分子模板可控構(gòu)筑納米組裝結(jié)構(gòu)的STM研究.pdf

1、隨著微電子器件的不斷小型化，利用分子模板構(gòu)筑和調(diào)控表面納米結(jié)構(gòu)對構(gòu)建分子器件具有重要的意義。本論文主要以掃描隧道顯微技術(shù)(STM)為研究手段，并結(jié)合密度泛函理論計算，研究了二維超分子網(wǎng)格對有機功能分子組裝體的可控構(gòu)筑，主要內(nèi)容如下:
　　一、分子模板可提高表面光化學(xué)反應(yīng)的效率。反式1，2-二(4-吡啶基)乙烯(4，4'-bpe)和間苯二酸(iso-pa)按照化學(xué)計量比1∶1合成2(4，4'-bpe)-2(iso-pa)。利用苯三氧

2、十一酸(TCDB)分子自組裝形成的二維超分子網(wǎng)格作為分子模板，吸附2(4，4'-bpe)·2(iso-pa)作為客體分子，構(gòu)筑了二維主客體體系。在紫外光照射下，發(fā)現(xiàn)4，4'-bpe先進行了反式向順式結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，進而發(fā)生了光聚合反應(yīng)。同時，將4，4'-bpe-iso-pa作為目標分子，研究其單獨在石墨表面自組裝結(jié)構(gòu)和發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)的效率，發(fā)現(xiàn)只有少數(shù)幾個4，4'-bpe發(fā)生了光聚合反應(yīng)。通過STM實驗結(jié)果和光譜實驗數(shù)據(jù)表明，這種高效率的光

3、聚合產(chǎn)物生成歸因于分子模板對客體分子構(gòu)型的調(diào)控。這一結(jié)果為表面光化學(xué)反應(yīng)基本問題的研究提供了一種思路。
　　二、分子模板對客體分子選擇性響應(yīng)，構(gòu)筑和調(diào)控分子陣列。第一，將客體分子蔻(COR)引入到偶氮四羧酸(NN4A)和1，2-二（4-吡啶基）乙烯(4，4'-bpe)構(gòu)建的柔性四邊形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，分子組裝結(jié)構(gòu)發(fā)生重構(gòu)形成了NN4A/COR主客體體系。密度泛函理論計算表明，NN4A/COR結(jié)構(gòu)的熱力學(xué)相對穩(wěn)定。第二，研究了以TCDB為分