用原子力显微镜研究磷脂酸Langmuir-Blodgett双层膜中超分子结构

用原子力显微镜研究了二棕榈酰磷脂酸(DPPA)双层LB膜的分子排列结构,发现DPPA双层膜的分子排列具有长程的位置和取向有序,为有序六方结构;同时,在DPPA双层膜的极性区磷酸基团间存在局域超分子结构.     

不同取代位置的萘衍生两亲分子在气/液界面组装膜中的螺旋结构与圆偏振发光

Langmuir-Blodgett(LB)技术可在二维气/液界面上精确地控制分子之间的排列及堆积方式, 构建有序超薄膜及纳米组装体. 同时, 界面这一不对称环境也可有效放大组装体的手性信息, 实现超分子体系中的手性传递和手性放大. 本文研究了萘环取代位置不同的两种手性两亲分子——N,N′-双十八烷基-α-萘-L-氨基-谷氨酸二酰胺(1NLG)和N,N′-双十八烷基-β-萘-L-氨基-谷氨酸二酰胺(2NLG)在气/液界面的铺展及组装行为, 发现同分异构效应影响了两亲分子在界面的排列, 1NLG组装形成了均一的纳米带状结构, 而2NLG则形成了左手螺旋结构, 并且2NLG薄膜表现出圆偏振发光(CPL)性质, 其不对称因子(g_lum)比三维体相组装体(超分子凝胶)大23倍, 表明界面促进了超分子手性的放大.     

超晶格多层膜的电化学制备、表征及其GMR特性的研究

以半导体Si为衬底,电化学沉积Cu/Co超晶格多层膜,用SEM表征多层膜的断面形貌.XRD研究表明,多层膜的调制波长为20～160 nm时,膜层间发生外延生长.随着调制波长的减小,外延生长对膜层结构的影响越来越明显.当调制波长小于20 nm时,在XRD强衍射峰的两侧出现卫星峰,表明多层膜形成超晶格结构.根据卫星峰位置计算的调制波长与由法拉第定律估算的结果非常接近.多层膜的巨磁电阻(GMR)性能随多层膜周期数的增加而增大;当周期数大于300时,GMR性能基本上不再随周期数变化,说明基体的导电性质对GMR的影响可以忽略.     

有限层Langmuir-Blodgett类晶型薄膜微观结构与超分子结构的小角X射线散射研究

本文应用SAXS与微机模型拟合(MCMI)研究了-LB(S为芪唑杰)薄膜与SA-LB(SA为芪唑盐/花生酸镉)薄膜的微观结构与超分子结构, 以及这类LB薄膜凝聚态不稳定的原因。结果指出: 第一, 从π-A曲线可知, S与A的脂肪链可以类似于脂肪酸晶胞形成二维类晶系结构; 第二, 随着分子比R~M=S/A=0到1, S和A之间发生了人分散相至连续相的相逆转; 第三, S在二维类晶系中处于不稳定的近似伸直型的高能态构象,然而, 哑铃形的芪唑基类似于芪趋向于作倾斜状密堆砌, S的两条脂肪链则倾向于转变为稳定的全反式燕尾开的低能态构象, 仅占S分子长约2/3的脂肪链亦降低了S分子间与S-A分子间的凝聚力, 这就导致了S连续相的二维类晶系存在大量晶格缺陷, 故只能形成4~6层不稳定的Y型LB薄膜; 第四, 存放一月后, 这种不稳定的S连续相的层状超分子结构极易存坏和崩塌。     

有限层Langmuir-Blodgett类晶型薄膜微观结构与超分子结构的小角X射线散射研究

本文应用SAXS与微机模型拟合(MCMI)研究了-LB(S为芪唑杰)薄膜与SA-LB(SA为芪唑盐/花生酸镉)薄膜的微观结构与超分子结构, 以及这类LB薄膜凝聚态不稳定的原因。结果指出: 第一, 从π-A曲线可知, S与A的脂肪链可以类似于脂肪酸晶胞形成二维类晶系结构; 第二, 随着分子比R~M=S/A=0到1, S和A之间发生了人分散相至连续相的相逆转; 第三, S在二维类晶系中处于不稳定的近似伸直型的高能态构象,然而, 哑铃形的芪唑基类似于芪趋向于作倾斜状密堆砌, S的两条脂肪链则倾向于转变为稳定的全反式燕尾开的低能态构象, 仅占S分子长约2/3的脂肪链亦降低了S分子间与S-A分子间的凝聚力, 这就导致了S连续相的二维类晶系存在大量晶格缺陷, 故只能形成4~6层不稳定的Y型LB薄膜; 第四, 存放一月后, 这种不稳定的S连续相的层状超分子结构极易存坏和崩塌。     

