分子模板可控構筑納米組裝結構的STM研究.pdf

1、隨著微電子器件的不斷小型化，利用分子模板構筑和調控表面納米結構對構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(STM)為研究手段，并結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筑，主要內(nèi)容如下:
　　一、分子模板可提高表面光化學反應的效率。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構的轉變，進而發(fā)生了光聚合反應。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構和發(fā)生光化學反應的效率，發(fā)現(xiàn)只有少數(shù)幾個4，4'-bpe發(fā)生了光聚合反應。通過STM實驗結果和光譜實驗數(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型的調控。這一結果為表面光化學反應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，構筑和調控分子陣列。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)構建的柔性四邊形網(wǎng)格結構，分子組裝結構發(fā)生重構形成了NN4A/COR主客體體系。密度泛函理論計算表明，NN4A/COR結構的熱力學相對穩(wěn)定。第二，研究了以TCDB為分