La síntesis en superficie ha recibido gran atención como método para crear polímeros unidimensionales (1D) y bidimensionales (2D) atómicamente precisos con propiedades intrigantes. En particular, nanocintas de grafeno (GNR), una categoría de nanomateriales cuasi-1D derivados del grafeno, han sido ampliamente estudiados debido a sus propiedades electrónicas sintonizables y aplicaciones potenciales en dispositivos semiconductores, como transistores de efecto de campo y espintrónica. Se han aplicado una serie de enfoques de arriba hacia abajo para producir GNR, pero la falta de control sobre el ancho de la cinta y la estructura del borde ha obstaculizado su desarrollo posterior.

En 2010, Cai y col. Informó en primer lugar de la fabricación de un sillón GNR (AGNR) atómicamente preciso en la superficie de Au (111) utilizando un enfoque de abajo hacia arriba. El mecanismo básico implica la deshalogenación activada térmicamente, polimerización asistida por superficie y finalmente ciclodeshidrogenación.

En la siguiente década, Este enfoque de abajo hacia arriba se ha ampliado para sintetizar una amplia variedad de GNR, incluyendo AGNR con diferentes anchos, GNR en zigzag, Heterouniones GNR, GNR quirales y GNR dopados químicamente. Basado en la similitud periódica de sus estructuras electrónicas, Los AGNR se pueden clasificar en tres familias, 3p, 3p + 1 y 3p + 2 (que representan el número de átomos de carbono en la dirección estrecha).

Hasta aquí, pocos estudios se han centrado en la síntesis de GNR en Cu (111) debido a la interacción superficial más fuerte, a pesar de la temperatura más baja para deshalogenación. Se ha demostrado que los GNR quirales se pueden sintetizar en Cu (111) utilizando el mismo precursor que produce 7-AGNR no quirales en Au (111) y que la deshalogenación puede ser reversible en Au (111) pero no en Cu (111). lo que implica que la vía de reacción y los productos logrados podrían controlarse mediante la elección del sustrato.

Un segundo enfoque para adaptar la vía de reacción en la síntesis confinada a la superficie es introducir diferentes especies atómicas, lo cual ha sido considerado en solo unos pocos estudios recientes. La exposición al yodo crea una monocapa intercalada entre los polímeros y la superficie de Ag (111) que desacopla sus interacciones electrónicas. Además, Se demostró que el hidrógeno elimina los subproductos de halógenos e induce el acoplamiento covalente, y azufre para activar o desactivar la reacción de Ullmann confinada en la superficie.

El grupo de investigación del profesor Lifeng Chi en la Universidad de Soochow investigó recientemente el efecto del oxígeno en la síntesis de 3-AGNR mediante el acoplamiento de Ullmann confinado en la superficie y determinó que, en lugar de, provocó una transformación de 1D a 2D de las estructuras organometálicas (OM).

Aquí, su objetivo era investigar la síntesis de 3p-AGNR en Cu (111), que se extiende desde el estudio anterior sobre Au (111), y examinar el efecto del oxígeno sobre la fusión lateral de 3-AGNR, inspirado por su potencial para promover la activación de C-H.

Su investigación demostró la síntesis exitosa de 3p-AGNR en Cu (111) a través de la fusión lateral de poli (para-fenileno) (es decir, 3-AGNR). La introducción de oxígeno atómico coadsorbido redujo sustancialmente la temperatura requerida para inducir la reacción de fusión lateral. La identificación de este efecto catalítico podría beneficiar la síntesis en superficie que aplica reacciones de deshidrogenación, sin restringir a GNR, y destaca el potencial de adsorbatos atómicos adicionales para dirigir reacciones de superficie.