Chemically Functionalized Carbon Nanosieves with 1‐nm Thickness

Abstract

A route to produce novel chemically functionalized carbon nanosieves with a thickness of only ≈1nm is presented. The nanosieves (see image) have areas of up to ≈1mm2 with regular openings down to ≈30nm. Carbon nanosieves are made via nanopatterning of self‐assembled monolayers of 4′‐nitro‐1,1′‐biphenyl‐4‐thiols by extreme UV interference lithography.

Interfacial Systems Chemistry: Out of the Vacuum—Through the Liquid—Into the Cell

“…This "nanosieve" was produced by interference lithography with 13 nm EUV. [73] Due to local exposure to EUV with a two-dimensional interference pattern, a biphenyl-based SAM is cross-linked along the lines of highest light intensity only. As a result, a "net" with defined openings is produced.…”

“…Scanning electron microscopy of one of the first nanomembranes perforated by EUV lithography. [73] A carbon net of % 1 nm in thickness is formed with openings of 300 nm and 30 nm in diameter. It can be used as a nanosieve.…”

New Prospects for de Broglie Interferometry

“…This reduction of the useful slit width indicates that there is a technical limit for grating diffraction. Ultra-thin membranes -made for instance from atomically thin graphene [46] or nanometer-sized graphenoids [47] -appear therefore very promising for future diffraction experiments if they are to be performed with material gratings. It is yet still necessary to show that such nanosheets can be prepared with the required accuracy and mechanical stability.…”

Janus‐Nanomembranen: eine allgemein einsetzbare Basis für Chemie in zwei Dimensionen

“…Eine "zweigesichtige" Janus-Nanomembran, [3] die auf beiden Seiten unterschiedliche chemische Funktionalisierungen trägt, würde eine allgemein einsetzbare Basis für räumlich gerichtete chemische Prozesse bilden. Dies ist nützlich für 2D-Nanosensoren oder -Nanoantriebe, [4][5][6] in denen die Seiten der Janus-Membran spezifisch und unabhängig Atome oder Moleküle detektieren können. [7][8][9] Unterschiedlich funktionalisierte Oberflächen sind außerdem Triebkräfte für den Transport durch Nanomembranen, ähn-lich wie Protonen-, Elektronen-oder Ionenpumpen in biologischen Systemen.…”

“…Eine der beiden Seiten einer SAM, die Kopfgruppe, ist jedoch an die Oberfläche des Festkörpers gebunden und somit für chemische Reaktionen nicht zugänglich, weswegen eine SAM-Oberfläche durch ihre freie Endgruppe charakterisiert wird. Es wurde bereits gezeigt, [2,6,19,20] dass aromatische SAMs unter Bestrahlung mit Elektronen oder UV-Licht Wasserstoff abspalten und sich lateral zu 2D-Nanoblättern vernetzen. In aromatischen SAMs mit Nitro-Endgruppen reduziert der während dieses Prozesses freigewordene Wasserstoff die Nitrogruppen zu Aminogruppen.…”