2019-07-11 23:33:01
二维缺陷网络上的有机多孔结构

新加坡国立大学的科学家已经开发出一种方法,用于在二硒化钼(MoSe2)薄膜上自组装六边形有机多孔结构,以创建有序的纳米结构。

二维(2-D)过渡金属二硫化物(TMD)的性质通常由在其生长过程中引入的缺陷强烈改变。当两个彼此镜像的晶粒在生长过程中聚结时,形成晶界。这会产生称为镜像双边界(MTB)的线缺陷。尽管MTB通常不利于载体/能量转运和光学应用,但它们通常具有催化活性,并且可以潜在地用作纳米级分子自组装的模板。

由新加坡国立大学物理系的Andrew WEE教授领导的一个研究小组,研究人员何小叶博士和黄玉丽博士,开发了一种在MoSe2上自组装2,3-二氨基吩嗪(DAP)分子的方法。使用分子束外延生长的薄膜。 MoSe2薄膜包含密集的MTB缺陷网络,具有伪周期“车轮”图案。通过自组装过程,DAP分子将自身排列成具有交替线性型和三角型构型的多孔结构,其遵循下面的MoSe2层的六边形“车轮”图案。 DAP是一种有机化合物,具有很好的发光,电化学和生物化学应用。这些发现表明,MoSe2单层的位点依赖性电子和化学性质可以用作纳米图案化目的的天然模板。

该位点特异性分子自组装过程归因于与原始半导体MoSe2结构域相比更具化学反应性的MTB。研究小组的第一个原理计算表明,活性MTB与DAP分子中的氨基偶联,促进了组装过程。

Wee教授在解释这项工作的重要性时说:“这些有缺陷的TMD和多孔有机分子结构可以找到潜在的应用,如位点选择性催化,分子传感器或柔性有机光电子器件。这项工作为纳米模式提供了一条新途径2 -D TMD表面处于原子水平,为探索MoSe2的局部化学性质提供了平台。“

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