journal article·2007-11-01

Structure and Electrochemical Characterization of 4-Methyl-4‘-(n-mercaptoalkyl)biphenyls on Au(111)-(1 × 1)

R. Aguilar-Sanchez, G. J. Su, M. Homberger, U. Simon, Th. Wandlowski

The Journal of Physical Chemistry C· Volume 111· Issue 46
Publisher page

Abstract

4-Methyl-4‘-( n -mercaptoalkyl)biphenyl (CH 3 −C 6 H 4 −C 6 H 4 −(CH 2 ) n −SH, n = 1−6, BP n ) monolayers self-assembled on Au(111)-(1 × 1) electrode surfaces were studied by scanning tunneling microscopy, cyclic voltammetry, and chronoamperometry. Distinct odd−even effects were found for the adlayer structures, the interfacial adlayer capacitances, as well as for the potentials and charges of reductive and oxidative desorption. The potential of zero charge, E pzc, of BP n - modified gold electrodes was estimated by a controlled immersion technique in hanging meniscus configuration to E pzc = −(0.30 ± 0.05) V, rather independent of the length of the alkyl spacer. The reductive desorption of BP3 and BP4 adlayers were quantitatively described by models based on hole nucleation and growth mechanisms, such as the exponential law of one-step hole nucleation (BP3), or hole nucleation according to a power law (BP3, BP4) in combination with a linear law of growth. No odd−even characteristics were found for the kinetic currents of the Fe(CN) 6 4- /Fe(CN) 6 3- redox reaction in the presence of BP n 's. For the dependence on alkyl chain length, a structure sensitive attenuation parameter β = (11.5 ± 1.0) nm -1 was derived, which is interpreted according to a “through-bond” tunneling mechanism.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Molecular Junctions and Nanostructures · Surface Chemistry and Catalysis · Graphene research and applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Institute of Bio- and Nanosystems (IBN3) and Center of Nanoelectronic Systems for Information Technology (CNI), Research Center Jülich, D-52425 Jülich, Germany, Institute of Inorganic Chemistry, RWTH Aachen, D-52074 Aachen, Germany, and Department of Chemistry and Biochemistry, University of Berne, CH-3012 Berne, Switzerland

References (93)

