单分子膜自组装结构与性质的研究

论文摘要

本论文利用扫描隧道显微镜(STM)的高分辨成像能力观察了有机分子自组装单层的结构及其光照行为。并研究了氢键作用对于成膜的影响。 1.合成并表征了具有偶氮基团的刚性核心和柔性烷基侧链的化合物6,具有液晶性。STM结果表明,偶氮化合物6能在石墨表面组装得到有序单层膜。我们用辛基苯做溶剂,观察其光反应前的单分子图像后,再观察其反应后的图像,发现它的自组装膜在光照后畴区发生变化。 2.合成并表征BPDP12分子,利用扫描隧道显微镜得到其在石墨上的自组装纳米结构,并对BPDP12单分子膜进行了光照反应。以上研究使本文对于分子纳米结构和分子器件的构筑有一定的指导意义,为其在生物学、材料学上的应用提供了有力的数据,奠定了必要的理论基础。 3.通过设计不同的羧基位置来研究氢键对于成膜的影响。利用扫描隧道显微镜(STM)观察了12PY和DNBA在石墨上的二维自组装膜。研究结果表明,在构筑分子纳米结构和器件时,应当注意分子的结构特征会对其成膜有很大的影响。

论文目录

• 目录
• 摘要
• 第一章 序论
• 第一节 纳米科学与自组装
• 第二节 固／液界面分子自组装的研究
• 1.2.1 自组装过程的影响因素
• 1.2.2 自组装过程中可利用的共价键和非共价键相互作用类型
• 1.2.3 固／液界面分子组装的主要研究手段——扫描隧道显微镜
• 1.2.4 不同驱动作用力的固／液界面分子自组装
• 第二章 偶氮类分子的合成，组装及光照异构化
• 第一节 引言
• 第二节 合成与表征
• 2.2.1 实验部分
• 2.2.2 化合物的表征
• 第三节 偶氮化合物在石墨表面的自组装及光照行为研究
• 2.3.1 实验部分
• 2.3.2 结果与讨论
• 第四节 结论
• 第三章 吡嗪类分子自组装单层膜的纳米结构分析
• 第一节 引言
• 第二节 合成与表征
• 3.2.1 实验部分
• 3.2.2 化合物的表征
• 第三节 吡嗪类化合物在石墨上的自组装膜及其光反应研究
• 3.3.1 实验部分
• 3.3.2 结果和讨论
• 第四节 结论
• 第四章 复杂单分子自组装膜的构筑
• 第一节 引言
• 第二节 合成与表征
• 4.2.1 实验部分
• 4.2.2 3—十四烷氧基—4—硝基苯甲酸（DNBA）的表征
• 第三节 氢键对12PY和DNBA成膜的影响
• 4.3.1 实验部分
• 4.3.2 结果与讨论
• 第四节 结论
• 第五章 结论及展望
• ABSTRACT
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文独创性声明
• 学位论文版权的使用授权书