Angew. Chem. :离子液体策略用于促进单分子尺度的电化学氧化偶联反应

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固液界面的分子吸附行为对化学反应和器件构建等多个过程都具有重要影响。在单分子水平上研究和调控分子的吸附构型与吸附行为,能够为研究化学反应机理和发展器件构建策略提供独特的视角。


近日,厦门大学杨扬教授课题组利用扫描隧道显微镜裂结技术,构筑了纳米间隙结构,以此为基础,在单分子尺度上研究了固液界面的4-(吡啶-4-基)苯胺分子的吸附和反应过程,发现采用离子液体策略能够调整分子的吸附构型进而促进化学反应。

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研究人员利用纳米间隙结构制备了原理性分子电子器件,监测了该模型器件在不同溶液环境和不同外场调控下的电学性质的演变,并以此作为一个分析检测手段,去研究位于纳米间隙结构中的分子吸附行为和化学反应过程。通过接触角、拉曼光谱、X射线光电子能谱、单分子电导测量等实验方法,以及通过与理论模拟计算结果的相互支撑,研究人员发现,离子液体HMIMPF6的加入能够降低金电极表面的电子密度,并且能够使得纳米间隙结构中的分子吸附构型由倾斜构型逐步向垂直构型转变,从而促进电化学氧化偶联反应的发生。


该工作提出的以纳米间隙和离子液体结合的化学反应调控策略,为今后固液界面分子吸附行为研究、电化学反应原位调控,以及分子电子器件构建等提供了新思路。

文信息

Ionic Liquid Accelerates Electrochemically Driven Single-Molecule Oxidative Coupling

Jiao Xun, Jia-Xin Chen, Tong-Ruo Diao, Lai-Ke Chen, Yu-Ling Zou, Chen-Cong Luo, Jia Shi De-Yin Wu, Yang Yang


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202502724


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