一种结构新颖的二茂铁硫醇自组装膜的电化学行为

合成二茂铁乙烯基吡啶硫醇(FcC2′PyC4SH,I)及其还原产物二茂铁乙烷基吡啶硫醇(FcC2′PyC4SH,Ⅱ).再利用分子自组装技术在金电极表面形成二茂铁乙烯基吡啶硫醇单分子膜,通过循环伏安法探讨了这种自组装膜与结构相关的电化学响应.     

致密二茂铁硫醇自组装膜的电化学行为

合成了11-二茂铁基十一烷基-1-硫醇(HS-(CH₂)₁₁-Fc)，利用自组装膜的特点，通过分子设计将二茂铁基团引入到自组装膜中。在金电极表面构筑有序单分子膜，制备出具有电化学活性的修饰层，研究其电化学行为，作为考察复杂电化学动力学的理想模型。进一步探究其电子传递的特点与自组装膜表面覆盖度之间的联系，提出了一种新的电子传递模型，研究电子转移与膜结构的对应关系，为更深层次的分子设计和功能组装提供理论指导。     

基底电位对硫醇自组装膜形成的影响

应用电位阶跃法,在不同组装电位下制备金/正十二硫醇自组装单分子膜.交流阻抗谱表征该硫醇膜的电化学性质,发现金基底的电位对硫醇自组装膜的形成有重要影响.在-0.8~-0.4 V的电位区间内,随着组装电位的增加,该自组装膜的致密性、有序性增加,缺陷减少,并于0.4 V时达到最佳.组装电位高于0.4 V,膜的致密性、有序性降低,缺陷增多.本文为硫醇及其衍生物的电位调控组装提供了重要依据.     

硫醇自组装膜的电化学表观有效厚度

应 用循 环 伏 安 及 交 流 阻 抗 技 术 研 究 了 １８ 烷 基 硫 醇 修 饰 的 金 电 极 在 不 同 浓 度 的 Ｋ３ Ｆｅ（ Ｃ Ｎ） ６／ Ｋ４ Ｆｅ（ Ｃ Ｎ） ６ 溶液中的 电化学 行为，测得 反应的 标准 反应 速率 常数 为～１ ０ － ６ ｃ ｍ ·ｓ － １ ，表观电子 传递系数 为 α＝ ０１５ ，β＝ ０２２ ．提 出自 组装 膜 的电 化学 表 观有 效 厚度 概 念 及计 算 方法 ，应用表观 有效厚 度可以定 量说明自 组装膜 的分子倒 伏或塌 陷的缺陷 程度．     

紫精硫醇自组膜与烷基硫醇自交换的电化学研究

近年发展起来的自组膜（SAM）［‘］，是组织有序、定向、密集、完好的单分子层，在分子水平上达到控制电极界面微结构的要求．特别是含电活性基团的硫酸自组膜，为电化学研究提供了一个重要的实验体系，借此可探测电极表面上分子微结构和宏观电化学响应之间的关系．文献中报导     

流动注射-电化学-表面等离子体激元共振联用技术研究二茂铁硫醇氧化还原结构变化

采用流动注射-电化学-表面等离子体激元共振联用技术研究了11-二茂铁基十一烷基-1-硫醇自组装膜在氧化还原过程中的构型变化.结果表明,二茂铁硫醇在氧化过程中,分子发生了两种结构变化:远离电极表面,烷基链与电极表面的夹角增大;分子上两个平行的戊基环绕着二茂铁-碳轴发生旋转.     

硫醇自组装膜对金电极上吡咯电化学聚合的影响

用电化学聚合法在多种烷基硫醇自组装膜修饰金电极上制备了聚吡咯.通过计时安培法、循环伏安法和交流阻抗技术研究了自组装膜的烷基链长和端基功能团对吡咯聚合过程和性质的影响.当自组装膜较完美时,聚吡咯沉积在自组装膜表面;而当自组装膜有一定缺陷时,吡咯在针孔处成核,然后继续生长并完全覆盖在自组装膜表面.研究结果表明,烷基硫醇的链越短,吡咯聚合越容易;疏水的烷基硫醇自组装膜有利于聚吡咯在电极表面的生长.     

