金膜表面有机金属化合物非解离吸附和解离吸附
分子表面自组装是化学、表面科学和纳米科学等领域的研究热点之一, 而金属-有机配合物具有独特的物理化学性质, 是表面吸附和组装中经常涉及的研究对象. 在大多数关于金属-有机配合物吸附和组装的报道中, 吸附和组装过程并不发生分子的解离, 如酞菁配合物分子(MPC)和四苯基卟啉配合物分子(MTPP)的吸附. 然而, 分子性质及其与表面相互作用是多样性的, 当分子在表面发生化学吸附时, 分子与表面生成的化学键可能导致分子内部发生解离而形成新的表面吸附物种. 例如, 有机-金属配合物中的金属核心容易与表面发生部分电荷传递, 从而导致较弱的配位键发生断裂.
有报道金属-有机配合物[(dptap-Ag)2](NO3)2在Au(111)和Au(100)表面解离吸附形成Ag单原子层的工作. 根据理论计算, [(dptap-Ag)2](NO3)2分子中Ag与有机配体(dptap)之间通过较弱的静电作用发生配合, 是导致其发生解离吸附的主要原因, 可能也是金属-有机配合物发生解离吸附的极端情况. 一个值得深入探讨的问题是不同分子在表面解离吸附的可能性和解离程度, 这一研究将有助于认识分子内金属与配体和分子与基底表面相互作用的规律性, 也是在表面形成新物种的一个新途径.
厦门大学化学化工学院周小顺等人用STM对含氧桥的金属-有机配合物[Cu2(μ-O)(dptap)4(NO3)2]分子在Au(111)表面的吸附行为进行了研究. STM结果表明, 该分子同时存在非解离吸附和解离吸附, 大部分分子在Au(111)面形成有规则的排列, 少量分子发生解离吸附, 并形成(√3×√3 )R30°Cu原子吸附结构.探讨了两种吸附现象共存的起因.