ゲルマニンの化学ハロゲン化アルキルを用いたゲルマンナンの表面修飾

Chemistry of Germanene: Surface Modification of Germanane Using Alkyl Halides.

• Tomáš Hartman
• Jiří Šturala
• Jan Luxa
• Zdeněk Sofer

抄録

二次元材料は、いくつかの科学分野で大きな注目を集めています。ナノ・オプトエレクトロニクス、半導体、触媒などの分野での現在の需要は、二次元材料の分野での研究プロセスを加速させています。グラフェンやシリセン以外の第14グループの2次元材料の中で、層状ゲルマニウムは別のクラスの材料の有望な候補であり、その官能基化はその電子的または光学的特性を調整する方法を示しています。ここでは、ゲルマニウム表面の剥離と機能化は、Ge-H結合から水素を取り出し、ハロゲン化アルキルやハロゲン化ベンジルを含むトリフルオロメチル(CF)基を利用したアルキル化によって達成されている。材料の組成は、FT-IR, ラマン, X線光電子分光, エネルギー分散型X線分光, X線粉末回折などの方法で確認されている。走査型電子分光法と透過型電子分光法を用いて、官能基化ゲルマニウムの層状形態を明らかにした。

Two-dimensional materials attract enormous attention across several scientific fields. The current demands in nano- and optoelectronics, semiconductors, or in catalysis have been accelerating the research process in the field of 2D materials. Among the 14th group 2D materials besides graphene and silicene, layered germanium represents a promising candidate for another class of materials, and its functionalization represents a way to tune either its electronic or optical properties. Here, the exfoliation and functionalization of germanane surface is achieved via abstraction of hydrogen from Ge-H bond and its subsequent alkylation utilizing -alkyl halides or trifluoromethyl (CF) group containing benzyl halides. Composition of materials is confirmed by several methods including FT-IR, Raman, X-ray photoelectron, and energy-dispersive X-ray spectroscopy as well as X-ray powder diffraction. Scanning and transmission electron spectroscopy is used to reveal the layered morphology of functionalized germananes.