对羟基二联苯诱导的表面金属-有机键断裂

doi:10.7503/cjcu20200661

高等学校化学学报 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (4): 1241.doi: 10.7503/cjcu20200661

对羟基二联苯诱导的表面金属-有机键断裂

徐智超, 李雪超, 唐雁宁, 张海明(), 迟力峰()

苏州大学功能纳米与软物质研究院, 江苏省碳基功能材料与器件高技术研究重点实验室, 苏州 215123

收稿日期:2020-09-07 出版日期:2021-04-10 发布日期:2021-01-04
通讯作者: 张海明,迟力峰 E-mail:hmzhang@suda.edu.cn;chilf@suda.edu.cn
基金资助:
国家重点研发计划项目(2017YFA0205002);国家自然科学基金(批准号(21673154);21790053, 51821002)资助

Break of Metal-organic Chains Induced by 4，4′-Dihydroxybiphenyl on Surfaces

XU Zhichao, LI Xuechao, TANG Yanning, ZHANG Haiming(), CHI Lifeng()

Jiangsu Key Laboratory for Carbon Based Functional Materials & Devices，Institute of Functional Nano & Soft Materials（FUNSOM），Soochow University，Suzhou 215123，China

Received:2020-09-07 Online:2021-04-10 Published:2021-01-04
Contact: ZHANG Haiming,CHI Lifeng E-mail:hmzhang@suda.edu.cn;chilf@suda.edu.cn
Supported by:
? Supported by the National Key Research & Development Program of China(2017YFA0205002);the National Natural Science Foundation of China(21673154)

摘要/Abstract

摘要：

金属-有机杂化结构是表面在位反应过程中常见的中间体. 金属-有机杂化结构中金属-有机键的断裂需要克服较高的活化能垒, 往往会引起一系列竞争副反应以及分子的脱附. 本文利用扫描隧道显微镜研究了 4,4′-二羟基联苯分子在金属表面与预先制备的金属-有机链的作用, 发现其氧端能有效地降低金属有机杂化体系断键的能垒, 使得金属-有机键的断键反应能在较低的温度下进行. 该结果提供了一种调控表面反应中间物的新手段.

关键词: 扫描隧道显微镜, 表面在位反应, 金属-有机杂化结构

Abstract:

Metal-organic hybrid structures are common intermediates in on-surface reactions. To break metal-organic bonds of the hybrid structures needs to overcome a higher activation barrier， which often leads to a series of competitive side reactions and even desorption of target products. Scanning tunneling microscope（STM） has been used to show that the oxygen terminal of 4，4′-dihydroxybiphenyl can effectively reduce the bond breaking barrier of the metal-organic hybridization system， so that the transfer of metal-organic hybrids can be carried out at a lower temperature. This result provides a new method to regulate the intermediates of on-surface reactions.

Key words: Scanning tunneling microscope, On-surface reaction, Metal-organic hybrid structure

中图分类号:

O647

TrendMD:

徐智超, 李雪超, 唐雁宁, 张海明, 迟力峰. 对羟基二联苯诱导的表面金属-有机键断裂. 高等学校化学学报, 2021, 42(4): 1241.

XU Zhichao, LI Xuechao, TANG Yanning, ZHANG Haiming, CHI Lifeng. Break of Metal-organic Chains Induced by 4，4′-Dihydroxybiphenyl on Surfaces. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(4): 1241.

图/表 3

Fig.1 Molecular structures of DHBP(A), DBP(B), PTCDA(C)

Fig.2 Self?assembly of DHBPs obtained by STM of the sample as prepared at r.t.(A), after annealing at 420 K(B), the sample prepared by depositing PTCDA at the Cu(111) surface held at 470 K and the structure of a copper?perylene chain(C, D), partially broken copper?perylene chains by DHBPs after annealing at 420 K(E) and structural model of intermolecular interactions between DHBP and copper?perylene chains(F)It: tunneling current; Vb: sample bias. Tunneling parameters are It=1.2 nA, Vb=-200 mV for (A); It=1.2 nA, Vb=-1 V for (B); It=100 pA, Vb=-50 mV for (C); It=1 nA, Vb=-100 mV for (E).

Fig.3 STM image of the sample prepared by depositing DHBP and few DBP at the Cu(111) surface(A) and the structure of the influence between DHBP and DBP(B), sample prepared by depositing DHBP at the Cu(111) with copper?perylene chain of DBP held at 420 K(C, D) and the same experiment repea?ted on the Ag(111) surface(E, F)Tunneling parameters are It=1 nA, Vb=-1 V for (A); It=1 nA, Vb=-100 mV for (B); It=100 pA, Vb=-1 V for (C); It=200 pA, Vb= 500 mV for (D); It=1 nA, Vb=-300 mV for (E); It=1 nA, Vb=-100 mV for (F). (C) n(DHBP)/n(DBP)=1∶1; (D) n(DHBP)/n(DBP)=1∶4.

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对羟基二联苯诱导的表面金属-有机键断裂

Break of Metal-organic Chains Induced by 4，4′-Dihydroxybiphenyl on Surfaces

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