自组装单分子膜及其表征方法

自组装单分子膜的研究是近年来十分活跃的研究领域. 随着膜的应用领域的拓展 ,对膜的表征方法不断提出新的要求.本文综述了自组装单分子膜体系的类型和基底表面的 处理方法,着重从电化学、谱学、显微学以及表面润湿性等方面综述了近几年来自组装单分子膜的表征方法研究进展, 并对其发展前景作了展望.     

不同类型卟啉自组装膜的制备及表征

制备了不同类型的巯基卟啉自组装膜,借助多种表征技术（紫外可见光谱、电化学和X射线光电子能谱）研究了不同类型卟啉自组装膜的结构特点;研究结果表明,卟啉分子中巯基取代基数目的不同（-[SH]n-,n=1,4）,导致了卟啉环在自组装膜表面的构型不同,从而表现出不同巯基卟啉自组装膜性能的差异。 在此基础上,提出了不同巯基卟啉自组装膜的结构模型。     

端羧基芳脂型超支化聚酯自组装性能的研究

利用聚电解质逐层浸渍 ( layer- by- layer dipping)法制备自组装膜是最近发展起来的进行表面改性的新方法[1～ 3] .一方面 ,从理论上来说 ,只要是带电荷的聚合物都可以利用该技术制备具有优异性能的自组装膜 ;另一方面 ,还可以通过调节溶液的 p H值和离子强度等控制阴阳离子的组装过程 ,从而控制自组装膜的内部结构和表面形态 ,为在纳米级范围内设计和控制聚合物聚集态内部结构提供了可能性 .近年来 ,具有高度支化结构的超支化分子由于具有独特的物理和化学性能而受到了广泛的关注 [4 ,5] ,但以聚电解质逐层浸渍法制备超支化分子自组装膜…     

自组装成膜技术制备TiO2薄膜的XPS研究

采用自组装成膜技术制备里TiO2薄膜,应用X射线光电子能谱研究自组装膜及其氧化膜和淀积的TiO2薄膜，结果表明，硅烷偶联剂成功地组装在玻璃基片上，足够长时间的氧化对使端基（-SH）完全氧化为磺酸基，淀积在基片上的TiO2膜牢固性好，平均膜厚在10nm．淀积膜中的钛可能有几种不同的氧化态，不同的酸度影响TiO2的淀积效果     

化学力显微镜对ω-巯基正十一胺自组装单分子膜的力滴定研究

采用化学力显微术（ＣＦＭ）研究了一种长链氨基自组装单分子膜的力滴定性质,考察了表面基团性质不同的力探针对力滴定的影响,滴定了金包覆的Ｓｉ３Ｎ经－ＯＨ和－ＮＨ２基功能化的金样品之间的粘滞力,得到了作为淀粉 ＰＨ值函数的粘滞力曲线（力滴定曲线）,结果表明,－ＮＨ２和－ＯＨ基功能化的表面ｐＫ１／２分别为８．４和９．０。     

OTS自组装单分子膜在玻璃表面形成过程的AFM研究

运用原子力显微镜研究了十八烷工碱氯硅烷在玻璃表面自组装形成单分子膜的过程。通过对样品表面的显微图像,表面平均粗糙度及前进接触角的测量分析,揭示了自组装单分子膜在玻璃表面的生长规律,并探索反应初期玻璃表面的吸附特点。     

自组装单分子膜功能器件

分子尺度电子学是利用单个分子或分子单层组装体作为活性单元来实现电子学功能的一门前沿科学领域.基于自组装单分子膜(SAMs)的分子器件在分子电子学的实用化道路上具有很大的发展潜力与应用前景.目前,SAMs功能器件的研究仍处于起步阶段,其性能还有很大提升空间.本文首先评述了SAMs器件的构筑方法,针对直接蒸镀金属顶电极会对SAMs造成破坏的问题,介绍了3类软接触电极,包括液态金属、导电高分子和石墨烯顶电极;然后以固态光开关器件为例介绍了近年来功能器件上的一些新进展,分子优化设计对于提升器件响应活性具有重要意义;同时总结了共轭聚合物SAMs器件的制备方法和性能,通过合理的结构设计,共轭聚合物能进行电荷的长程输运,并有望提供比小分子更优异的光电功能;最后讨论和展望了未来的发展方向.     

