螺烯類分子在石墨表面自組裝結構的STM研究.pdf

1、雙螺烯類化合物和樹枝狀噻吩化合物具有優(yōu)異的性能，研究其二維納米自組裝結構不僅對于理解其性能有幫助，而且將為特定功能的分子設計提供支持。本論文以分子的納米結構為研究對象，以掃描隧道顯微鏡(STM)技術為研究手段，結合密度泛函理論計算，研究了雙螺烯類化合物和樹枝狀噻吩化合物在石墨表面的組裝結構。主要內容如下:
　　一、雙螺烯化合物在石墨中的組裝結構。本論文選擇兩種螺烯分子，分別為(TMS)2-[7]螺烯(C1)和雙螺烯(X1)。這兩個

2、分子都具有雙螺旋立體結構，因此很難穩(wěn)定地吸附在石墨表面上。為了解決這一問題，本論文引入苯三氧十一酸(T CDB)作為分子模板劑，在石墨上與螺烯分子形成主客體系共吸附。其中，C1分子可以與模板劑共同組裝形成兩種主客體構形。STM圖像顯示，這兩種組裝陣列在組裝方向上存在很大的差別。另外，X1分子與模板劑只能組裝形成一種主客體組裝結構。結果表明，模板將原本難以吸附在石墨上具有立體構型的分子固定在模板分子的空腔，使其成功在STM上成像并進一步研

3、究目標分子的組裝機制。該工作為界面手性組裝、螺烯類化合物的組裝研究提供了一種有效方法。
　　二、樹枝狀噻吩化合物在模板劑中的組裝陣列。環(huán)八四噻吩(COTh)和α，α，α，α-四芳基-四噻吩八元環(huán)化合物(COThP)兩個分子都具有“馬鞍”型立體結構。為了能使目標分子穩(wěn)定吸附在石墨上，采用TCDB作為主體分子形成有序網(wǎng)格結構固定客體分子COTh和COThP。STM圖像顯示，COTh/TCDB和COThP/TCDB組裝形成了穩(wěn)定的雙組分