Langmuir单分子膜的动态稳定性:

应用KSV LB－5000型Langmuir膜天平的VISCOS模式,对硬脂酸和19,21－二炔二十二碳酸（DDA）单分子膜在有无亚相离子、不同目标膜坟、不同膜障振动频率和不同温度下的动态稳定性作了研究。实验表明,单分子膜的目标膜压越低,膜障交变振动的频率越低,单分子膜越稳定,亚相中加有金属正离子对单分子膜的动态稳定性也有利。     

利用实验室开放项目做好“ 二维单分子膜实验”

单分子膜及其相关技术在多个领域中得到广泛应用, 本文介绍了我校在本科生实验室开放项目中开 设的“ 二维单分子膜实验” , 并从力学和热力学的角度对实验数据做了举例分析. 对该实验在人才培养中的重要意 义以及实验本身的进一步延伸和拓展做了介绍     

硬脂酸单分子膜上电沉积Ag膜的研究

通过电沉积方法 ,以气 /液界面上形成的硬脂酸单分子膜为模板诱导沉积金属银膜 .考察了镀液 pH值、单分子膜表面压及沉积电位对银膜形貌及结构的影响 .实验发现 ,酸性镀液的气 /液界面上形成的单分子膜不能诱导沉积银 ,而在中性和碱性镀液的气 /液界面上可以诱导银膜的生长 .当单分子膜处于液态或固态时 ,气 /液界面有银膜形成 ;液态单分子膜上的银膜生长速度较快 ,且银膜的结构一致 .随着电极电位的升高 ,银膜沉积的速度加快 ,呈环状向外生长的圆形银膜逐渐变得不规则 .将不同实验条件下的银膜转移出来 ,采用扫描电镜 (SEM )、透射电镜 (TEM )对银膜的结构与形貌进行了表征 .研究表明 ,银首先在单分子膜上异相成核 ,由八面体构型逐渐发展成星型 ,最终在气 /液界面形成具有松枝状微观结构的光亮银膜 .     

分子组装体的谱学研究

红外光谱、拉曼光谱、荧光光谱、紫外可见吸收光谱等是研究结构的主要手段。由于振动光谱得到的是力常数的信息 ,因而可以直接获得分子内、分子间键的信息 ,电子光谱则可以获取体系电子结构的信息 ,因而是分子组装体研究的重要方法手段。然而分子光谱也有其自身的限制 ,由于需要了解单层膜、单层膜与基底、单层膜与多层膜之间相互作用的信息 ,这些体系由于样品量小、信号弱 ,因此需要建立相应的适用于分子组装体的高灵敏度的特殊检测方法和实验技术 ,并发展分析分子间弱相互作用的光谱分析理论。本文综述了吉林大学超分子结构与谱学开放实验室近几年在超薄膜谱学方面的研究工作和进展。     

Cu(100)表面CO分子单层膜的原子结构

利用第一性原理研究了覆盖度分别为1.00, 0.50和0.25 ML时CO分子单层膜在Cu(100)表面的吸附系统. 计算表明CO分子对不稳定. 获得了CO分子单层膜在虚拟Cu(100)表面的原子结构, 以及CO分子单层膜在Cu(100)表面吸附系统的原子结构. 当CO分子单层膜在Cu(100)表面的三个吸附位吸附, 覆盖度为1.00 ML时, 顶位和桥位都稳定, 而空心位不稳定; 覆盖度为0.50和0.25 ML时, 三个吸附位都稳定.比较吸附前后CO分子单层膜的原子结构, 可知CO分子和Cu(100)表面的相互作用强于CO分子单层膜之间的相互作用. 关键词： CO分子单层膜 自组装 CASTEP Cu(100)     

用表面二次谐波检测L—B单分子膜层的聚合

本文首次报道用光学二次谐波实验检测L-B膜分子单层的聚合.膜层的非线性极化率的改变可用原子基团和价键理论解释.实验结果还提示,紧邻于表面的那层单体分子层的聚合先于其它原分子层.     

硫醇自组装分子膜末端基团对其电荷输运特性的影响

在金(111)表面组装了具有不同末端基团的硫醇单层分子膜，并利用导电原子力显微镜研究了分子膜的电输运性质，发现不同末端基团的分子自组装膜的导电能力有明显差别.结合X射线光电子能谱，研究了末端基团中碳原子的结合能与相应硫醇分子电导的关系.结果表明不同末端基团分子膜导电能力的差别可归结为末端基团碳原子电子结合能的差异.结合能越高，末端基团电子的局域化程度越强，导致电子有效注入分子主链的势垒越高，从而减弱了分子膜对电子的输运能力.此外，实验还发现不同末端基团的硫醇单层分子膜有不同的表面电势，导致分子膜电流电压特性曲线的零点产生偏离. 关键词： 分子自组装膜 输运特性 末端基团 导电原子力显微镜     

