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第1章 绪论 1

1.1 固体表面分子吸附 3

1.1.1 固体表面 3

1.1.2 物理吸附和化学吸附 6

1.2 分子组装 7

1.3 表面分子组装结构的形成 10

1.3.1 组装形成的典型作用力 10

1.3.2 影响表面分子组装结构的主要因素 13

参考文献 15

第2章 分析表征组装结构的常用技术 20

2.1 STM与电化学STM 20

2.1.1 STM 20

2.1.2 电化学STM 24

2.1.3 扫描隧道谱 27

2.2 AFM 29

2.3 电化学技术 33

2.3.1 循环伏安法及循环伏安曲线 33

2.3.2 循环伏安曲线的分析 35

2.4 谱学技术 38

2.4.1 紫外-可见光谱 38

2.4.2 椭圆偏振光法 38

2.4.3 拉曼光谱法 39

2.4.4 红外光谱法 39

2.5 其他典型显微学成像方法 41

2.5.1 扫描电子显微技术 41

2.5.2 透射电子显微技术 42

2.6 低能电子衍射法 43

2.7 X 射线光电子能谱方法 43

参考文献 44

第3章 烷烃及其衍生物分子的组装 48

3.1 烷烃类分子在石墨表面的组装 48

3.1.1 正构烷烃在石墨表面的自组装 48

3.1.2 烷烃自组装层的稳定性 52

3.1.3 烷基衍生物在石墨表面的吸附组装 54

3.2 烷烃类化合物分子在其他基底表面的组装 66

3.2.1 烷烃分子在MoS2和MoSe2表面的组装 66

3.2.2 烷烃分子在Au（111）表面的组装 67

3.2.3 烷基醇分子在Au（111）表面的组装 69

3.3 烷烃类化合物分子自组装结构的奇偶效应 70

3.3.1 在HOPG表面组装结构的奇偶效应 71

3.3.2 在金属表面组装结构的奇偶效应 77

参考文献 79

第4章 金属配合物分子的组装与调控 84

4.1 分子尺寸对组装结构的影响 85

4.2 分子形状和构型对组装膜结构的影响 88

4.3 基底材料对组装膜结构的影响 92

4.4 配体及其配合物分子表面组装膜结构比较 94

4.4.1 配体分子BPMB及其螺旋形配合物的组装 94

4.4.2 配体分子BPMmB及其三角形配合物的组装 97

4.5 基于分子模板控制的金属配合物在石墨表面的单分散 99

4.6 酞菁分子配合物的组装 101

4.6.1 双层酞菁镨配合物结构 102

4.6.2 双层酞菁镨分子的组装结构 103

4.6.3 双层酞菁镨配合物分子与八辛基酞菁共存的组装结构 104

4.6.4 双层酞菁镨配合物、八辛基酞菁及寡聚苯乙炔三元共存的组装结构 106

参考文献 110

第5章 分子模板与主客体组装 117

5.1 分子模板的构筑 118

5.1.1 氢键网格结构 118

5.1.2 范德华力网格结构 126

5.1.3 配位键网格结构 128

5.1.4 共价键网格结构 132

5.1.5 大环化合物网格结构 134

5.2 客体分子的填充与主客体结构的形成 136

5.2.1 尺寸匹配性 136

5.2.2 位点匹配 138

5.3 分子模板和主客体结构的调控 142

5.3.1 基底 142

5.3.2 客体分子的影响 144

5.3.3 组分比例 146

5.3.4 覆盖度（浓度） 146

5.3.5 溶剂 148

5.3.6 外界因素 150

5.4 主客体组装结构的功能化 153

参考文献 157

第6章 功能体系的组装 166

6.1 模拟光电器件的组装体系 166

6.1.1 BT,m-BT,TPBI分子的自组装结构 168

6.1.2 退火作用下的TPBI/BT复合层结构与发光强度 170

6.1.3 自组装层的电子特性 172

6.2 石墨烯分子的组装 175

6.2.1 构象诱导的正反交替组装结构 177

6.2.2 烷基取代对组装的影响及机理研究 180

6.2.3 单分子电学性质研究 184

6.3 二元分子的图案化组装 186

6.3.1 长方形杂化结构与单组分DTT结构并存 188

6.3.2 长方形-菱形杂化结构 190

6.3.3 菱形杂化结构与正方形杂化结构 192

6.3.4 长菱形杂化结构和PBP单组分组装结构并存 194

参考文献 197

