氫鍵等弱相互作用自組裝及其STM研究.pdf

1、納米技術(shù)的實(shí)用化需要一種高效便捷的大規(guī)模制備方法，表面自組裝正是一種可以獲得大范圍有序納米結(jié)構(gòu)的可控方法，也是一種在固體表面上實(shí)現(xiàn)納米器件化以及納米體系的裝配和功能化的重要手段。并且這些經(jīng)過自組裝膜修飾的固體表面在化學(xué)及生物傳感、分子識(shí)別以及納米電子學(xué)上都有潛在的應(yīng)用。本論文利用掃描隧道顯微鏡(STM)系統(tǒng)地研究分子間不同強(qiáng)度非共價(jià)鍵作用下的表面分子(或超分子)自組裝，通過對(duì)比探討自組裝分子的構(gòu)型、基底表面結(jié)構(gòu)等對(duì)自組裝單分子膜結(jié)構(gòu)的影

2、響，加深我們對(duì)表面自組裝分子吸附行為、自組裝方式、自組裝規(guī)律的認(rèn)識(shí)和理解。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下： 1.我們通過STM實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)地對(duì)比研究了結(jié)構(gòu)相似的兩種分子：2，6-萘二羧酸(NDC)，4，4’-聯(lián)苯二甲酸(BDC)分別在高定向熱解石墨(HOPG)和Au(111)表面上的單分子層自組裝。研究結(jié)果表明它們?cè)贏u(111)上皆形成與基底匹配的自組裝單分子層膜(SAMs)。但在HOPG上，NDC分子形成了周期性亮暗變化的Moiré條紋

3、結(jié)構(gòu)，BDC分子則形成了匹配結(jié)構(gòu)(BDC SAMs中出現(xiàn)了滑移結(jié)構(gòu))。這些結(jié)構(gòu)都是由吸附物-吸附物，吸附物-基底相互作用力之間的微妙平衡導(dǎo)致的。 2.成功地在HOPG表面上構(gòu)建具有較高熱穩(wěn)定性且與基底形成不匹配的三氰酸密胺(CA·M)SAMs。同時(shí)，分別對(duì)三聚氰胺以及三聚氰酸分子在HOPG表面的自組裝進(jìn)行相應(yīng)的研究分析。STM實(shí)驗(yàn)表明在三聚氰胺SAMs中可以觀察到其分子有手性結(jié)構(gòu)，三聚氰酸SAMs則形成網(wǎng)狀的Moiré條紋結(jié)構(gòu)。