DDACLB膜的电学性质研究（I）-电导率

沉积在聚脂基片上的表面软化剂DDAC多分子层,在不同的湿度条件下,其横向导电特性标志该表面活性剂在纤维表面处理过程中驱除静电能力的大小。由原子力显微镜（AFM）图像表明,DDAC的2、4、8多分子层薄膜上的结晶颗粒随层数的增加而增大,因此采用电导率描述其导电性质并借助薄膜电阻加以解释。对复合分子层的电导率的非线性变化除借用了半导体物理学中的渗透理论（PercolationTheory）加以解释外,还建立了线束重叠（Patch-Overlapping）模型以讨论电流渗透中的饱和现象。得出了提高相对湿度对可使流经多分子层的电流强度增加的结论同时又对膜厚、湿度对电流强度的贡献及其相互制约的关系提出了理论解释。     

基于巯基和聚电解质双层自组装膜的压电免疫传感器检测小鼠IgG气溶胶

本文结合自组装单分子层膜(SAMs)和聚电解质静电吸附组装技术,提出了一种新的用于气相压电免疫检测的生物分子固定化方法,研制了一种用于检测小鼠IgG抗体的压电免疫传感器。首先在石英晶片的金电极表面自组装了一层L-胱氨酸SAMs,再在膜上组装带相反电荷的海藻酸钠,最后通过调节pH值定向固定羊抗鼠纯化抗体,优化了固定条件。通过超声雾化法产生的小鼠IgG气溶胶,研制成了直接气相检测小鼠IgG的压电免疫系统。结果表明,该方法对所固定的生物分子活性影响较小,传感器对小鼠IgG的响应快,灵敏度高,在0.14~6μg.μL-1范围内具有良好的线性关系,精密度好,再生方便。     

2,3-二硫甲基-6,7-二硫十六烷基四硫代富瓦烯的合成

Langmuir-Blodgett(简称LB)法作为分子水平的成膜技术,能制备纳米级几乎无缺陷的单分子层或多分子层膜,在微电子学,分子器件,磁性有序材料,生物膜等方面有广泛的应用前景。目前,四硫富瓦烯类衍生物作为导电LB膜材料的研究,引起人们极大的兴     

聚乙炔掺杂导电的双向机制

提出了一种掺杂聚乙炔的双向导电机理。垂直聚乙炔分子链方向的电荷输运是通过掺杂原子(或分子)在链间振动实现的;平行分子链方向的电荷输运是通过电荷密度波的传播实现的。掺杂聚乙炔的电导率随掺杂剂与聚乙炔链之间电荷转移量的增大而增大。     

一种新的具有给体-受体结构的有机分子的合成及LB膜研究

本工作合成了一种新的具有给体-受体结构的长碳链有机分子, 2, 3-二(十六烷硫基)-5-(4'-硝基苯亚甲基)-1, 4-二硫代-2-环戊烯, 对其单分子膜的成膜性能进行了研究。在适宜条件下制备了单层及多层LB膜。通过电子衍射、X射线衍射、紫外-可见吸收光谱等手段对LB膜的结构进行了表征。实验结果表明, 这种化合物的成膜性能很好。单分子层膜的二次谐波测试表明该发色团分子具有较好的二阶非线性光学性。     

锇-聚乙烯吡啶复合物与辣根过氧化物酶分子多层膜的制备及电化学性质研究

基于分子间静电相互作用力,将锇-聚乙烯吡啶复合物(PVP-Os)与辣根过氧化物酶(HRP)交替沉积于固体基质表面,制得了包含生物成分的分子多层膜.膜层间的聚合物分子起到了粘接与导电的双重作用.用紫外-可见光谱法跟踪了石英基片上的组装过程,研究了多层膜电极对过氧化氢的电催化还原性能,并描述了多层膜电化学行为.     

