新型偶氮苯硫醇衍生物自组装膜的制备与结构表征

自组装单分子膜(ＳＡＭｓ)是近年来引起广泛注意的一种稳定的、二维有序的、致密的有机超薄膜体系,由于其优越的性能,在润滑、吸附、防腐、电化学及微电子等领域中显示出广阔的应用前景[1～4].自组装单分子膜是使用含有各种活性官能团(如-ＣＯＯＨ,-ＳＨ,-Ｓ-Ｓ-,-ＯＨ,-ＣＮ等)的分子,以化学键的形式与相应的基底(如Ａｕ,Ａｇ,Ｃｕ,Ｐｔ,Ｓｉ,Ｍｉｃａ等)相互作用从而自发地形成自组装膜.根据不同的研究或应用目的合理设计组装分子的结构及基底表面,从而得到具有所需功能的自组装单分子膜是近年来界面科学和材料科学等领域研究的热点之一.…     

喹啉衍生物自组装单分子膜的制备与结构

由于自组装单分子膜（SeifAssewhledMonolnyer,SAM）技术提供了在分子水平上构造理想界面的方便手段,而且所得到的膜具有优于传统m膜的均一性与稳定性,所以近年来SAM成为研究的热点．大量的研究工作表明SAM在润滑、防腐、催化老u蚀、电子转移反应研究、分子器件、非线性光学等众多领域都有广泛的应用前景［‘］．在以前的工作中我们曾报导了含酸胺键［’］、偶氮苯基团”,‘］等链内取代基的SAM的电化学与红外研究的结果,并采用化学力显微镜（CF）技术对末端为竣基的SAM进行了力滴定研究l’1．由于受合成等因素的制约,目前国…     

偶氮苯衍生物自组装单分子膜中的分子取响

利用反射红外光谱研究了金表面一系列具有不同碳链长度的偶氮苯巯基衍生物的自组装单分子膜.通过对比各向同性样品的透射谱和单分子膜的反射谱中各个吸收峰强度,定量地研究了分子中各部分的取向与分子结构的关系.我们分别提出了烷基链和偶氮基团取向计算的方法,利用该方法成功地求得了分子中各部分在膜的倾角.结果显示,当分子中烷基链长度增大时,碳链和偶氮苯基团相对于法线的倾斜逐渐加剧.这种倾角的变化归因于分子中碳链间范德华引力增大时,引起分子逐渐倾斜以达到最佳的范德华接触.同时研究发现,烷基链和偶氮基团受碳长度变化的影响并不相同.当分子中亚甲基数目增多时,烷基链的倾角迅速增大而偶氮苯倾角的增大则相对缓慢,这反映了它们在空间需求和本身刚性上的不同。     

偶氮苯衍生物自组装膜的表征及组装动力学

报导了4-正辛基-4′-（3－巯基丙氧基）偶氮苯（简称C8AzoC3）自组装膜（Self-AssembledMonolnyersSAMs）的表征及其自组装成膜动力学，接触角滴定、原子力显微镜（AFM）及电化学的实验结果表明，C8AzoC3分子在金表面自组装形成致密有序的流水性单分子膜，并且在电极上没有明显的电化学响应．通过控制组装时间，考察了偶氮苯自组装形成单分子膜的动力学过程，从接触角和电化学数据得到组装过程的速率常数kad为（1.2±0.2）×103mol-1·dm3·s－1；依据不同组装时间形成的自组装膜的特征循环伏安行为，提出了C8AzoC3分子在金表面自组装过程的动态模型．     

偶氮苯衍生物自组装单分子膜中的分子取响

利用反射红外光谱研究了金表面一系列具有不同碳链长度的偶氮苯巯基衍生物的自组装单分子膜.通过对比各向同性样品的透射谱和单分子膜的反射谱中各个吸收峰强度,定量地研究了分子中各部分的取向与分子结构的关系.我们分别提出了烷基链和偶氮基团取向计算的方法,利用该方法成功地求得了分子中各部分在膜的倾角.结果显示,当分子中烷基链长度增大时,碳链和偶氮苯基团相对于法线的倾斜逐渐加剧.这种倾角的变化归因于分子中碳链间范德华引力增大时,引起分子逐渐倾斜以达到最佳的范德华接触.同时研究发现,烷基链和偶氮基团受碳长度变化的影响并不相同.当分子中亚甲基数目增多时,烷基链的倾角迅速增大而偶氮苯倾角的增大则相对缓慢,这反映了它们在空间需求和本身刚性上的不同。     

含酰胺结构的巯基自组装膜的设计与结构表征

提出了一种简便通用的合成巯基化合物的途径，以分子中的羧基CO2H为起始基团，与2-流基乙胺的氨基选择性缩合；合成了一系列具有RC（O）NHCH2CH2SH（R分别为偶氯苯衍生物，双炔衍生物及直链烷基）结构的化合物，并用接触角测量，电化学和掠角反射红外光谱（GIR-IR）等手段对这些化合物在金表面形成的自组装单分子膜进行了表征。发现4-（N－（2‘-巯基已基））酰胺偶氮苯的自组装膜表现出良好的电活性，电化学测定表面浓度为4．21×10(－10)mol·cm(-2)．当R为烷基链时，随烷基链的增长，膜的致密度与有序度增加GIR-IR证明在自组装腹中CH3（CH2）6C（O）NHCH2CH2SH的C＝O和N－H键与Au表面平行，分子轴线与Au表面近似垂直．     

偶氮苯硫醇衍生物自组装成膜过程考察

The formation kinetics of the self-assembled monolayer (SAM) of an azobenzenealkanethiol, denoted as AzoC2SH on surface was studied using electrochemical techniques, and the monolayers prepared at different assembly times and concentration were also investigated. A two-step adsorption kinetics has been confirmed: the fast adsorption process and the following long-term reorganization. The equilibrium constant(K)for the adsorption and the interaction factor between adsorbate-adsorbate molecules (δ) were evaluated based on the Frumkin isotherm and determined to be (3. 17±0. 13)× 106 mol•L(-1) and -0.34±0.04, respectively. The Gibbs free energy (G)of SAM was determined to be -(37. 07±0. 13)kJ•mol(-1).     

