基于Au（111）表面分子自组装和手性反应的STM研究

发布时间：2021-04-18 23:03

　　分子自组装,是以分子为结构单元,利用非共价键作用力,自发形成相对稳定有序的分子聚集体的过程。分子自组装的研究被广泛应用于生物工程、新材料、分子器件、以及纳米科技领域,但由于非共价键作用力相对较弱,自组装结构的稳定性稍有欠缺,限制了分子自组装的进一步应用,并且自发形成的结构在有效调控上存在一些挑战;另一方面,表面在位化学近年来迅猛发展,关于表面催化、功能大分子的可控制备及反应机理得到了进一步的深入研究。基于此,如何有效结合分子自组装和表面在位化学的优势,提高组装产物的稳定性,构筑功能性新型分子体系,是亟待解决的问题。本论文包含了以下几部分工作:1 PTCDA/NaCl在Au（111）表面不同条件控制下的组装行为苝四甲酸二酐分子（PTCDA）在Au（1 11）表面可以通过自组装形成较为规律的六角结构和四角结构,实验中引入氯化钠形成单层膜,再蒸镀PTCDA,我们进行了苝四甲酸二酐和氯化钠在金单晶表面的混组装研究,发现氯化钠单层膜能改变苝四甲酸二酐单分子的组装结构,且对苝四甲酸二酐的电学性质产生了较大影响,这对苝四甲酸二酐今后在有机薄膜材料的应用上提供了非常有价值的参考信息。2手性结构从自组装... 

【文章来源】：苏州大学江苏省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１?－２?（ａ）ＤＴＣＤ分子的化学结构式；??（ｂ）（ｃ）ＤＴＣＤ在ＨＯＰＧ表面形成的两种对映形态的二维手性畴的ＳＴＭ图??（ｄ）（ｅ）ＳＴＭ图对应的结构模型??

基于金单晶表而分子自组装和手性反应的ＳＴＭ研宄?第一章??图１－３?ＢＰＢＥ分子在Ａｇ（ｌｌｌ）表面通过ＴＷｔ堆积作用形成的自组装结构ＳＴＭ图??１．２．２影响分子自组装的外部因素??除了内部驱动力，外部因素也会对自组装产生影响，常见的外部影响因素有??基底、溶剂、温度、浓度以及外部的电磁场等外场作用［２６］。下面分别介绍几种??影响分子自组装的典型外部因素。??温度的影响：通过改变温度来构筑不同的自组装结构是非常常用的手段，超??分子在固体界面或者液固界面的自组装是一个较为复杂的热力学平衡体系，在不??同的温度条件下，分子与基底、分子与分子之间的作用力都会受到一定影响，温??度的改变也是分子在表面运动的重要驱动力。??Ｃｈｅｎ?Ｗａｎｇ课题组研究了非手性分子Ｔ１在二维ＨＯＰＧ表面不同温度下的自??组装结构［２７］，发现温度较低的情况下Ｔ１分子倾向于形成条带结构（图??ｌ－４（ａ）－（ｃ）），而加热之后逐渐形成了花瓣状的自组装结构（图ｌ－４（ｄ）－（ｆ）），并且??温度越高，花瓣状的结构越规整。此外，最终形成的自组装结构还有互为手性的??畴区，ＤＦＴ计算结果也表明较高加热后形成的花瓣状自组装结构稳定性大于低温??时形成的条带结构。??５??

第？章?基于金单晶表而分子自组装和手性反应的ＳＴＭ研宂??Ｈ３Ｎ?ＮＨｊ??卜?Ｎ?／＝＼?／＝＼?Ｎ＝Ｋ??Ｔ１?分子??ｈ２ｎ?ｎｈ２??＿＿??ｍｍｍ??图１－４?Ｔ１分子在ＨＯＰＧ表面不同温度条件下形成的自组装结构ＳＴＭ图??而Ｍａｒｋｕｓ?Ｌａｃｋｉｎｇｅｒ课题组利用羧酸做溶剂，ＨＯＰＧ为基底，研究了?ＢＴＢ分??子在固液界面的自组装行为［２８］。在室温下，ＢＴＢ形成的是铁丝网状的结构（图??Ｍ（ｃ）），而加热到４３°Ｃ时发生了相变，自组装结构变成带状（图ｌ－５（ｂ）），之后??冷却到室温，ＢＴＢ分子又会恢复到最初的铁丝网状自组装结构，从而用温度控制??了分子在固液界面的自组装结构变化。??６??

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3146327