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Disulfide‐Bridged Dynamic Covalent Triazine Polymer Thin Films by Interface Polymerization: High Refractive Index with Excellent Optical Transparency

Begum, Salma; Kutonova, Ksenia 1; Mauri, Anna 2; Koenig, Meike ORCID iD icon 3; Chan, Ka Chun 2; Sprau, Christian ORCID iD icon 4; Dolle, Christian 5; Trouillet, Vanessa 6; Hassan, Zahid 1; Leonhard, Tobias 7; Heißler, Stefan 3; Eggeler, Yolita M. ORCID iD icon 5; Wenzel, Wolfgang 2; Kozlowska, Mariana ORCID iD icon 2; Bräse, Stefan 1,8
1 Institut für Organische Chemie (IOC), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Nanotechnologie (INT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
3 Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
4 Institut für Angewandte Materialien – Keramische Werkstoffe und Technologien (IAM-KWT1), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
5 Laboratorium für Elektronenmikroskopie (LEM), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
6 Institut für Angewandte Materialien – Energiespeichersysteme (IAM-ESS), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
7 Lichttechnisches Institut (LTI), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
8 Institut für Biologische und Chemische Systeme (IBCS), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Exploring innovative strategies for molecular structuring of dynamic materials that combine self-correcting intrinsic reversibility with the robustness of covalent bonds, has been a long-standing objective from applications perspective in fields ranging from molecular engineering to nanotechnology and interfacial science. To establish dynamic covalent chemistry approaches combined with interfacial polymerization, herein, a distinct synthetic approach is reported to develop disulfide-bridged 2D polymeric C3N3S3 triazine thin-films by interfacial thiol-disulfide dynamic exchange process crosslinking tritopic planar 1,3,5-triazine-2,4,6-trithiol molecular tectons via intermolecular disulfide formation in the presence of I2 vapors at the air/water interface under redox condition. The resulting centimeter-scale polymeric thin-films are covalently cross-linked, dynamic in nature, featuring tunable thickness (6–200 nm) and significant morphological variations are realized under the influence of varying reaction time, concentration and types of reducing agents. Notably, C3N3S3 polymer thin films exhibit a transflectance of around 99.5% in the range from 430 to 1800 nm, show high refractive indices (1.730–1.488) and optical anisotropy with uniaxial negative birefringence. ... mehr

Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte Materialien – Energiespeichersysteme (IAM-ESS)
Institut für Biologische und Chemische Systeme (IBCS)
Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG)
Institut für Nanotechnologie (INT)
Institut für Organische Chemie (IOC)
Karlsruhe Nano Micro Facility (KNMF)
Institut für Angewandte Materialien – Keramische Werkstoffe und Technologien (IAM-KWT1)
Laboratorium für Elektronenmikroskopie (LEM)
Lichttechnisches Institut (LTI)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2024
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 1616-301X, 1057-9257, 1099-0712, 1616-3028
KITopen-ID: 1000161982
HGF-Programm 38.02.01 (POF IV, LK 01) Fundamentals and Materials
Weitere HGF-Programme 43.31.01 (POF IV, LK 01) Multifunctionality Molecular Design & Material Architecture
Erschienen in Advanced Functional Materials
Verlag Wiley-VCH Verlag
Band 34
Heft 20
Seiten Art.-Nr.: 2303929
Vorab online veröffentlicht am 24.08.2023
Schlagwörter C3N3S3 thin-films, dynamic covalent chemistry, infrared optical transparency, interfacial synthesis, quantum-mechanical calculations, S─S disulfide linkages, 2023-030-031743 XPS
Nachgewiesen in Scopus
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Dimensions

Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000161982
Veröffentlicht am 06.09.2023
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1002/adfm.202303929
Scopus
Zitationen: 2
Dimensions
Zitationen: 6
Seitenaufrufe: 118
seit 06.09.2023
Downloads: 57
seit 15.09.2023
Cover der Publikation
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