论文摘要
在过去三十年的时间里,分子自组装技术一直是人们研究的热点。它是采用“Bottom up”策略构筑分子器件或纳米器件的不可或缺的方法之一。但人们对分子自组装体系中的电子转移的研究尚浅。本论文的目的是:在认识分子自组装过程的基础上,探索新的分子自组装体系,并研究简单分子自组装体系中的电子转移过程。其主要内容如下:1、开展了非紫外光照条件下,光催化硅基底上的手性有机分子自组装过程的研究。在白光光照条件下,手性的有机分子成功的被组装在硅氢表面。X射线光电子能谱（XPS）、椭偏等表面检测手段的监控表明:在这种条件下,有机分子组装过程缓慢,要达到最佳组装效果需15小时以上。该方法条件温和,适用于易分解的复杂有机分子的组装。2、开展了对高度有序金纳米颗粒图案的制备与机理研究。利用微接触印刷技术制备出相间的十八烷基硫醇和巯基十一酸的条状图形,并将金纳米颗粒选择性的吸附在巯基十一酸表面,形成了有序的金纳米颗粒阵列。理论计算表明,当金纳米颗粒吸附在羧酸表面其吉布司自由能减小的更多,因此吸附更易发生。3、提出了“核-壳”结构分子导线的概念,并设计了以OPE结构为“核”,树状分子支链作为“壳”的“核-壳”结构分子导线。紫外和荧光光谱表明,在溶液和固体状态下,通过改变外围的树状分子的代数,能很好的控制OPE”核”之间的相互作用。AFM数据表明通过控制“核-壳”结构分子导线外围树状分子的代数,能有效的控制其形成的薄膜的形貌。4、首次将分子导线修饰电极应用于多巴胺和抗坏血酸溶液的电分析中。循环伏安谱图和方波伏安谱图显示,分子导线修饰电极能在高浓度的抗坏血酸存在的条件下选择性的与多巴胺反应。本工作表明,除了在分子电子学领域,分子导线在制备生物传感器方面也有很好的应用前景,进一步拓展了分子导线的应用范围。5、提出了一种有效的电化学辅助修饰金电极的方法。利用这种方法将二茂铁甲醇成功地修饰到金电极表面。该修饰电极可以直接用于细胞色素C电化学表征,有望应用于生物电子学等研究领域。在具备合适的电化学电位窗口的前提下,该方法有望被推广到其它带有羟基的化合物修饰电极的制备。6、设计、合成了一系列新的双二茂铁化合物,并对其进行了表征。紫外荧光光谱表明这些化合物对锌离子显示了很好的选择性,有望制备成新型的离子传感器。同时,所得化合物分子还可作为模型分子,用于研究分子内电子传递,进一步的研究工作尚在进行之中。