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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 C$_3$N$_3$S$_3$ 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 I$_2$ 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, C$_3$N$_3$S$_3$ 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


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000161982
Veröffentlicht am 06.09.2023
Cover der Publikation
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 2023
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
Erschienen in Advanced Functional Materials
Verlag Wiley-VCH Verlag
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 Web of Science
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