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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STM20

2.1.1 STM20

2.1.2 电化学STM24

2.1.3 扫描隧道谱27

2.2 AFM29

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