Self Assembled Monolayers of novel Thiols

Mundil, Uwe Heinfried

Mittels sechsfachem flame annealing sind die Oberflächen rauher Gold Arrandee Substrate zu Au(111) Oberflächen mit geringer Rauhigkeit umgewandelt worden. Diese so behandelten Goldsubstrate konnten erfolgreich im Self Assembling von literaturbekannten Molekülen, wie 1-Dodecanthiol und 2,5-Di(phenylethynyl-4'-thioacetyl)benzol, eingesetzt werden. Weiterhin wurden 1-Dodecyl-thioacetat, 1-Dodecyl-tert-butyl-thioether und Ferrocen-1,1'-dithiol ebenfalls erfolgreich eingesetzt. Die Charakterisierung erfolgte mittels Kontaktwinkelmessungen, Ellipsometrie, GIR-FTIR und STM. Ausheilungs- bzw. Reorganisationseffekte, welche durch die Schutzgruppen beeinflusst werden, sind in dieser Arbeit quantifiziert worden. Die Kinetik von 1-Dodecanthiol, 1-Dodecyl-thioacetat und 1-Dodecyl-tert-butyl-thioether wurde mittels Surface Plasmon Resonance (SPR) in der Kretschman-Anordnung untersucht. 1-Dodecyl-thioacetat und 1-Dodecyl-tert-butyl-thioether zeigten Reorganisationseffekte, die in der Kinetik von 1-Dodecanthiol nicht nachgewiesen wurden. Die Schutzgruppen verlangsamen die Reaktion und nach Erreichen einer maximalen Schichtdicke sank diese wiederum leicht ab. Der Betrag der Schichtdickenabnahme lässt vermuten, dass das intakte Molekül auf dem Substrat physisorbiert, bevor die Schutzgruppe abgespalten wird. Zur Quantifizierung dieser Reorganisationseffekte wurde die Langmuir Gleichung erweitert. Der hierbei eingeführte Reorganisationsparameter ist ein Maß für die Geschwindigkeit, in der die Ausheilung bzw. Reorganisation verläuft. Für 1-Dodecyl-thioacetat sind wie erwartet deutlich höhere Zahlenwerte als beim 1-Dodecanthiol beobachtet worden, wobei der Einfluss auf die ursprünglichen Parameter, wie z.B. die Geschwindigkeitskonstante aus der Langmuir-Gleichung, bisher noch ungeklärt ist. Diese Parameter wurden für verschiedenen Schutzgruppen (1-Dodecyl mit -SH, -SAc und -tert-Butyl) ermittelt und der Einfluss miteinander verglichen. Erste Tendenzen waren deutlich erkennbar.

With flame annealing smooth Au(111) surfaces are created from rough Gold Arrandee surfaces. These substrates are successfully used in self assembling of known molecules like 1-dodecanethiol and 2,5-Di(phenylethynyle-4'-thioacetyle)benzene. 1-Dodecyle-thioacetate, 1-Dodecyle-tert-butyle-thioether and Ferrocene-1,1'-dithiole were also used successfully. The characterization was utilized with contact angles measurements, ellipsometry, GIR-FTIR and STM. The kinetics of 1-Dodecanethiol, 1-Dodecyle-thioacetate and 1-Dodecyl-tert-butyle-thioether were observed using Surface Plasmon Resonace (SPR) in the Kretschman configuration. The aforementioned healing and reorganisation effects were found in the kinetics of 1-Dodecyl-thioacetate and 1-Dodecyl-tert-butyle-thioether in contrast to the one of 1-Dodecanethiol. The protective groups slows the reactions and after the film thickness reached its maximum it decreased again. The reason may be the physisorption of the intact molecule on the substrate immediately before the cleavage of the protective group from the molecule. This is supported by the amount of the decrease of the film thickness. To quantify these reorganisation effects the Langmuir equation has been extended. The inserted reorganisation parameter shows us how fast this healing respectively the reorganisation goes on. For the 1-Dodecyle-thioacetate, significantly higher values than for the 1-Dodecanethiol were found, but the influence on the original parameters like the rate-constant from Langmuir's equation is not yet fully understood. These parameters were determined for molecules with different protective groups (1-Dodecyle with -SH, -SAc and -tert-butyle) and the influence of these headgroups compared with each other. First tendencies became apparent.

Vorschau

Zitieren

Zitierform:

Mundil, Uwe Heinfried: Self Assembled Monolayers of novel Thiols. 2013.

Zugriffsstatistik

Gesamt:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:
12 Monate:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:

Details anzeigen

Rechte

Nutzung und Vervielfältigung:
Alle Rechte vorbehalten

Export