Investigation of carboxyl-functionalized self-assembled monolayers on gold surfaces

İkozahedral moleküler yapıya sahip tiyol türevi olan karborantiyoller (HS-C2B10H11, KT), kendiliğinden düzenlenmiş tek-tabaka (KDT) uygulamaları için ümit vaat etmektedir. KT izomerlerinin, özdeş geometrik yapıya sahip olmaları sayesinde, KDT uygulamalarında birçok üstünlükleri bulunmaktadır. KT KDT'ler organik emsallerine göre kimyasal ve termal bozulmaya ve oksitlenmeye karşı daha dirençli olup daha az kusur içermektedirler. Bu çalışmada karborantiyollerin fonksiyonel grup içermeyen (M1, M9) ve karboksil fonksiyonel grubu içeren (M1C, M9C) karışım filmleri sıyrılmış altın yüzeyler üzerinde incelenmiştir. KDT'lerin genel özellikleri temas açısı ve spektroskopik elipsometri ölçümleri ile karakterize edilmişlerdir. KDT'lerin elipsometrik kalınlıkları yaklaşık 1-2 nm aralığında bulunmuştur ve bu sonuç literatürdeki, tünelleme tarama mikroskobu (STM) ölçümleri ile elde edilen kalınlık değerleri ile örtüşmektedir. KT KDT'lerin karışım deneylerinde, M1 ve M9 moleküllerinin M1C ve M9C moleküllerine göre sıyrılmış altın yüzeye daha sıkı tutunduğu bulunmuştur. M1:M1C ve M1:M9C karışımları için M1'in yüzey fraksiyonunun M1'in çözelti fraksiyonundan yüksek olduğu bulunmuştur bu da yüzeydeki baskın bileşenin M1 molekülü olduğunu göstermektedir. Benzer davranış M9:M1C ve M9:M9C karışımları için de gözlemlenmiştir. M9'un yüzey fraksiyonunun M9'un çözelti fraksiyonundan yüksek olduğu bulunmuştur ki bu da yüzeydeki baskın bileşenin M9 molekülü olduğunu göstermiştir. Sıyrılmış altın yüzey üzerindeki yer değiştirme deneylerinde M1 molekülerinin M9C molekülleri ile yer değiştirme hızının, M9C molekülerinin M1 molekülleri ile yer değiştirme hızından daha fazla olduğu bulunmuştur. Sıyrılmış gümüş yüzey üzerindeki yer değiştirme deneylerinde ise M9C moleküllerinin yüzeye kükürt üzerinden değil karboksilik grubundaki oksijen üzerinden bağlandığı bulunmuştur.