Towards lateral interactions within self-organized monomolecular layers
K laterálním interakcím v samoorganizovaných monomolekulárních vrstvách
diploma thesis (DEFENDED)
View/ Open
Permanent link
http://hdl.handle.net/20.500.11956/104607Identifiers
Study Information System: 178355
Collections
- Kvalifikační práce [19114]
Author
Advisor
Referee
Bastl, Zdeněk
Faculty / Institute
Faculty of Science
Discipline
Physical Chemistry
Department
Department of Physical and Macromolecular Chemistry
Date of defense
6. 9. 2018
Publisher
Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakultaLanguage
English
Grade
Very good
Keywords (Czech)
samo-organizace, karboran, laterální interakce, monovrstva, povrch, rozhraní, 2D, nanovrstva, bor, zlatoKeywords (English)
self-assembly, carborane, lateral interaction, monolayer, surface, interface, 2D, nanolayer, boron, goldTato práce se zaměřuje na využití chemických principů pro stabilizaci samouspořádaných monovrstev karboranthiolů na rovném zlatém povrchu. Byly předneseny návrhy využívající tvorbu mezimolekulárních koordinačních komplexů a mezimolekulových dipólových interakcí, byla vypracována odpovídající literární rešerše. Byly provedeny předběžné experimenty, které měly za cíl otestovat možnosti a úskalí chemických reakcích vázaných k monovrstvou modifikovanému povrchu. Tyto experimenty prokázaly, že není možné využít reakční podmínky používané pro běžnou syntézu, jelikož snadno dochází k poškození monovrstvy a k tvorbě nežádoucích produktů. Citlivost monovrstev k reakčním podmínkám a potřeba použití analytických metod citlivých k malým koncentracím chemických látek vázaných k povrchu vedly k přednostnímu sledování tvorby mezimolekulárních koordinačních komplexů v rámci ω-karboxylovaných monovrstev 1-COOH-9-SH-meta-karboranu (M1-COOH), čímž tato práce navazuje na autorovu bakalářskou práci, jež se zabývala vlastnostmi volných karboxylovaných izomerů karboranthiolů. Principy stabilizace monovrstev, které nevycházejí z koordinační chemie jsou pak v krátkosti diskutovány ve snaze ukázat možnosti budoucí práce a k přiblížení širších souvislostí tématu. Jelikož koncentrace molekul vázaných k povrchu ve formě...
This work aimed at the utilization of chemical principles for stabilization of self-assembled monolayers (SAMs) of carboranethiol derivatives on a flat gold surface. Ideas employing surface confined coordination complex formation and dipole-dipole intermolecular interactions were outlined and the respective literature survey was compiled. Preliminary experiments were carried out to test for their feasibility and surfaces modified with self assembled monolayers proved very sensitive to reaction conditions ordinarily used for bulk synthesis. The chemical sensitivity of the studied surfaces, the necessity of using appropriate surface-sensitive analytical techniques and the depth of the problem initially defined made this task both advanced and challenging. The formation of intermolecular coordination complexes with ω-carboxylated SAMs of meta-carborane-9-thiol was chosen to answer those issues, extending the previous work of the author on carboxylated carboranethiol isomers presented in his bachelor thesis. Concepts different of those based on coordination chemistry are briefly discussed as well, but more as prospects for future work and to present this work in a broader context to which it belongs. Characterization of molecules assembled on a surface in a single layer requires surface sensitive...