Aufbau von Bis(terpyridin)-Monoschichten durch Potential- und Substituenten-Kontrolle

Abstract

In der Dissertation wurde das Selbstorganisationsverhalten von drei Oligopyridinderivaten (sogenannte BTPs) mit oder ohne elektrochemische Umgebung auf verschiedenen Substraten mit Hilfe der in-situ STM/ STM untersucht. Der erste Teil der Arbeit beschäftigte sich mit dem Einfluss von Änderungen der elektrochemischen Umgebungsbedingungen, wie z. B. des Elektrolyten, auf das Adsorptionsverhalten von 3,3’-BTP. Die adsorbierten Schichten wurden nur bei Potentialen größer als +0,5 V beobachtet. Außer dem Potential spielt auch der pH-Wert des Elektrolyten eine entscheidende Rolle für den Phasenübergang der Adsorbatstruktur. Die Protonierung beschleunigt zwar den Selbstorganisationsprozess der Moleküle, stört aber intermolekulare Wasserstoffbrückenbindungen, so dass die BTP-Moleküle keine hoch geordneten Strukturen bilden können. Weitere Untersuchungen zeigten, dass die Adsorptionsstruktur auf die Natur der Anionen des Elektrolyten zurückzuführen ist. Phosphat- und Sulfationen bilden bei positiven Potentialen geordnete Strukturen auf Au(111) und die geordneten Anionen können die Oligopyridin-Moleküle immobilisieren. Somit ließen sich eine hexagonale kurzreichweitige Struktur und einzelne, submolekular aufgelöste Moleküle nur in diesen beiden Elektrolyten beobachten. Im zweiten Teil der Arbeit wurden die Selbstorganisation an der HOPG/flüssig-Grenzfläche und die elektrochemischen Eigenschaften eines neuen Oligopyridinderivates CN-BTP, seinem mehrkernigen [2×2]-CoII-Gitterkomplex (Komplex 1) sowie dem ähnlichen Komplex 2 (mit 2,4’-BTP als Liganden) untersucht. Der dritte Teil der Arbeit beschreibt die Steuerung des Selbstorganisationsverhaltens über die Umgebungsbedingungen an der fest/flüssig-Grenzfläche. untersucht. Mittels STM konnte festgestellt werden, dass die gebildete Monolagenstruktur des Alkyl-BTPs auf die Konzentration der Alkyl-BTP-Modifikationslösung zurückzuführen ist.