Show source-provided references
1. Swalen J. D. · Langmuir · 1987 · 3 · 95010.1021/la00078a011 ↗
2. Iwamoto M. · 200110.1142/4575 ↗
3. Gaines G. L. · 1966
4. Petty M. C. · 1996
5. Katsaras J. · 2001
6. Gennes P. G. · 2003
7. Ulman A. · Chem. Rev. · 1996 · 96 · 155410.1021/cr9502357 ↗
8. Stepanov S. · Nat. Mater. · 2004 · 3 · 233
9. De Feyter S. · J. Phys. Chem. B · 2005 · 109 · 430210.1021/jp045298k ↗
10. Schreiber F. · J. Phys. Cond. Matter · 2004 · 16 · R900
11. Wilbur, J.; Whitsides, G. M. InNanotechnology; Timp, G., Ed.; Springer: New York, 1999, pp 331−342.
12. Nuzzo R. G. · J. Am. Chem. Soc. · 1983 · 105 · 448310.1021/ja00351a063 ↗
13. Smith R. K. · Progr. Surf. Sci. · 2004 · 75 · 6810.1016/j.progsurf.2003.12.001 ↗
14. Love J. C. · Chem. Rev. · 2005 · 105 · 1170
15. Mrksich M. · Proc. Acad. Sci. · 1996 · 93 · 1077810.1073/pnas.93.20.10775 ↗
16. Ahn H. S. · Wear · 2003 · 255 · 825
17. Zhang J. · J. Phys. Chem. B · 2002 · 106 · 115210.1021/jp012934v ↗
18. Whelan C. M. · J. Electrochem. Soc. · 2004 · 151 · B3910.1149/1.1635387 ↗
19. Finklea H. · 1996 · 19 · 335
20. Baunach T. · Adv. Mater. · 2004 · 16 · 202810.1002/adma.200400409 ↗
21. Mantooth B. A. · Proc. IEEE · 2003 · 91 · 1802
22. Introduction · 2005
23. Molecular Wires and Nanoscale ConductorsFundamentals and Applications, Farad. Disc. 131, 2006.
24. Salomon A. · Adv. Mater. · 2003 · 15 · 189010.1002/adma.200306091 ↗
25. McCreery R. L. · Chem. Mater. · 2004 · 16 · 449610.1021/cm049517q ↗
26. Porter M. D. · J. Am. Chem. Soc. · 1987 · 109 · 356810.1021/ja00246a012 ↗
27. Chidsey C. E. D. · Science · 1991 · 251 · 92210.1126/science.2000491 ↗
28. Becka A. · J. Phys. Chem. · 1992 · 96 · 266810.1021/j100185a049 ↗
29. Finklea H. O. · J. Am. Chem. Soc. · 1992 · 114 · 318110.1021/ja00035a001 ↗
30. Holmlin R. E. · J. Am. Chem. Soc. · 2001 · 123 · 508510.1021/ja004055c ↗
31. Yang G. · J. Phys. Chem. B · 2003 · 107 · 8759
32. Li X. · J. Am. Chem. Soc. · 2006 · 126 · 2141
33. Ulman A. · Acc. Chem. Res. · 2001 · 34 · 86310.1021/ar0001564 ↗
34. Sikes H. D. · Science · 2001 · 291 · 152310.1126/science.1055745 ↗
35. Azzam J. W. · Langmuir · 2006 · 22 · 365510.1021/la053065u ↗
36. Adams D. M. · J. Phys. Chem. B · 2003 · 107 · 669710.1021/jp0268462 ↗
37. Ulman A. · Langmuir · 1992 · 8 · 89710.1021/la00039a025 ↗
38. Foster J. S. · Nature · 1988 · 333 · 54510.1038/333542a0 ↗
39. Rong H. T. · Langmuir · 2001 · 17 · 1593
40. Heister K. · J. Phys. Chem. · 2001 · 105 · 689410.1021/jp0106810 ↗
41. Azzam W. · Langmuir · 2003 · 19 · 8270
42. Cyganic P. · J. Am. Chem. Soc. · 2004 · 126 · 5961
43. Cyganik P. · J. Phys. Chem. B · 2004 · 108 · 499610.1021/jp037307f ↗
44. Cyganik P. · J. Phys. Chem. B · 2005 · 109 · 10908
45. Long Y. T. · J. Electroanal. Chem. · 2002 · 524 · 67
46. Thom I. · Surf. Sci. · 2005 · 581 · 4610.1016/j.susc.2005.02.029 ↗
47. Felgenhauer T. · J. Electroanal. Chem. · 2003 · 550 · 319
48. Su G. J. · ChemPhysChem. · 2007 · 8 · 1048
49. Hölzle M. H. · J. Electroanal. Chem. · 1995 · 394 · 27510.1016/0022-0728(95)04120-D ↗