垂悬液滴用于表面单分子膜研究的理论计算

建立了用于表面单分子膜研究的垂悬液滴球体模型,所此模型,计算了表面活性剂荧光分子的偶极矩强度分布,分子密度分布以及荧光强强度分布。计算结果和罗丹明Ｂ表面活性剂分子的实验图像作了分析比较。     

扫描隧道显微镜在单分子科学中的应用

单分子科学是一门新兴的交叉科学,在当前的科技发展中具有重要意义.扫描隧道显微镜是研究单分子的一种强有力而独特的工具.文章以作者所在研究组近年来在单分子表征、操控和原型器件设计等方面的研究工作进展为例,概述了扫描隧道显微镜在单分子科学中的应用,重点介绍了以下成果:在硫醇分子自组装单层膜上观测到C60分子的本征笼状结构,并发现了一种新颖的由C60分子取向产生的拓扑序;结合实验图像和理论模拟,确定了单个C60分子在Si(111)-7×7表面的吸附取向;通过对金属富勒烯分子Dy@C82进行空间和能量分辨成像及相关理论模拟,确定了金属原子相对碳笼的位置及分子的取向;利用扫描隧道显微镜针尖对吸附在Au(111)表面的单个CoPc分子操作"分子手术",以实现其吸附态和自旋态的量子调控;发现了一种由单电子隧穿和C59N分子的特殊能级结构产生的新的整流机制;发现了一种由针尖电子态和CoPc分子中Co原子轨道的空间对称性匹配产生的负微分电阻效应.     

十八胺单分子膜的研究

通过测定在纯水和CdCl2 溶液亚相上十八胺单分子膜的平衡、循环π～A等温线及其动态弹性 ,发现在亚相中加入Cd2 + 可以使膜的液态相凝聚性增强 ,固态相凝聚性减弱 .液态的单分子膜在两种亚相上有较好的可回复性 ,而在固态膜中则不然 .这可归因于在水面上十八胺分子间可形成氢键 ,而在CdCl2 水溶液亚相上的十八胺则与Cd2 + 发生配位 ,形成了多配位络合物 ,两种情况下十八胺分子在高膜压区都会发生稳定的聚集 .静、动态弹性的比较表明 ,膜障的振动不利于十八胺分子与Cd2 + 间的配位作用     

花生酸与铈β-二酮络合物混合单分子膜的成膜特性

将铈 β 二酮络合物 (Ce(tmhd) 4)的氯仿溶液与花生酸 (AA)的氯仿溶液以不同摩尔比混合并铺展在纯水亚相上 ,得到其与AA的混合单分子膜 .对混合单分子膜的成膜特性 (π A等温线和体系超额自由能 )进行了探讨 ,发现混合单分子膜的超额自由能为负值 ,混合过程为热力学自发过程 ,且在配比为 1∶2时其绝对值最大 ,体系最稳定 ,并进一步讨论了混合单分子膜可能的凝聚态结构 .在配比为 1∶2时 ,研究了混合单分子膜的静态弹性和动态弹性     

花生酸与柿β—二酮络合物混合单分子膜的成膜特性

将β-二酮络合物(Ce(tmhd)4)的氯仿溶液与花生酸(AA)的氯仿溶液以不同摩尔比混合并铺展在纯水亚相上，得到其与AA的混合单分子膜．对混合单分子膜的成膜特性(π-A等温线和体系超额自由能)进行了探讨，发现混合单分子膜的超额自由能为负值，混合过程为热力学自发过程，且在配比为1：2时其绝对值最大，体系最稳定，并进一步讨论了混合单分子膜可能的凝聚态结构．在配比为1：2时，研究了混合单分子膜的静态弹性和动态弹性。     

单分子物理与化学的新进展

本文对新兴边缘学科-单分子物理与化学的一些研究进展进行简要综述。在对单分子科学中几类基本实验技术如扫描隧道显微术和光镊技术等作了简要介绍之后,重点评述了单分子实验技术和研究方法在物理、化学、生物和分子电子学等学科领域的应用和影响。基于扫描隧道显微术和电子结构计算,列举了最近几个关于单分子高分辨表征、单分子器件和单分子量子调控等方面的研究实例。最后对单分子物理与化学的发展前景进行了展望。     

单分子物理与化学的新进展

本文对新兴边缘学科-单分子物理与化学的一些研究进展进行简要综述。在对单分子科学中几类基本实验技术如扫描隧道显微术和光镊技术等作了简要介绍之后,重点评述了单分子实验技术和研究方法在物理、化学、生物和分子电子学等学科领域的应用和影响。基于扫描隧道显微术和电子结构计算,列举了最近几个关于单分子高分辨表征、单分子器件和单分子量子调控等方面的研究实例。最后对单分子物理与化学的发展前景进行了展望。     

