Zweidimensionale Chemie jenseits von Graphen: das aufstrebende Gebiet der Funktionalisierung von Molybdändisulfid und schwarzem Phosphor

Abstract

Der aktuelle Wissensstand über die chemische Funktionalisierung dreier 2D‐Materialien – Graphen, Molybdändisulfid und schwarzer Phosphor – wird zusammengefasst. Diese 2D‐Polymere repräsentieren derzeit ein aufstrebendes Forschungsgebiet an der Schnittstelle zwischen Synthesechemie, Physik und Materialwissenschaften. Die kovalente und die nicht‐kovalente Funktionalisierung von Schichtstrukturen ermöglichen eine systematische Modifizierung ihrer Eigenschaften, z. B. die Verbesserung der Löslichkeit und Prozessierbarkeit, die Vermeidung von Reaggregation oder eine Änderung der Bandlücke. Außer erfolgreichen Funktionalisierungskonzepten werden auch grundlegende Schwierigkeiten angesprochen. Dazu zählen die Unlöslichkeit und Polydispersität der meisten 2D‐Schichtsysteme, die Identifizierung effektiver Strategien zur Bildung einer chemischen Bindung und die Regioselektivität von Additionsreaktionen in einer Basalebene. Im vorliegenden Aufsatz werden die wichtigsten und vielversprechendsten Konzepte zur Bewältigung dieser Probleme vorgestellt.