建立在硫醇分子电化学替换组装基础上的纳米粒子区域化组装

利用金基底电位变化时硫醇自组装膜的吸脱附性质, 通过改变基底电位和组装溶液, 用电化学方法在金基底上实现了传统自组装技术难以实现的硫醇分子的替换组装; 通过金基底的分区化设计, 用控制电位的组装技术在基底的不同微区内制备了不同末端官能团的硫醇及其衍生物自组装膜; 并在此基础上实现了纳米粒子的区域化组装.     

自组装双硫醇分子膜阻抗谱的研究

Dielectric properties of dithiol self-assemble monolayers (SAMs) under ac electric field were presented. Using a Hg-SAM/SAM-Hg junction, the ac impedances of dithiol SAMs were measured using a sinusoidal perturba- tion of 30 mV (peak-to-peak) with the frequency ranging from 1 Hz to 1 MHz at zero bias. The contributions from dithiol SAMs and solvent interlayers were separated due to their different behaviors at ac impedance. The peak position in the loss spectra (the plot of tg± vs: frequency) moves to low frequency with the increase of chain length of dithiols. Using a correlation of peak position with the chain length, the active energies of 23-39 meV for dithiol SAMs of C6-C10 under an ac electric field were derived.     

L-半胱氨酸自组装膜电极上锌离子的电化学行为及分析应用

锌是人体必需的微量元素 ,也是金属酶的组成部分和酶的激活剂 ,目前已知有 80多种酶的活性与锌的存在有关 ,因此研究锌在生物分子 (如Ｌ 半胱胺酸 )自组装膜结构中的电化学行为 ,对于研究和了解生物体内生命物质的电子转移及生命现象的本质具有重要意义。本文研究Ｚｎ2 +在Ｌ 半胱氨酸自组装修饰金电极[1～3] ,Ｃｙｓ/ＳＡＭ/Ａｕ上的电化学行为 ,建立了测定Ｚｎ2 +浓度的新方法 ,用于人体发样中痕量Ｚｎ2 +的测定 ,与目前所报道的锌的测定方法[4] 相比 ,具有快速、准确、灵敏度高等特点。1　实验部分1 1　仪器与试剂ＣＨＩ660型电化学工作…     

金表面偶氮苯自组装膜的光电化学响应

金表面偶氮苯自组装膜的光电化学响应王永强，王健，于化忠，蔡生民，刘忠范（北京大学化学与分子工程学院智能材料研究中心，北京，１００８７１）关键词偶氮苯，自组装膜，光致异构化，电化学偶氮苯基团特征的光致异构化及电化学响应在分子开关器件和超高密度信息存储等...     

Schiff碱N-aete-N在Au(111)上自组装单分子膜的电化学及STM研究

利用电化学技术及扫描隧道显微镜(STM),于0.1mol/LHClO₄溶液中研究了Schiff碱N-aete-N在单晶Au(111)面上所形成的自组装单分子膜(SAMs)的电化学性质及结构.N-aete-N在Au(111)电极表面的吸附抑制了金的阳极氧化,同时使固/液界面双层电容明显降低.观察到N-aete-NSAMs的高分辨STM图像.N-aete-N分子在Au(111)表面上以(6×7)结构单胞呈二维有序排列,其表面浓度为5.5×10^-11mol/cm².     