磷脂酰乙醇胺单分子膜的相变因素分析及原子力显微镜观测

通过π-A曲线(π:膜对浮片所施之力,A:单分子所占的面积)研究浓度、pH值、温度以及蔗糖对磷脂酰乙醇胺相变的影响.实验表明:(1)当浓度较高时,磷脂酰乙醇胺的π-A曲线随着浓度的增加重合性较好,平均分子面积和表面膜压有较好的对应.当浓度较低时,π-A曲线重合性较差,在低密度情况下,磷脂酰乙醇胺分子的排列不紧密,致使分子的随机运动对膜压的影响较大;(2)亚相处于较强的酸性或者碱性状态下均会使磷脂酰乙醇胺分子的相变变慢,pH值过高或过低都会对膜有较大的破坏作用;(3)当温度逐渐增大,而保持平均分子面积不变时,随着温度的增加,t-pa曲线(温度-膜压)逐渐由一条直线变成抛物线,这说明随着温度的增加磷脂酰乙醇胺凝聚膜会向液态扩张膜转变,即随着温度的增加相变延迟;(4)蔗糖对磷脂酰乙醇胺单分子膜有较强的稳定作用,且这种作用在生理条件下最为明显.用原子力显微镜直接观测了不同压力下转移至云母表面分子层的形貌特征,进一步解释了磷脂酰乙醇胺单分子膜相变的微观分子机制.     

单分子科学进展

综述了新兴边缘学科－－单分子科学的进展。对单分子科学的基本实验技术即扫描探针显微术、荧光技术和光镊技术进行了介绍。结合众多的实例（如：对单原子的直接操纵、直接测量化学键强度、在DNA链上“拔河”、用单个C60分子作放大器等）评述了单分子科学方法在各学科领域的广泛应用,以及单分子科学对它们产生的深远影响。最后对单分子科学的发展前景进行了展望。     

季铵盐型双子表面活性剂在空气-水界面的单分子膜

利用Langmuir膜天平测定不对称双子表面活性剂12-2-16和对称双子表面活性剂12-2-12在空气-水界面上形成单分子膜的表面压,通过单分子膜的π-A等温线、微分等温线和静态弹性,分析其相转变和成膜特性.结果表明,与传统阳离子表面活性剂DTAB比较,12-2-16、12-2-12比DTAB单分子膜的分子极限面积大,崩溃压高,并有较高的静态弹性,因而具有较高的凝聚性和稳定性,其中12-2-16单分子膜的凝聚性和稳定性最高.     

半胱胺单分子膜结构的表面增强拉曼散射研究(英文)

在金属电极表面所形成的有机分子的单分子膜或薄膜对于基础研究和实际应用都有着极其重要的意义。以化学吸附形式在金电极表面所形成的半胱胺单分子膜,常常用于蛋白质等生物大分子在金属表面进行吸附的连接层,以避免这些生物大分子在金属表面直接吸附而造成的变性、失活现象的发生。本文报道了我们采用表面增强拉曼散射光谱方法研究在金电极表面吸附的半胱胺单分子膜的结构特征。研究结果表明,在金电极表面所形成的半胱胺单分子膜中,半胱胺分子主要的构型为扭转构型。在与金表面的相互作用中,由于除巯基的结合作用以外,还存在半胱胺分子中端基氨基和金表面较强的亲和性,使得以扭转构型吸附在金表面的半胱胺单分子膜相当稳定。这是金电极表面的半胱胺单分子膜结构的主要行征。当考察外加电势对此单分子膜结构的影响时,可以发现有关扭转构型的特征谱峰其相对强度随着电位负移而减小。这一结构随电位的变化关系可以通过表面电势的变化对氨基氮原子上孤对电子与金属表面间相互作用的影响来加以阐释。     

分子间相互作用对硫醇分子膜电输运性质的影响

利用密度泛函理论和弹性散射格林函数方法,对硫醇分子膜的电学特性进行模拟.计算结果表明,由于分子间的相互作用,导致分子膜的导电能力比单分子提高2~3个数量级.分子结的导电能力随着压力增加而增加,电极距离的变化使分子与电极以及分子间的耦合增强、分子结的链内隧穿和链间隧穿几率增大,导致电流增加.     

CdS纳米粒子的自组装单分子膜制备研究

利用疏基乙酸与草酸的混合自组装单分子膜成功制备了粒径分布均匀的CdS纳米粒子，并用SEM，XRD，XPS，PL对样品进行了表征。SEM表明形成在自组装单分子膜表面上的CdS纳米粒子的平均粒径约为45nm。XPS表明在自组装单分子膜表面形成了CdS纳米粒子。PL谱表明CdS纳米粒子在675nm有一峰值波长，我们认为这一发光是由表面缺陷造成的。