Trimesic acid on Cu in ethanol: Potential-dependent transition from 2-D adsorbate to 3-D metal-organic framework

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Título: Trimesic acid on Cu in ethanol: Potential-dependent transition from 2-D adsorbate to 3-D metal-organic framework
Autor/es: Schäfer, Philipp | Lalitha, Anusha | Sebastián, Paula | Meena, Santosh Kumar | Feliu, Juan M. | Sulpizi, Marialore | Veen, Monique A. van der | Domke, Katrin F.
Grupo/s de investigación o GITE: Electroquímica de Superficies
Centro, Departamento o Servicio: Universidad de Alicante. Departamento de Química Física | Universidad de Alicante. Instituto Universitario de Electroquímica
Palabras clave: Metal-organic frameworks | Self-assembled monolayers | Cu UPD | Organic electrolytes
Área/s de conocimiento: Química Física
Fecha de publicación: 15-may-2017
Editor: Elsevier
Cita bibliográfica: Journal of Electroanalytical Chemistry. 2017, 793: 226-234. doi:10.1016/j.jelechem.2017.01.025
Resumen: We report the potential-dependent interactions of trimesic acid with Cu surfaces in EtOH. CV experiments and electrochemical surface-enhanced Raman spectroscopy show the presence of an adsorbed trimesic acid layer on Cu at potentials lower than 0 V vs Cu. The BTC coverage increases as the potential increases, reaching a maximum at 0 V. Based on molecular dynamics simulations, we report adsorption geometries and possible structures of the organic adlayer. We find that, depending on the crystal facet, trimesic acid adsorbs either flat or with one or two of the carboxyl groups facing the metal surface. At higher coverages, a multi-layer forms that is composed mostly of flat-lying trimesic acid molecules. Increasing the potential beyond 0 V activates the Cu-adsorbate interface in such a way that under oxidation of Cu to Cu2 +, a 3-D metal-organic framework forms directly on the electrode surface.
Patrocinador/es: PS gratefully acknowledges the Max Planck Graduate Center and the Studienstiftung des deutschen Volkes for the funding. KFD gratefully acknowledges the generous funding through the Emmy Noether program of the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DO 1691/1-1).
URI: http://hdl.handle.net/10045/69048
ISSN: 1572-6657 (Print) | 1873-2569 (Online)
DOI: 10.1016/j.jelechem.2017.01.025
Idioma: eng
Tipo: info:eu-repo/semantics/article
Derechos: © 2017 Elsevier B.V.
Revisión científica: si
Versión del editor: http://dx.doi.org/10.1016/j.jelechem.2017.01.025
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