纳米自组装聚电解质超薄多层膜

相反电荷的聚电解质在溶液中通过静电相互作用自组装形成超薄多层膜，这种膜的结构可实现分子水平上的控制。就其复合、结构及其影响因素、以及应用进行了概述。     

锇—聚乙烯吡啶复合物与辣根过氧化物酶分子多层膜的制备及其电化学性质研究

基于分子间静电相互作用力，将锇－聚乙烯吡啶复合物（PVP－OS）与辣根过氧化物酶（HRP）交替沉积于固体基质表面，制得了包含生物成分的分子多层膜，膜层间的聚合物分子起到了粘接与导电的双重作用，用紫外－可见光谱法跟踪了石英基片上的组装过程，研究了多层膜电极对过氧化氢的电催化还原性能，并描述了多层膜电化学行为。     

SDS/CTAB/H2O体系特异性质研究

对SDS/CTAB/H2O系统的三元相行为,导电能力,粘度性质等进行了相关性研究,发现相图中存在两个规则的液晶区。当SDS/CTAB(摩尔比)接近1∶2或2∶1时,其混合水溶液中表面活性剂分子异种电荷间的静电引力作用和同种电荷间的静电斥力作用达到吻合状态,既不易形成以胶束为主的均相溶液体系,也不易形成沉淀,而是形成远程有序组合体-液晶结构。当表面活性剂总浓度一定时,具有液晶结构的SDS/CTAB混合水溶液体系,致使体系的导电能力及粘度均呈现极大值。     

CuTSPc分子膜/p-Si(111)界面的光致电荷转移及其机制研究

本文利用L-B技术,在p-Si(111)基底上铺展了单层厚度只有6Å的CuTSPc超薄分子膜(简称超分子膜)和具有C₁₈脂链间隙的CuTSPc L-B膜两种膜系,首次观察到了CuTSPc分子膜在这种特定界面中的表面光电压谱。并且发现,当CuTSPc仅为一个单分子层时,这两种膜系的表面光伏效应最强。我们的研究结果表明,只有紧邻半导体基底的一个单分子层厚度的染料分子对光致界面电荷转移起关键作用。最后在实验上证实这种电荷转移是电荷直接注入机制,而非间接注入机制。     

液固界面的1,9—二苯基—1,3,6,8—壬四烯—5酮分子的STM研究

对于固液界面分子行为的研究在以下几个方面有着重要意义,如对润滑和吸附的更深入的了解、液晶在表面的取向、界面的分子的识别现象、催化、电荷及物质在超薄有机层中的传输等。从理论角度来说,单分子层的有序性也是人们非常感兴趣的课题。扫描隧道显微镜(STM)是80年代初发展起来的一种新型表面分析工具,对于单分子     

卟啉迭层能导电

以卟啉为基础的叶绿素分子在光合作用中担任重要角色。它们吸收太阳光子,将其能量传递给在光合膜里流动的电子。荷兰Delft工业大学的J.M.War-man等通过用有组织的自我装配的人造卟啉层制成了这种电荷传递的初级模型物。通过电离辐射诱发卟啉里的电荷,然后用微波技术监测导电率的变化,发现无论是固态结晶相还是相对塑性的液晶相,电荷都     

一种双组分单层结构有机光导体的制备及性能考查

目前,有机光导体(organic photo conductor)大部分采用双层结构,即拥有电荷产生层(CGL)和电荷传输层(CTL)的功能分离型结构。这种结构可有效地降低热激发,暗衰减速度,并能减少单层结构中不同载流子的复合概率。其中CGL一般是将颜料(CGM)微粒分散于高分子树脂内制成,CTL则由树脂中掺人一定量的电荷传输材料CTM(一般为分子级的电子受体或给体)。曝光时,CGL吸收光子产生的电荷(空穴和电子),注人CTL中,在表面电荷产生的电场的作用下,传输至OPC表面,与这部分的表面电荷形成静电潜影。     

光响应性树枝状偶氮苯单分子层

偶氮苯树枝状分子通过中心羧基与金或者石英基体表面的氨基进行酰胺化反应得到树枝状分子单分子层修饰的表面,利用红外反射 吸收光谱（IRRAS）、UV-Vis和Raman光谱法研究了单分子层的结构和性能,利用椭偏谱法来测量四代树枝状（G-4）单分子层在不同异构化形态的分子层厚度,其中反式构象的单分子层厚度为（2.38±0.09） nm,顺式构象厚度为（1.88±0.08） nm。 利用表面等离子体共振（SPR）研究不同形态下G-4单层与不同等电点的蛋白质之间的相互作用关系,结果表明,G-4单层为负电位表面,能够吸附正电位的蛋白质,而且当树枝状单分子层形态从反式变为顺式时,表面电位变为更负,能吸附更多正电位的蛋白质。     

