Engineering Two-Dimensional Multilevel Supramolecular Assemblies from a Bifunctional Ligand on Au(111).
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DOI：
10.3390/molecules28135116
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发表时间：
2023-06-29
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在此，我们展示了从双功能配体在Au（111）上的超分子组装，朝向工程化的二维（金属）有机多级纳米结构。所采用的双官能配体，包括两个溴原子和一个羧基末端，提供了具有不同构型和结合能的多个成键基序。这些键合基序具有高度的自我选择性和自我识别性，从而形成有助于工程多级自组装的亚基。我们的扫描隧道显微镜实验，结合密度泛函理论计算，揭示了各种氢，卤素和碱金属羧酸盐键合图案指示不同层次的组件。基于多个键合图案的明智选择的多级组装协议保证了对表面限制的（金属）有机纳米结构的有意控制。我们的研究结果可能为复杂的二维（金属）有机纳米结构的制造提供新的机会，具有潜在的功能多样的纳米材料的应用。
Herein, we demonstrate the supramolecular assemblies from a bifunctional ligand on Au(111), towards engineering two-dimensional (metal-) organic multilevel nanostructures. The bifunctional ligand employed, including two Br atoms and one carboxylic terminal, offers multiple bonding motifs with different configurations and binding energies. These bonding motifs are highly self-selective and self-recognizable, and thus afford the formation of subunits that contribute to engineering multilevel self-assemblies. Our scanning tunneling microscopy experiments, in combination with the density functional theory calculations, revealed various hydrogen, halogen and alkali-carboxylate bonding motifs dictating the different levels of the assemblies. The multilevel assembly protocol based on a judicious choice of multiple bonding motifs guarantees a deliberate control of surface-confined (metal-) organic nanostructures. Our findings may present new opportunities for the fabrication of complex two-dimensional (metal-) organic nanostructures with potential in applications of functionally diverse nanomaterials.
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