Highly selective covalent organic functionalization of epitaxial graphene

Autores
Bueno, Rebeca A.; Martínez, José I.; Luccas, Roberto Fabián; Del Árbol, Nerea Ruiz; Munuera, Carmen; Palacio, Irene; Palomares, Francisco J.; Lauwaet, Koen; Thakur, Sangeeta; Baranowski, Jacek M.; Strupinski, Wlodek; López, María F.; Mompean, Federico; García Hernández, Mar; Martín Gago, José Ángel
Año de publicación
2017
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Graphene functionalization with organics is expected to be an important step for the development of graphene-based materials with tailored electronic properties. However, its high chemical inertness makes difficult a controlled and selective covalent functionalization, and most of the works performed up to the date report electrostatic molecular adsorption or unruly functionalization. We show hereafter a mechanism for promoting highly specific covalent bonding of any amino-terminated molecule and a description of the operating processes. We show, by different experimental techniques and theoretical methods, that the excess of charge at carbon dangling-bonds formed on single-atomic vacancies at the graphene surface induces enhanced reactivity towards a selective oxidation of the amino group and subsequent integration of the nitrogen within the graphene network. Remarkably, functionalized surfaces retain the electronic properties of pristine graphene. This study opens the door for development of graphene-based interfaces, as nano-bio-hybrid composites, fabrication of dielectrics, plasmonics or spintronics.
Fil: Bueno, Rebeca A.. Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid; España. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; España
Fil: Martínez, José I.. Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid; España. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; España
Fil: Luccas, Roberto Fabián. Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid; España. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; España. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; Argentina
Fil: Del Árbol, Nerea Ruiz. Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid; España. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; España
Fil: Munuera, Carmen. Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid; España. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; España
Fil: Palacio, Irene. Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid; España. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; España
Fil: Palomares, Francisco J.. Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid; España. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; España
Fil: Lauwaet, Koen. Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid; España. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; España
Fil: Thakur, Sangeeta. Sincrotrone Trieste; Italia
Fil: Baranowski, Jacek M.. Institute of Electronic Materials Technology; Polonia
Fil: Strupinski, Wlodek. Institute of Electronic Materials Technology; Polonia
Fil: López, María F.. Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid; España. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; España
Fil: Mompean, Federico. Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid; España. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; España
Fil: García Hernández, Mar. Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid; España. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; España
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Materia
GRAPHENE
FUNCTIONALIZATION
AMINO-MOLECULES
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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