第7章 组装结构的转化 201

7.1 热诱导产生的寡聚噻吩组装结构转化 202

7.1.1 4T-3-8T在石墨表面的组装 203

7.1.2 4T-3-8T在石墨表面组装结构的转变 206

7.1.3 4T-3-8T在Au（111）表面的组装结构 207

7.2 温度对表面组装结构的手性特征的影响 208

7.3 手性结构多样性 213

7.3.1 OPV3-CHO的手性结构多样性 213

7.3.2 温度对OPV3-CHO的组装手性结构的影响 218

7.3.3 OPV3-CHO与C18H37Br共吸附调控手性结构 219

7.4 光诱导组装 222

7.4.1 电化学循环伏安曲线 223

7.4.2 AOCA在Au（111）表面吸附结构的STM研究 224

7.4.3 AOCA在Au（111）表面光照后的吸附结构 226

7.4.4 AOCA在Au（111）表面吸附结构的红外光谱研究 228

参考文献 229

第8章 表面组装结构的手性 235

8.1 表面手性现象的产生和表现形式 236

8.2 分子绝对手性的研究 238

8.2.1 中心手性分子 238

8.2.2 轴手性分子 239

8.2.3 前手性分子 241

8.3 表面手性结构的构筑 241

8.3.1 固有手性分子的表面组装 241

8.3.2 外消旋体在表面上的自拆分 243

8.3.3 非手性分子构筑的表面手性结构 244

8.4 表面手性结构的转化和调控 248

8.4.1 分子结构对表面手性结构的影响 248

8.4.2 溶剂对表面手性结构的影响 250

8.4.3 温度对表面手性结构的影响 250

8.4.4 分子共吸附对表面手性结构的调控 251

8.5 结论和展望 253

参考文献 254

第9章 电化学环境下的分子吸附组装 257

9.1 富勒烯类分子在Au（111）表面的吸附组装 257

9.1.1 富勒烯衍生物分子吸附层的循环伏安曲线 258

9.1.2 Re（C60Me5）（CO）3在Au（111）表面的吸附结构 259

9.1.3 Ru（C60Ph5）Cp分子在Au（111）表面的吸附结构 260

9.1.4 C60（C6H4C6H4—COOH）5Me分子在Au（111）表面的吸附结构 261

9.1.5 C60（C6H4—C≡C—SiMe2C12H25）5Me分子在Au（111）表面的吸附结构 263

9.2 有机配体及其配合物分子在Au（111）表面的组装 264

9.2.1 有机配体及其Cu2+络合物在Au（111）表面的循环伏安研究 265

9.2.2 有机配体分子在Au（111）表面组装的ECSTM研究 266

9.2.3 配合物分子在Au（111）表面组装的ECSTM研究 268

9.3 杯芳烃分子在Au（111）表面的组装及分子识别 270

9.3.1 杯芳烃分子在Au（111）表面的组装 271

9.3.2 Au（111）表面杯芳烃分子与Zn2+的相互作用 276

9.3.3 杯芳烃分子与蒽的共吸附组装 278

9.4 联吡啶类分子在Cu单晶表面的吸附组装及位向调控 280

9.4.1 BiPy分子在Cu（111）表面的吸附组装及位向调控 280

9.4.2 BiPy分子在Cu（100）表面的吸附组装 287

参考文献 290

第10章 表面功能化 296

10.1 硝基苯类分子在Au（111）表面的组装图案化 297

10.1.1 TNT在Au（111）表面的组装及电化学行为 298

10.1.2 硝基苯在Au（111）表面的组装及电化学行为 302

10.1.3 三硝基苯酚在Au（111）表面的组装及电化学行为 308

10.2 烷基硫醇分子组装的动力学及表面接触角变化 310

10.2.1 十硫醇分子在Au（111）表面的自组装膜层 311

10.2.2 戊烷基硫醇分子层形成的动力学规律 320

10.3 芳香族硝基化合物的高灵敏度电化学检测 322

10.3.1 稠环芳烃分子在石墨表面的组装结构 323

10.3.2 稠环芳烃分子溶液的浓度及浸泡时间对检测灵敏度的影响 323

10.3.3 蒽、菲分子自组装膜修饰电极用于NACs的电化学检测 325

10.3.4 芘、三苯、苝分子自组装膜修饰的玻碳电极用于NACs的电化学检测 328

10.3.5 苯并苝、蒄分子自组装膜修饰玻碳电极用于NACs的电化学检测 330

参考文献 335

索引 339