A 2D Substitutional Solid Solution through Hydrogen Bonding of Molecular Building Blocks
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Two-dimensional (2D) molecular self-assembly allows for the formation of well-defined supramolecular layers with tailored geometrical, compositional, and chemical properties. To date, random intermixing and entropic effects in these systems have largely been associated with crystalline disorder and glassy phases. Here we describe a 2D crystalline self-assembled molecular system that exhibits random incorporation of substitutional molecules. The lattice is formed from a mixture of trimesic acid (TMA) and terthienobenzenetricarboxylic acid (TTBTA), C3-symmetric hydrogen-bonding units of very different sizes (0.79 and 1.16 nm, respectively), at the solution–highly oriented pyrolitic graphite (HOPG) interface. Remarkably, the TTBTA substitutes into the TMA lattice at a fixed stoichiometry near 12%. The resulting lattice constant is consistent with Vegard’s law prediction for an alloy with a composition TMA0.88TTBTA0.12, and the substrate orientation of the lattice is defined by an epitaxial relation with the HOPG substrate. The Gibbs free energy for the TMA/TTBTA lattice was elucidated by considering the entropy of intermixing, via Monte Carlo simulations of multiplicity of the substitutional lattices, and the enthalpy of intermixing, via density functional theory calculations. The latter show that both the bond enthalpy of the H-bonded lattice and the adsorption enthalpy of the molecule/substrate interactions play important roles. This work provides insight into the manifestation of entropy in a molecular crystal constrained by both epitaxy and intermolecular interactions and demonstrates that a randomly intermixed yet crystalline 2D solid can be formed through hydrogen bonding of molecular building blocks of very different size.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».