; Chen, T.; Yan, H. J.; Cook, T.; Wang, D.; Stang, P. J.; Wan, L. J. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 6128. doi: 10.1021/jacs.5b02206

    12. [12]

      Shang, J.; Wang, Y.; Chen, M.; Dai, J.; Zhou, X.; Kuttner, J.; Hilt, G.; Shao, X.; Gottfried, J. M.; Wu, K. Nat. Chem. 2015, 7, 389. doi: 10.1038/nchem.2211

    13. [13]

      Grill, L.; Dyer, M.; Lafferentz, L.; Persson, M.; Peters, M. V.; Hecht, S. Nat. Nano 2007, 2, 687. doi: 10.1038/nnano.2007.346

    14. [14]

      Yang, B.; Björk, J.; Lin, H.; Zhang, X.; Zhang, H.; Li, Y.; Fan, J.; Li, Q.; Chi, L. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 490410. doi: 1021/jacs.5b00774

    15. [15]

      Silly, F.; Shaw, A. Q.; Castell, M. R.; Briggs, G. A. D.; Mura, M.; Martsinovich, N.; Kantorovich, L. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 11476. doi: 10.1021/jp8033769

    16. [16]

      Schmitz, C. H.; Ikonomov, J.; Sokolowski, M. Surf. Sci. 2011, 605, 1. doi: 10.1016/j.susc.2010.09.006

    17. [17]

      Swarbrick, J.; Rogers, B.; Champness, N.; Beton, P. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 6110. doi: 10.1021/jp056517k

    18. [18]

      Bombis, C.; Kalashnyk, N.; Xu, W.; Lægsgaard, E.; Besenbacher, F.; Linderoth, T. R. Small 2009, 5, 2177. doi: 10.1002/smll.200900301

    19. [19]

      Zhang, H. M.; Xie, Z. X.; Long, L. S.; Zhong, H. P.; Zhao, W.; Mao, B. W.; Xu, X.; Zheng, L. S. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 4209. doi: 10.1021/jp076916a

    20. [20]

      Staniec, P.; Perdigao, L.; Rogers, B.; Champness, N.; Beton, P. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 886. doi: 10.1021/jp064964+

    21. [21]

      Perdigão, L. M.; Champness, N. R.; Beton, P. H. Chem. Commun. 2006, 538. doi: 10.1039/B514389F

    22. [22]

      Xu, W.; Dong, M.; Gersen, H.; Rauls, E.; Vázquez-Campos, S.; Crego-Calama, M.; Reinhoudt, D. N.; Stensgaard, I.; Laegsgaard, E.; Linderoth, T. R. Small 2007, 3, 854. doi: 10.1002/smll.200600407

    23. [23]

      Zhang, X.; Chen, T.; Chen, Q.; Wang, L.; Wan, L. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 7708. doi: 10.1039/b907557g

    24. [24]

      Jensen, S.; Greenwood, J.; Früchtl, H. A.; Baddeley, C. J. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 8630. doi: 10.1021/jp111237q

    25. [25]

      Eichhorn, J.; Schlögl, S.; Lotsch, B. V.; Schnick, W.; Heckl, W.M.; Lackinger, M. CrystEngComm 2011, 13, 5559. doi: 10.1039/c1ce05342f

    26. [26]

      Uemura, S.; Aono, M.; Komatsu, T.; Kunitake, M. Langmuir 2010, 27, 1336. doi: 10.1021/la103948n

    27. [27]

      Uemura, S.; Aono, M.; Sakata, K.; Komatsu, T.; Kunitake, M. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 24815. doi: 10.1021/jp406810c

    28. [28]

      Uemura, S.; Sakata, K.; Aono, M.; Nakamura, Y.; Kunitake, M. Front. Chem. Sci. Eng. 2016, 10, 294. doi: 10.1007/s11705-016-1564-4

    29. [29]

      Zheng, Y.; Lin, L.; Wang, B.; Wang, X. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 12868. doi: 10.1002/anie.201501788

    30. [30]

      Wang, X.; Maeda, K.; Thomas, A.; Takanabe, K.; Xin, G.; Carlsson, J. M.; Domen, K.; Antonietti, M. Nat. Mater. 2009, 8, 76. doi: 10.1038/nmat2317

    31. [31]

      Zhang, X.; Wang, H.; Wang, H.; Zhang, Q.; Xie, J.; Tian, Y.; Wang, J.; Xie, Y. Adv. Mater. 2014, 26, 4438. doi: 10.1002/adma.201400111

    32. [32]

      Wang, L.; Chen, Q.; Shi, H.; Liu, H.; Ren, X.; Wang, B.; Wu, K.; Shao, X. Phys. Chem. Chem. Phys. 2016, 18, 2324. doi: 10.1039/c5cp0 5976c

    33. [33]

      Mura, M.; Silly, F.; Burlakov, V.; Castell, M. R.; Briggs, G. A.D.; Kantorovich, L. N. Phys. Rev. Lett. 2012, 108, 176103. doi: 10.1103/PhysRevLett.108.176103

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  5
  • 文章访问数:  962
  • HTML全文浏览量:  157
文章相关
  • 收稿日期:  2016-10-28
  • 修回日期:  2016-11-02
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章