新型树枝状硫醇的自组装单层膜--图案化表面及其浸润性的调控

近年来 ,自组装膜的研究不断引起人们重视[1] .一方面 ,其兴趣可能源于纳米级器件的组装 ,如生物传感器等 [2 ] ;另一方面 ,它可作为研究摩擦学 [3]、生物膜模拟 [4 ]和微观浸润性的模型体系 [5] .树枝状分子的结构可在分子水平上精确控制 ,是很有潜力的纳米构筑基元 [6 ] .不同于常规的自组装膜构筑基元 ,树枝状分子的特殊结构使其在金属表面形成某些特殊的组装结构成为可能 .结合界面分子自组装技术和树枝状分子化学 ,国内外已有机构开展了树枝状硫醇的自组装膜的研究[7～ 9] .我们曾发现一种聚醚树枝状硫醇分子在金表面形成的自组装单层…     

氧化铁薄膜的水热合成及其光电转换性能

通过水热方法在掺杂氟的SnO2(FTO)导电玻璃上制备了不同形貌的氧化铁薄膜。利用无机铁盐浸渍法在FTO玻璃上进行氧化铁晶种的预处理使得所制备的氧化铁薄膜更致密且均一。研究了表面活性剂对氧化铁晶体形貌的影响。使用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和三嵌段聚合物P123做为形貌导向剂分别得到棒状和四方体形貌的氧化铁薄膜。氧化铁薄膜可调的形貌可能是由于表面活性剂和铁氧团簇的组装或者某些晶面吸附了阴离子而改变了生长速率引起的。同时,研究了其光电性能,具有四面体形貌的氧化铁薄膜可以产生较大的光电流,这是由于其缩短了光生空穴的扩散距离。     

分子间相互作用力的直接测量

结合我们近期的研究工作,着重介绍如何将分子组装与单分子力谱相结合,从单分子水平直接研究分子间相互作用力,包括π-π相互作用、多价作用及嵌入作用.在实验中,将一个相互作用单元通过高分子间隔基共价连接到原子力显微镜针尖上,并将另一相互作用单元共价修饰到基底上,通过压电陶瓷管的移动获得力与拉伸长度的曲线.高分子柔性间隔基团的引入既可用来作为判别单链拉伸的"内标",又可避免非特异相互作用对待测的特异相互作用的影响.研究表明,结合静态和动态力学谱,不仅能够实现分子间相互作用力的直接测量,而且还可获得解离速率和相互作用的距离等参数.     

分级微纳结构ZnO空心球的制备及其光电转换性能

以醋酸锌为锌源,二甘醇为溶剂,通过一种改进的溶剂热法制备出具有分级微纳结构的ZnO空心球。X射线衍射(XRD),扫描电子显微术(SEM),N₂吸附脱附等表征结果显示此ZnO材料的初级结构为纳米颗粒,次级结构为该纳米颗粒构筑的微米级多分散小球。聚焦离子束(FIB)切割实验表明,小球内部为中空结构。这种新颖的复合结构应用于染料敏化太阳电池(DSSC)领域,有两大优势：其初级结构提供了大的比表面以吸附更多染料分子,同时其次级结构和孔结构可以起到光散射中心的作用,提高光的利用率,从而最终提高了电池的光电转换效率。     

3C-SiC材料p型掺杂的第一性原理研究

采用基于第一性原理的密度泛函理论平面波超软赝势法,研究了SiC材料p型掺杂的晶体结构和电子结构性质,得到了优化后体系的结构参数,掺杂形成能,能带结构和电子态密度,计算得到掺杂B,Al,Ga在不同浓度下的禁带宽度.结果表明:随着掺杂B原子浓度的增大,禁带宽度随之减小;而随着掺杂Al,Ga原子浓度的增大,禁带宽度随之增大;在相同浓度下,掺杂Ga的禁带宽度大于掺杂Al,掺Al禁带宽度大于掺B. 关键词： SiC 电子结构 掺杂 第一性原理软件     

超两亲分子:可控组装与解组装

与基于共价键的两亲性分子相对照,超两亲分子系指基于非共价键构筑的两亲分子.基于超分子体系的分子工程学的思想,本文总结了超两亲分子的各种类型,包括小分子型、聚合物型和响应性超两亲分子等,以及组装超两亲分子的各种推动力,如主客体相互作用、基于电荷转移作用和不同分子间的协同作用等.研究表明,超两亲分子的研究既可丰富传统的胶体界面化学,又为高级结构的可控组装提供了新的构筑基元,并为制备功能超分子材料开拓了新的途径.     

含联苯介晶基团和长间隔基的双头双亲分子的合成及界面胶束形态

在胶体化学及超分子科学领域,两亲性分子在液／固界面的聚集是一个传统而具有挑战性的课题．早在1955年,Gaudin等就推断两亲性分子在液／固界面上能形成表面胶束．但直到1995年Manne等才首次使用原位原子力显微镜(In-situ AFM)直接观察到表面活性剂十四烷基三甲基溴化铵(C14TAB)在不同的液／固界面上形成的柱状和半柱状聚集体形貌,     

插层组装超分子结构有机物柱撑阴离子层状材料

通过改变插层组装条件对有机物柱撑阴离子层状材料(organic pillared layered double hydrox-ide，简称organo-LDHs)进行调控，可获得在光化学、电化学、催化、控制释放等方面具有广阔应用前景的新型无机—有机功能性超分子结构复合材料。本文以插层组装概念及超分子结构为理论基础，介绍了超分子结构organo-LDHs的插层组装方法、表征手段、层间有机物客体的定位及应用研究。