Estudo da ordem supramolecular em sistemas de misturas de ácidos fosfônicos de uma e duas cabeças

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Maria Victoria Heiderick Machado
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
Brasil
ICX - DEPARTAMENTO DE FÍSICA
Programa de Pós-Graduação em Física
UFMG
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Moléculas auto-ordenadas
Difração de raio-X
Microscopia de força atômica
Moléculas
Difração de raios X
Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/82973
Resumo: Self-assembled molecules exhibit key functionalities for the development of novel technologies and applications. Usually, molecular systems that exhibit long-range positional order are employed in their pure form. In this work we observe that a combination of an amphiphilic molecule, Tetradecyl-phosphonic Acid (TPA), and a diphosphonate molecule with similar length, 1,10-decyldiphosphonic acid (DdPA) induces distinct long-range ordered structures depending on the relative volume of dilutions used for drop coating on Si substrates with native SiO2 layer. Besides phase segregation observed for systems with large DdPA relative amount we were able to identify volume-dominant periodic molecular structures for mixtures with larger TPA relative volumes that consist of 3 and 5 molecules of TPA and DdPA arranged in specific symmetries, retrieved by synchrotron X-ray diffraction. Atomic Force Microscopy measurements indicate that, despite such bulk ordered supramolecular mixing, exceeding TPA molecules cap ordered domains, encapsulating the DdPA:TPA mixed layers into a single-component surface termination.
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spelling Estudo da ordem supramolecular em sistemas de misturas de ácidos fosfônicos de uma e duas cabeçasEmergence of supramolecular order from combined linear amphiphilic and diphosphonate moleculesMoléculas auto-ordenadasDifração de raio-XMicroscopia de força atômicaMoléculasDifração de raios XMicroscopia de força atômicaSelf-assembled molecules exhibit key functionalities for the development of novel technologies and applications. Usually, molecular systems that exhibit long-range positional order are employed in their pure form. In this work we observe that a combination of an amphiphilic molecule, Tetradecyl-phosphonic Acid (TPA), and a diphosphonate molecule with similar length, 1,10-decyldiphosphonic acid (DdPA) induces distinct long-range ordered structures depending on the relative volume of dilutions used for drop coating on Si substrates with native SiO2 layer. Besides phase segregation observed for systems with large DdPA relative amount we were able to identify volume-dominant periodic molecular structures for mixtures with larger TPA relative volumes that consist of 3 and 5 molecules of TPA and DdPA arranged in specific symmetries, retrieved by synchrotron X-ray diffraction. Atomic Force Microscopy measurements indicate that, despite such bulk ordered supramolecular mixing, exceeding TPA molecules cap ordered domains, encapsulating the DdPA:TPA mixed layers into a single-component surface termination.Moléculas auto-organizadas exibem funcionalidades chave para o desenvolvimento de novas tecnologias e aplicações. Normalmente, os sistemas moleculares que exibem uma ordem posicional de longo alcance são empregados em sua forma pura. Neste trabalho, observamos que uma combinação de uma molécula anfifílica, o ácido tetradecil-fosfônico (TPA) e uma molécula de difosfonato com um comprimento semelhante, o ácido 1,10-decildifosfônico (DdPA), induz a formação de estruturas ordenadas distintas com ordem de longo alcance, dependendo do volume relativo de diluições usado para a deposição por gotejamento. A partir de soluções de etanol diluídas com 0,2 mM de cada tipo molecular efetuamos combinações de ambas em proporções distintas que variam de 1:20 a 20:1, fomos capazes de identificar estruturas moleculares periódicas que consistem em três ou cinco moléculas de TPA e DdPA arranjadas em simetrias que foram observadas por difração de raios-X síncrotron. A possibilidade de formação determinística de tais estruturas pode ser desenvolvida para induzir comportamentos de superfície e de volume que se adaptam melhor a aplicações como revestimentos para estudos químicos e biológicos, bem como para camadas de dispositivos usados em aplicações eletrônicas orgânicas.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorUniversidade Federal de Minas GeraisBrasilICX - DEPARTAMENTO DE FÍSICAPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFMGÂngelo Malachias de Souzahttp://lattes.cnpq.br/8428074335454256Mario Sergio de Carvalho MazzoniAriete RighiMaria Victoria Heiderick Machado2025-06-16T16:53:50Z2025-06-16T16:53:50Z2021-04-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1843/82973porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMG2025-06-16T16:53:50Zoai:repositorio.ufmg.br:1843/82973Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oairepositorio@ufmg.bropendoar:2025-06-16T16:53:50Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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description Self-assembled molecules exhibit key functionalities for the development of novel technologies and applications. Usually, molecular systems that exhibit long-range positional order are employed in their pure form. In this work we observe that a combination of an amphiphilic molecule, Tetradecyl-phosphonic Acid (TPA), and a diphosphonate molecule with similar length, 1,10-decyldiphosphonic acid (DdPA) induces distinct long-range ordered structures depending on the relative volume of dilutions used for drop coating on Si substrates with native SiO2 layer. Besides phase segregation observed for systems with large DdPA relative amount we were able to identify volume-dominant periodic molecular structures for mixtures with larger TPA relative volumes that consist of 3 and 5 molecules of TPA and DdPA arranged in specific symmetries, retrieved by synchrotron X-ray diffraction. Atomic Force Microscopy measurements indicate that, despite such bulk ordered supramolecular mixing, exceeding TPA molecules cap ordered domains, encapsulating the DdPA:TPA mixed layers into a single-component surface termination.
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