金电极表面上硫醇自组装的影响因素研究进展

本文综述了金表面上硫醇自组装的影响因素研究进展,包含表面预处理、电位控制、外加超声、微波和磁场、金属离子欠电位沉积和组装方式等几个方面。通过金表面上硫醇自组装影响因素的总结探讨,对硫醇单层的快速可控与重现构建具有重要的指导意义。     

短杆菌肽在十八烷基硫醇自组装单层膜上的通道行为

短杆菌肽是短杆芽孢菌在芽孢形成过程中合成的一组憎水十五肽,它能在脂双层膜上形成一价阳离子通道,允许一些一价阳离子通过．短杆菌肽离子通道研究在天然双层膜以及人工双层膜,如类脂双层膜（BLM）、脂质体上开展的较多,而基于支撑膜的研究则极少［1-4]．本文在金电极上制备硫醇自组装单层膜,研究了短杆菌肽的离子通道行为,并提出了可能的机理．     

β-联碳酰基类衍生物有序自组装膜的STM研究

在大气条件下, 利用扫描隧道显微镜研究了四个β-联碳酰基类衍生物在高定向裂解石墨(HOPG)表面的自组装结构. 研究分子的结构中均包含π电子共轭体系和烷基链. 实验研究了分子结构对自组装结构的影响, 并利用分子结构的变化实现了自组装膜结构的调控. 结果表明, 在甲苯溶剂中制备的这些自组装结构均长程有序, 分子间氢键和偶极相互作用是影响自组装膜结构变化的重要因素.     

基于镓铟合金电极的单分子层电输运研究进展

有机分子层的电输运特性是分子电子学研究的重要问题.镓铟合金电极技术具有成结率高、可靠性好及操作简便等优点,近年来已成为测量单分子层电输运的常用表征手段.本文介绍了镓铟合金电极技术的基本原理及测试方法,综述了该技术所带来的一些前沿成果,并对其目前存在的优势、缺点及未来发展前景进行了分析.     

扫描探针显微术在巯醇自组装单分子膜纳米刻蚀中的应用

介绍了近十年来扫描探针显微术(SPM)在巯醇自组装单分子膜纳米刻蚀中的应用. 依据扫描探针的工作原理, 依次讨论了扫描隧道显微镜、原子力显微镜和导电原子力显微镜的工作特点和适用范围. 同时也讨论了自组装单分子膜纳米刻蚀术在生物分子传感器、超高密度信息存储等领域的应用前景.     

反应离子刻蚀和自组装分子膜构建硅基底疏水与超疏水表面

采用反应离子刻蚀技术在Si(100)表面加工微米级圆柱阵列, 采用自组装技术分别制备了3种硅烷自组装分子膜. 结果表明, 采用反应离子刻蚀构建出的4种微米级圆柱阵列结构规整, 其直径为5 μm, 高度为10 μm, 间距为15~45 μm. 沉积自组装分子膜后, 试样表面的水接触角显著增大, 其中沉积1H,1H,2H,2H-全氟癸基三氯硅烷(FDTS)自组装分子膜接触角最大, 1H,1H,2H,2H-全氟辛烷基三氯硅烷(FOTS)次之, 三氯十八硅烷(OTS)最小. 测得的接触角大于150°时接近Cassie方程计算的接触角, 而小于150°时接近Wenzel方程计算的接触角. 改变圆柱阵列的间距和选择不同的自组装分子膜, 可以控制表面接触角的大小. 原子力显微镜(AFM)观测结果显示, 沉积自组装分子膜可以产生纳米级的团簇. 由微米级圆柱阵列和纳米级自组装分子膜构成的表面结构使Si试样表面接触角最大可达156.0°.     

分子自组装单层膜的表面浸润性研究现状和展望

立足于分子自组装单层膜的制备及结构, 讨论了分子自组装单层膜的头基基团与基底的作用机理、 主链与环境的温度依赖关系, 特别是其端基基团的化学性质及构象对表面浸润行为的影响. 重点讨论了分子自组装单层膜的端甲基基团对表面能的贡献、 极性端基基团与水分子之间的相互作用以及自组装单层膜表面的分子尺寸粗糙度对表面浸润的影响. 最后, 基于理论和实验基础对以上问题提出新的认知与看法, 并对未来该领域发展的机遇与挑战进行了展望.