50. Cavalleri O. · Thin Solid Films · 1996 · 284 · 395
51. Frumkin, A. N.; Petrii, O. A.; Damaskin, B. B. InComprehensiveTreatise of Electrochemistry; Bockris, J. O. M., Conway, B. E., Yeager, E. Eds.; Plenum Press, New York, 1980; pp 221−290.10.1007/978-1-4615-6684-7_5 ↗
52. Sokolowski J. · Electrochim. Acta · 1990 · 35 · 139810.1016/0013-4686(90)85011-B ↗
53. Cuesta A. · Surf. Sci. · 2004 · 572 · 2210.1016/j.susc.2004.08.014 ↗
54. Hamm U. W. · J. Electroanal. Chem. · 1996 · 441 · 89
55. Kolb D. M. · Electrochim. Acta · 1986 · 31 · 93610.1016/0013-4686(86)80006-8 ↗
56. Sondag-Huethhorst J. A. · J. Langmuir · 1992 · 8 · 2566
57. Sondag-Huethhorst J. A. · J. Electroanal. Chem. · 1994 · 367 · 57
58. Becka A. M. · J. Phys. Chem. · 1993 · 97 · 623910.1021/j100125a024 ↗
59. Iwami A. · J. Electro-anal. Chem. · 2004 · 564 · 83
60. Sondag-Huethhorst J. A. · J. Langmuir · 1995 · 11 · 2241
61. Laredo T. · Langmuir · 2007 · 23 · 621110.1021/la070202+ ↗
62. Kunze J. · Langmuir · 2006 · 22 · 5519
63. Widrig C. A. · J. Electroanal. Chem. · 1991 · 319 · 359
64. Yang D. F. · Langmuir · 1996 · 12 · 6577
65. Imbayashi S. I. · J. Electroanal. Chem. · 1997 · 428 · 38
66. Chen A. · J. Phys. Chem. B · 1999 · 103 · 69110.1021/jp983407n ↗
67. Schneider T. W. · J. Am. Chem. Soc. · 1993 · 115 · 12397
68. Yang D. F. · Langmuir · 1997 · 13 · 25910.1021/la960446m ↗
69. Bounuinsegni T. F. · J. Electroanal. Chem. · 2001 · 500 · 407
70. Kawaguchi T. · Langmuir · 2000 · 16 · 9840
71. Kakiuchi T. · Langmuir · 2000 · 18 · 5238
72. Esplandiu M. J. · Langmuir · 2001 · 17 · 83810.1021/la001139q ↗
73. Conway B. E. · Progr. Surf. Sci. · 1995 · 49 · 45210.1016/0079-6816(95)00040-6 ↗
74. Wandlowski, Th.; Pronkin, S.; Berna, A.; Hara, M.2007, in preparation.
75. Yang D. F. · J. Phys. Chem. B · 1997 · 101 · 116610.1021/jp962946u ↗
76. Edinger K. · Langmuir · 1993 · 9 · 810.1021/la00025a002 ↗
77. Ye S. · PhysChemChemPhys · 1999 · 1 · 3659
78. Bizzotto D. · Progr. Surf. Sci. · 1995 · 50 · 24610.1016/0079-6816(95)00058-5 ↗
79. Yang D. F. · J. Electroanal. Chem. · 1997 · 429 · 5
80. Retter U. · Thin Solid Films · 1995 · 256 · 9310.1016/0040-6090(94)06285-4 ↗
81. Calvente J. J. · Langmuir · 1996 · 12 · 570310.1021/la9601770 ↗
82. Wano H. · Langmuir · 2001 · 17 · 822810.1021/la010990h ↗
83. Harrison, J. A.; Thirsk, H. R. InElectroanaytical Chemistry; Bard, A. J., Ed.; Marcel Dekker: New York, 1971; Vol. 5, pp 67−121.
84. Wandlowski · Weinheim · 2002 · 1 · 467
85. Abyaneh M. Y. · Electrochim. Acta · 1982 · 27 · 1518
86. Retter U. · J. Electroanal. Chem. · 1978 · 87 · 18810.1016/S0022-0728(78)80299-X ↗
87. Jacobs P. W. M. · 1955
88. Oldham K. B. · Anal. Chem. · 1972 · 44 · 19810.1021/ac60309a028 ↗
89. Imbeaux J. C. · J. Electroanal. Chem. · 1973 · 44 · 18710.1016/S0022-0728(73)80244-X ↗
90. Wasielewski M. · Chem. Rev. · 1992 · 92 · 46110.1021/cr00011a005 ↗
91. Beebe J. M. · J. Am. Chem. Soc. · 2002 · 124 · 1126910.1021/ja0268332 ↗
92. Cui X. D. · J. Phys. Chem. B · 2002 · 106 · 8614
93. Slowinski K. · J. Am. Chem. Soc. · 1997 · 119 · 1191910.1021/ja971921l ↗