基于混合自组装单分子层的可控分子整流

基于自组装单分子层(SAM)的分子器件的性能取决于分子层的超分子结构. 而混合自组装单分子层是一种简便易行的调控单分子层组成和结构的方法. 将具有整流特性的11-二茂铁基-1-十一烷基硫醇(FUT)和惰性1-十一烷硫醇(C11-SH)通过溶液共混制备了混合单分子层, 并用液态EGaIn作为顶电极研究了SAM器件的性质. C11-SH与FUT分子的比例可以调节器件的整流性能: 随着惰性C11-SH分子比例增高, SAM器件的整流比逐渐降低. 有趣的是, 当惰性C11-SH的比例小于20%时, 器件的整流性能反而随C11-SH的加入而得到了提升. 这是由于少量C11-SH分子减弱了由二茂铁分子的排列缺陷引起的漏电流, 改善了分子器件的稳定性和重现性, 为单分子层器件的性能调控提供了一种简便有效的方法.     

基于活性金电极上硫代水杨酸自组装单分子层的电化学表面增强拉曼光谱

采用原位电化学表面增强拉曼光谱(EC-SERS)研究了硫代水杨酸(TSA)吸附在活性Au电极表面的自组装单分子层(SAMs).TSA在活性Au表面的化学吸附及不同酸碱度下的TSA浸饰单层膜的SERS光谱,表明随pH值的增加,峰强呈现2个不同的下降阶段.通过EC-SERS考察不同电富集时间和电位的影响,显示在酸性介质和0.7 V及70 s富集时间下,可以获得最大EC-SERS信号,并随着电位负移,信号逐渐减弱,直至基本消失,表明TSA分子在Au表面排布状态会随外加条件的改变而发生变化.通过计算TSA在不同pH值下的分布分数以及探针分子在不同电位下的增强因子(EF),结合SERS和EC-SERS的变化走势对比,得出TSA在活性Au表面自组装形成单分子层/膜的机理,指出由于TSA不同的电化学吸附取向,以及高负电位下的还原/脱附作用,使得Au表面拉曼活性降低,造成EF显著减小,不可逆地失去了SERS的活性.     

良溶剂中接枝型聚两性电解质单链构象的布朗动力学模拟

采用布朗动力学研究了在良溶剂中荷电平衡的接枝聚两性电解质(GPA)的单链构象转变行为,讨论了主链链长、支链数及电荷密度对GPA分子链构象转变的影响.研究发现,随着静电相互作用的增强,GPA分子链构象转变过程由线团、主链与支链间的折叠、链段塌缩和电荷配对形成偶极子与四极子等4个阶段构成.与线型聚两性电解质不同,GPA存在的额外支链间空间排斥与静电排斥作用随着分子结构的变化而改变,并影响构象转变行为.在强静电相互作用下,良溶剂中的GPA链由于溶剂化作用会再伸展,以保证偶极子完全配对成四极子.减小主链长度或电荷密度或增加支链数目都会增大体系的排斥力和主链的刚性,阻滞分子链的塌缩,并使得分子链再伸展的幅度增大.     

电位控制辣根过氧化酶在金电极上的组装

以辣根过氧化酶(HRP)为模型蛋白质, 研究了蛋白分子的电位控制组装. 采用氨基乙硫醇(AET)在金电极上自组装单分子层(SAMs), 通过改变溶液的酸碱度调节HRP所带的电荷, 利用控制电位方法在SAMs上组装HRP. 借助于酶与底物作用后光密度(OD)的变化研究了不同体系中HRP组装量随控制电位变化的规律, 并用X射线光电子能谱(XPS)和原子力显微镜(AFM)等手段表征了电位控制HRP修饰电极. 结果表明, 控制电位不会改变HRP的活性, 酶-底物作用后显色反应的光密度高低可评价组装HRP分子的相对含量. 在恒电位控制模式下, 流经电极的总电荷接近零时HRP的组装量较多. 该研究将对生物分子的控制组装和生物体内带电器件的设计具有较重要的意义, 并为生物纳米器件的研制提供技术基础.     

B-E-T吸附等温式的另一种建立方法

将多分子层气固吸附等效地视为链状分子的单分子层吸附,然后通过一个所谓的气固吸附Szyszkowski公式,同样能够建立起B-E-T吸附理论,并导出各种多分子层吸附的气固吸附等温式.     

18-冠醚-6及其碱金属离子配合物的原子电荷及构象能的分子力学研究

本文推导了电负性电荷与静电势电荷的关系, 并把电负性电荷用于分子力学计算。我们的推导和计算结果表明, 电负性电荷也能很好的反映分子中的静电相互作用, 并用于分子力学计算, 从而我们为用电负性作为分子力学力场参数提供了理论根据。