螺烯類分子在石墨表面自組裝結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)不僅對(duì)于理解其性能有幫助，而且將為特定功能的分子設(shè)計(jì)提供支持。本論文以分子的納米結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，以掃描隧道顯微鏡(STM)技術(shù)為研究手段，結(jié)合密度泛函理論計(jì)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(jié)構(gòu)。主要內(nèi)容如下:
　　一、雙螺烯化合物在石墨中的組裝結(jié)構(gòu)。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(gè)

2、分子都具有雙螺旋立體結(jié)構(gòu)，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(gòu)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(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，模板將原本難以吸附在石墨上具有立體構(gòu)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(jìn)一步研

3、究目標(biāo)分子的組裝機(jī)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(gè)分子都具有“馬鞍”型立體結(jié)構(gòu)。為了能使目標(biāo)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(jié)構(gòu)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