New Avenues for the chemical modification of 1D and 2D nanomaterials
Author
Leret García, SofíaAdvisor
Pérez Álvarez, EmilioEntity
UAM. Departamento de Química OrgánicaDate
2017-06-30Subjects
Materiales nanoestructurados - Tesis doctorales; QuímicaNote
Tesis Doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Química Orgánica. Fecha de lectura: 30-06-2017Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.
Abstract
En este trabajo se presentan tres resultados principales:
i) El uso de naftaleno bisimidas como motivo de reconocimeinto para la síntesis de
derivados mecánicamente enlazados de SWNTs. La naturaleza de los enlaces mecánicos y
y la formación de polímeros de NDI ha sido probada a través de técnicas analíticas,
espectroscópicas (TGA, NMR, UV-vis-NIR y Raman) y los correspondientes experimentos
control. Además ha sido posible observar la presencia de macrociclos individules
alrededor de los nanotubos gracias al microscopio de transmisión electrónica.
ii) El desarrolo de un metodo simple para la modificación covalente de grafeno con una
cierta periodicidad, este método se basa en la adsorción selectiva de radicales de
cianometilo (CH2CN•) producidos mediante ruptura homolítica de acetonitrilo (CH3CN), El
cual presenta una gran selectividad para enlazar covalentemente sobre sitios atómicos
específicos del grafeno crecido sobre Ru(0001). Los resultados expermientales obtenidos
fueron confirmados a través de cálculos DFT.
iii) El desarrollo de fotodetectores de alto rendimiento a través de funcionalziación no
covalente reversible y reproducible de dispositivos de MoS2 mediante el uso de distintas
moléculas. A través de este trabajo hemos obtenido un incremento de la fotorespuesta de
cuatro órdenes de magnitud y responsividades de hasta 100AW-1. In this work we presented three main results:
i) The use of naphthalene bisimides as recognition motifs for the synthesis of mechanicallyinterlocked
derivatives of SWNTs. The mechanically interlocked nature and polymer
wrapping of NDI was probed by analytical and spectroscopic techniques (TGA, NMR, UVvis-
NIR and Raman) and adequate control experiments. Furthermore, individual
macrocycles were be seen around the nanotubes under TEM scrutiny.
ii) The development of a simple method for the covalent modification of graphene with
strict spatial periodicity at the nanometer scale, based on selective adsorption of
cyanomethyl radicals (CH2CN•) produced by homolytic breaking of acetonitrile (CH3CN),
which present a nearly complete selectivity to bind covalently to graphene grown on
Ru(0001) on specific atomic sites. The results obtained experimentally were validated
through Density Functional Theory (DFT) calculations.
iii) The development of a high performance photodetector through reversible, and
reproducible noncovalent functionalization of MoS2-devices with molecular dyes. We
found an enhancement of the photoresponse of four orders of magnitude and
responsivities up to 100 AW-1.
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