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在室温下, DEBBA在Ag(111)表面沉积可以形成大面积高度均匀的人字型 DEBBA 排列,其中单个DEBBA显示出双锥状突起的形状。而单层DEBBA自组装系统主要图案主要通过两个相邻的 DEBBA 配体之间的C–H…O 氢键来形成。理论计算进一步证明了DEBBA 分子与 Ag 基板存在弱相互作用作用力。
随着 Se 原子的加入时,自组装结构会随着Se原子浓度不断变化。当Se: DEBBA的比例超过1:1时,Se6环的形成会影响DEBBA的堆积。由于DEBBA中的H与Se6环之间存在着氢键,从而进一步引导形成了新的自组装结构。通过高分辨率 STM 图像和理论计算,我们发现在该自组装混合体系中,存在三种同方向的DEBBA分子。
如果进一步增加Se与DEBBA至8:1的比例,自组装结构进一步变化,由交替的DEBBA和Se8环形成链状新型自组装。通过高分辨率 STM和理论模拟计算,Se8原子簇具有方形结构,其中四个Se原子表现出向上突出的特征,而另外四个Se原子表现出向下凹陷特征。通过表这个,这些Se8环的大小为0.52nm,与Se8环的0.53nm非常相似。但是不同于块状晶体中Se8分子的完美船形结构,自组装体系中这类方形Se8环的形成可能是由于在Ag(111)表面形成了弱 Se-Ag 键。
该工作揭示了硒原子与有机分子的高效自组装结构,利用有机分子和硒原子之间的配位键和氢键的数量不同,可以调控形成复杂的自组装介观结构。通过改变Se与DEBBA的比例,我们能够观察到Se,Se6,Se8,Se12甚至1维Se的形成。该研究为有机-无机混合自组装二维材料的设计提供了重要参考,进一步扩展了表面自组装在制造新型材料中的应用。
黄勃龙教授2007年毕业于北京大学物理系,同年前往剑桥大学从事材料理论研究,并于2012年获得博士学位。2012-2015年,黄勃龙教授于北京大学跟随严纯华院士并在其指导下开展博士后研究, 后赴香港城市大学和香港理工大学继续博士后的相关研究,并于2015年入职香港理工大学担任助理教授至今。黄勃龙教授的研究方向主要为纳米材料、能源材料、固体功能材料和稀土材料的电子态性质,以及在能源材料纳米表界面、多尺度下的能源转换应用等。目前黄勃龙共发表SCI论文190余篇,H-inex为38,文章引用次数超过6200次, 包括Nature,Science,Energy Environ. Sci.,J. Am. Chem. Soc., Chem. Soc. Rev.,Nat. Commun.,Av. Mater.,Av. Energy Mater.,Angew. Chem. Int. E.等国内外顶级杂志,并多次被选为封面推荐文章。此外,黄勃龙教授还担任《Nano Research》《中国稀土学报》》与《稀有金属》的青年编辑或编委,还10余次受邀在国内国际重要学术会议上做邀请报告,其中包括2019美国材料年会等,同时为多个高影响力期刊如Nat. Phys.,Energy Environ. Sci., Av. Energy Mater., J. Am. Chem. Soc., Joule, Angew. Chem. Int. E., Av. Funct. Mater., ACS Catal., Nano Energy等担任特邀审稿人。
Loh Kian Ping(罗建平)教授,新加坡国立大学化学系教授,1996年于牛津大学获得博士学位,1996年至1998年在日本国家材料科学研究所从事博士后研究,随后就职于新加坡国立大学,为终身正教授。Loh Kian Ping教授领导研究团队取得了丰硕的成果,其中包括研发了大尺寸石墨烯的仿生生长与转移技术,大尺寸石墨烯的商业化应用;同时致力于新一代的半导体材料研发,实现了石墨烯量子点与高石墨烯的可控合成;首次研制成功的世界最薄的石墨烯宽波段偏振器等。Loh Kian Ping教授在2010年被评为学院首席教授。2013年获得美国化学会 (ACS) NANO lectureship 奖。2014年获得新加坡“总统科学与科技奖”。至今为止,已经发表200余篇SCI论文,包括Nature、 Nat. Nanotechnol.、Nat. Chem.、 Nat. Energy、Nat. Photo.、 Nature Commun.、 JACS、 Angew、 Chem.、 Nano lett.、 Av. Mater.等。Loh Kian Ping教授担任美国化学协会杂志Chemistry of Materials副主编,英国物理所杂志Journal of 2D Materials的副主编, 杂志 Materials Horizon的科学编辑,Elsevier 杂志 Diamon an Relate Materials的编辑,以及杂志Avance Functional Materials国际顾问委员会成员。
苏陈良教授1982年10月出生于浙江省。2005年6月毕业于浙江大学,获理学学士,2010年6月,毕业于浙江大学,获得理学博士学位。2010年8月至2015年2月在新加坡国立大学石墨烯及先进二维材料研究中心从事博士后研究工作。2015年入职深圳大学光电工程学院范滇元院士团队,被聘为教授。同年,入选深圳市海外高层次人才孔雀计划;2016年被遴选为博士生导师;2017年入选深圳大学“荔园优青”;2018年入选广东省特支计划科技创新青年拔尖;现为广东省二维材料工程中心副主任,教育部二维材料国际合作联合实验室学术带头人之一,主要从事二维材料光电特性调控及其催化、能源与器件应用研究。迄今为止,在国际著名期刊上Nature Energy,Nature Communications,Accounts of Chemical Research,Journal of American Chemical Society,Angew. Chem. Int.E., Material Horizons等共发表高水平学术论文40余篇。研究成果多次被Nature、Nature Chemistry、Nature Communication、 Chemical Reviews等国际一流刊物引用或重点评述,总引用1000余次,其中四篇入选ESI高被引论文,单篇最高引用270余次。当前主持国家自然科学基金一项,广东省教育厅项目一项,深圳市基础研究项目一项,孔雀技术创新项目一项;为深圳市孔雀团队的Co-PI。
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