有限层Langmuir-Blodgett类晶型薄膜微观结构与超分子结构的小角X-射线散射研究 I: 硬脂酸镉盐膜系

本文应用小角X-射线散射,参考方介石与硬脂酸结晶结构,为硬脂酸镉盐膜系设计了七种可能的分子链模型,在微机上进行拟合研究。结果指出:链倾角Ach～24-27°，与β-硬脂酸结晶相近;碳键角Acc～115°,比正四面体模型有所扩张;链端羧酸镉属离子键结构,而非文献习用的共价键结构;堆砌缺陷d约0.156nm,小于文献值约0.1nm;酸/皂剂量比x=0.8-1.0,因制膜条件变化而不同;界面对链堆砌有明显影响。总之,小角X-射线散射可对超薄L-B薄膜(<10nm)的精细结构进行有效的研究。     

有限层Langmuir-Blodgett类晶型薄膜微观结构与超分子结构的小角X-射线散射研究 I: 硬脂酸镉盐膜系

本文应用小角X-射线散射,参考方介石与硬脂酸结晶结构,为硬脂酸镉盐膜系设计了七种可能的分子链模型,在微机上进行拟合研究。结果指出:链倾角Ach～24-27°，与β-硬脂酸结晶相近;碳键角Acc～115°,比正四面体模型有所扩张;链端羧酸镉属离子键结构,而非文献习用的共价键结构;堆砌缺陷d约0.156nm,小于文献值约0.1nm;酸/皂剂量比x=0.8-1.0,因制膜条件变化而不同;界面对链堆砌有明显影响。总之,小角X-射线散射可对超薄L-B薄膜(<10nm)的精细结构进行有效的研究。     

X衍射精细结构和晶体旋光角研究D-,L-,DL-缬氨酸晶格分子间N~+H…O~-氢键电子库珀对的自旋流超导相变(英文)

为了解决D-和L-缬氨酸单晶在～270 K相变的机理和分岐,以比热法测定单晶、多晶粉末及Sigma多晶产品发现,只有D-和L-缬氨酸单晶发生相变,且为吸热反应,能差0.18 J·mol-1.本文以Mo-Kα(λ=0.071073nm)为光源的X衍射精确测定表明,D-/L-缬氨酸单晶属于单斜空间点群P21,Z=4.在相变温度～270 K,其晶格常数分别为:a=0.96706(5)/0.96737(5)nm,b=0.52680(3)/0.52664(3)nm,c=1.20256(7)/1.20196(6)nm,β=90.724(2)°/90.722(3)°.在晶体结构的单元细胞中,含有两种转动异构体:A(trans)和B(gauche I).温度为293、270、223、173 K的X衍射精细结构数据表明:在～270 K,D-缬氨酸单晶分子内N―H…O氢键中,N―H、H…O的键长及键角∠N―H…O都发生波动起伏而不可测,但N―H…O总键长变化稳定可测.说明没有发生构型相变为L-缬氨酸.根据D-和L-缬氨酸单晶中,NH3→CO2顺时针和逆时针的相反走向及D-,L-和DL-缬氨酸晶体旋光角的测定,在270-290 K可以观察到晶格分子间N+H…O-氢键电子库珀对的自旋流超导相变.     

有限层Langmuir-Blodgett类晶型薄膜微观结构与超分子结构的小角X射线散射研究——Ⅱ.(艹氐)唑盐/花生酸镉混合膜系

本文应用SAXS与微机模型拟合(MCMI)研究了S-LB(S为芪唑盐)薄膜与SA-LB(SA为芪唑盐/花生酸镉)薄膜的微观结构与超分子结构,以及这类LB薄膜凝聚态不稳定的原因.结果指出;第一,从π-A.曲线可知,S与A的脂肪链可以类似于脂肪酸晶胞形成二维类晶系结构;第二,随着分子比R_M=S/A=0到l,S和A之间发生了从分散相至连续相的相逆转;第三,S在二维类晶系中处于不稳定的近似伸直型的高能态构象,然而,哑铃形的芪唑基类似于芪趋向于作倾斜状密堆砌,S的两条脂肪链则倾向于转变为稳定的全反式燕尾形的低能态构象,仅占S分子长约2/3的脂肪链亦降低子S分子间与S-A分子间的凝聚力,这就导致了S连续相的二维类晶系存在大量晶格缺陷,故只能形成4～6层不稳定的Y型LB薄膜;第四,存放一月后,这种不稳定的S连续相的层状超分子结构极易破坏和崩塌.