Nanometric Assembly of Functional Terpyridyl Complexes on Transparent and Conductive Oxide Substrates: Structure, Properties, and Applications
Notice bibliographique
Résumé
CONSPECTUS Over the last few decades, molecular assemblies on solid substrates have become increasingly popular, challenging the traditional systems and materials in terms of better control over molecular structure and function at the nanoscale. A variety of such assemblies with high complexity and adjustable properties was generated on the basis of organic, inorganic, organometallic, polymeric, and biomolecular building blocks. Particular versatile elements in this context are terpyridyls due to their wide design flexibility, ease of functionalization, and ability to coordinate to a broad variety of transition-metal ions without forming diastereoisomers, which facilitates tuning of their optical and electronic properties. Specifically, metal–terpyridyl complexes are worthy building blocks for generating optoelectronically active assemblies on technologically relevant transparent and conductive oxide substrates. In this context, the present Account summarizes our recent results on the preparation, characterization, and applications of nanometric (2–10 nm) surface-confined molecular assemblies of Cu 2+, Fe 2+, Ru 2+, and Os 2+ –terpyridyl complexes on SiO x -based substrates (glass, quartz, silicon, and ITO-coated glass). These assemblies rely on covalent bond formation between the iodo-/chloro-terminated functionalized SiO x substrates and the pendant group (mostly pyridyl) hosted on the terpyridyl complexes. Such an anchoring provides excellent thermal, temporal, radiative, and electrochemical stability to the assemblies as needed for technological applications. The functional, covalently assembled monolayers were extended to fabricate molecular dyads (bilayers), triads (trilayers), and oligomers by an established layer-by-layer procedure using suitable metallolinkers such as Cu 2+, Ag +, and Pd 2+ . The chemical, optical, and electrochemical properties of these assemblies could be precisely adjusted by selection of proper metal–terpyridyl complexes and/or metallolinkers, so that the resulting systems served, relying on the specific design, as sensors, catalysts, molecular logic gates, and photochromic devices. For instance, a Cu-terpyridyl-based assembly on a glass substrate showed “turn on” detection of ascorbic acid. In another example, heterometallic molecular triads were exposed to redox-active NO + for selective oxidation of the metal ions, and the optical readout was utilized for configuring multiple-input-based molecular logic gates. Furthermore, bias-driven (+0.6 to +1.6 V vs Ag/AgCl) optical properties of the heteroleptic Ru 2+ /Os 2+ -terpyridyl monolayers were modulated and “read out” by spectro-electrochemical techniques demonstrating high charge/information density (3–4 × 10 14 electrons/cm 2 ). Moreover, the manipulation of the M 2+/3+ (M = Fe, Ru, and Os) redox wave in the assembly provided the possibility to create mixed-valence redox-states paving the way toward the fabrication of “multi-bit” memory systems. We truly believe that due to these intriguing characteristics and excellent stability, terpyridyl-based molecular assemblies have the potential to become a versatile platform for the next generation of smart optoelectronic devices.
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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) | 0,000 | 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 ».