新型偶氮苯自组装一LB组合有序膜的构造与表征

偶氮兹及其衍生物具有独特的光致异构化和电化学反应机制,其LB单分子膜作为一种高度有序的分子组装体系,以其诱人的应用前景引起了人们的极大兴趣．然而在这方面的研究中,LB膜通常是沉积在SnO。或镀金的基片上,其结构的相对木稳定性限制了实际应用的可能性．我们利用自组装技术,在金基底表面组装了具有特定末端基团的自组装单分子膜,然后利用LB技术构造偶氮苯衍生物的单分子膜,以期得到稳定而有序的偶氮苯LB膜,且不影响其光化学和电化学活性．本文报道了这种新型偶氮苯自组装一LB组合股的结构表征及其电化学行为．亚实验部分偶…     

偶氮苯衍生物自组装膜特征电化学的模拟

讨论了偶氮苯衍生物自组装膜的电极反应速率常数对其表面覆盖度的依赖关系的机理,建立了相应的数学模型,进一步编写计算程序对这种电化学行为做了模拟讨论。     

偶氮苯自组装单分子膜中长程电子转移机理

利用自组装技术在金电极表面构造了具有不同前端健长度偶氮苯功能化的单分子膜体系：Au／S（CH2）nNHCO-N＝N-OCH2CH3（n＝2，3，4，6）．研究结果表明，仍氮苯到金电极的表现电子转移速率随它们之间的距离长度的增加而呈指数性的下降趋势．基于Marcus电子隧穿理论，得到了此自组装膜体系的长程电子隧穿系数ρ＝（1．35±0．2）／CH2在和可逆电活性分子自组装膜体系及理论计算相比较的基础上，从偶氮苯分子自组装膜结构与电子转移过程的关系角度对这一结果进行了分析和说明．     

三氯锗丙酸及其衍生物自组装单分子膜的制备与表征

首次制备了三氯锗丙酸及其酯类衍生物(Cl₃GeCH₂CH₂COOC_nH_2n+1,n=0,2,4,6)在羟基化的单晶硅片上的自组装单分子膜,并利用接触角测量、椭圆偏振和光电子能谱法进行结构表征.结果表明,这类分子的自组装行为与三氯硅烷相似,组装后在基底表面形成准二维锗烷网状排布;分子链轴有一定倾斜角;膜表面润湿性随表征液体和三氯锗丙酸尾链取代基不同而不同.     

基于纳米金自组装膜固定辣根过氧化物酶的生物传感研究

将辣根过氧化物酶(HRP)通过纳米技术和自组装技术固定于电极表面,制得了酶修饰电极.纳米金与HRP形成了静电复合物并高效地保持了HRP的生物活性,以对苯二酚作为电子媒介体,差示脉冲伏安法(DPV)研究生物酶电极测定H2O2的线性范围为5.0×10-6～1.0×10-3 mol/L,检测限为2.5×10-6 mol/L,线性方程为△I=0.34765+4.05553CH2O2(mM).酶电极的表观米氏常数(K(app))为0.0675 mmol/L.实验同时证明该生物酶电极具有良好的稳定性和使用寿命.     

分子动力学模拟多巴在自组装膜上的黏附性

为了更好地理解贻贝在表面的黏附机理,实现水下胶黏,采用分子动力学方法研究了多巴在自组装膜上的黏附性:采用伞形取样和加权柱状图分析方法计算了多巴在不同自组装膜表面的黏附自由能,使用拉伸分子动力学模拟研究了多巴在不同自组装膜表面上黏附后的脱附力.结果表明,多巴在带负电的羧基自组装膜上的黏附能比在带正电的氨基自组装膜上的大,多巴更容易黏附到带负电表面;多巴在带电表面的黏附能比未带电表面的黏附能更强,表明在带电表面黏附更稳定.进一步分析了多巴在不同表面的取向分布,发现多巴与不同表面相互作用的方式不同:与疏水表面主要通过苯环相互作用;与亲水表面主要通过羟基相互作用;与负电表面主要通过氨基相互作用;与正电表面主要通过羧基相互作用.通过模拟比较了多巴在不同自组装膜上的脱附力,发现多巴在带电表面的脱附力比在未带电表面的大,与黏附能的趋势一致.对比4种非带电表面的脱附力,发现多巴在疏水性甲基自组装膜表面的脱附力最大,黏附更稳定,随着表面疏水性的增加,脱附力增大,黏附稳定性增强.本工作可为研发新型水下胶黏剂提供理论指导.     

自组装膜结构与电化学行为的关系

报导了组装时间对４－乙氧基－４＇－Ｎ（２″－巯基－乙基）羧基酰胺－偶氮苯（Ｃ２ＡｚｏＣ２）自组装膜电化学行为的影响。接触角与界面电容的数据表明，组装时间的增长使自组装膜表面覆盖度增加。从循环伏安图中可以观察到氧化峰与还原峰之间的距离增大，同时计算得到的表观电极反应速率常数显著减小。基于偶氮苯基团的自身结构及其在电化学反应过程中所经历的构型改变，认为有序体系中组装结构的致密性阻碍偶氮苯基团的构型变化     

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