分会

第二十四分会：功能晶态材料

摘要

三芳基硼(Triarylboron, TAB)基团具有路易斯酸性，在强电子受体[1]、发光材料[2]、肿瘤声动力治疗[3]等方面展现出良好的应用潜力。此外，由于中心B原子采取的sp2杂化方式，三芳基硼具有平面正三角形的空间构型，这有利于二维晶体材料的生长。石墨炔(Graphdiyne, GDY)是具有中国自主知识产权的新一代的二维碳同素异形体材料，同时具有sp和sp2杂化碳的独特二维网络结构。GDY可以在铜箔上通过炔-炔偶联方法进行制备，这为构筑三芳基硼二维材料提供了思路。 本研究基于不同结构的TAB，通过铜箔表面的炔-炔偶联反应，制备了四种三芳基硼类石墨炔(TAB-GDY)二维材料。TMTAB-GDY和DMTAB-GDY的选区电子衍射（SAED）显示出二维周期性六角形的较强衍射图案，表明具有高的结晶度，属于六角晶系，和分子结构一致。相对于DMTAB-GDY，引入苯、联苯来扩展π共轭的CE/DPCEDMTAB-GDY也具有SAED图案，但衍射强度变弱，结晶度有所下降。原子力显微镜(AFM)的高度图表明，所制备的四种TAB-GDY材料具有明显的二维尺度形貌、低表面粗糙度，厚度大约均在4.0 nm。利用峰值力定量纳米力学(PF-QNM)技术表征的四种TAB-GDY薄膜的杨氏模量分布表明，通过延长π共轭可以增大CE/DPCEDMTAB-GDY薄膜的杨氏模量，抵抗形变的能力更强。此研究表明，石墨炔可以作为含硼二维材料新的结构平台，同时含硼石墨炔的精准构筑也丰富了石墨炔材料的化学结构及光电功能。

关键词

三芳基硼;石墨炔;高结晶性;杨氏模量

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