自组装单分子膜的结构及其自组装机理

综述了自组装单分子膜技术近年来取得的一些重要研究成果,重点介绍了自组装单分子膜体系的结构及其自组装机理,并提出了这一领域今后的发展方向及需要解决的重点课题.     

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.     

一种新型C60-硫醚衍生物分子在金表面上的自组装

报导了一种新型C60 硫醚分子在金表面上自组装膜的形成,并通过接触角、扫描隧道显微术（STM）、X射线光电子能谱（XPS）、电化学和光电化学手段对其进行表征.高分辩STM形貌图证明,在Au(111)基底上C60基团存在并直观显示出特殊的单层膜结构. XPS分析表明,这一新型C60 硫醚分子是通过金硫键固定在金表面上的,并且在组装过程中存在分子内碳硫键断裂步骤.     

XPS,UPS, and STM studies of nanostructured CuO films

A Cu₁O_1.7 oxide film containing a large amout of superstoichiometric oxygen was obtained by low-temperature oxidation of metallic copper in the oxygen plasma. An STM study of the film structure showed that ～10 nm planar copper oxide nanocrystallites with particles packed parallel to the starting metal surface. In an XPS study, the spectral characteristics of the Cu2p and O1s lines indicated that particles with a CuO lattice formed (E _bnd(Cu2p _3/2) = 933.3 eV and a shake-up satellite, E _bnd(O1s) = 529.3 eV). The additional superstoichiometric oxygen is localized at the sites of contact of nanoparticles in the interunit space and is characterized by a state with the binding energy E _bnd(O1s) = 531.2 eV. Due to the formation of a nanostructure in the films during low-temperature plasma oxidation, the resulting copper oxide has a much lower thermal stability than crystalline oxide CuO.     

Distribution and thickness of the surface contaminations on STM tungsten tips,studied by AES/SEM and ARXPS

The combination of Auger electron spectroscopy (AES), scanning electron microscopy (SEM) and angle resolved X-ray photoelectron spectroscopy (ARXPS) has been applied to the analysis of the distribution of elements at the surface region of electrochemically etched tungsten tips and the determination of the thickness of a layer with oxygen and carbon contamination. Auger line profiling revealed a homogeneous distribution of oxygen and significant enrichment of carbon on the W tip between 0 and 1.5 m from the top. The thickness of the contamination layer on various W materials, electrochemically etched, was found to be 1.35±0.15 nm as measured using ARXPS, and was estimated to be about 1–3 nm as measured by AES.     

多代超支化水性聚氨酯的合成及表征

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)和二乙醇胺(DEOA)为原料通过偶合单体反应法合成了一系列不同代数的超支化水性聚氨酯(HPU),通过红外光谱(FT-IR)和核磁共振波谱（NMR）对其结构进行了表征,利用三检测器的凝胶渗透色谱(GPC3)测定各代产品分子量,采用热重分析仪(TG)和示差扫描量热仪(DSC)对各代HPU及类似化学组成的线性水性聚氨酯(LPU)的热性能进行测试分析对比,结果表明,合成各代HPU产率最高可达91%;TG分析表明各代数HPU与LPU具有相近的初始分解温度,大约在200℃左右,但各代HPU与LPU的分解历程明显不同;DSC结果表明各代HPU产品的玻璃化温度(Tg)明显高于LPU,同时随着代数增高,Tg逐步由115.2℃升高到150.3℃;对比各代HPU掺杂涂膜发现,随代数的增加,光泽度和硬度明显提高。     

XPS法测量铝箔表面氧化铝的厚度

介绍了一种无需溅射、无需变角，只需一次简单的ＸＰＳ（Ｘ射线光电子能谱）窄扫描，即可根据谱图中氧化态和金属态的相对强度算出铝金属表面氧化铝的厚度。用该法测量了一系列不同方法处理的铝表面氧比铝厚度，并与椭偏法及ＮＲＡ法（核反应分析法）测定结果进行了对比，结果表明，该法是一种简便准确的膜厚测量法。     

XPS法研究稀土对浸渍和溶胶-凝胶法制备催化剂的影响

从纳米BaTiO3载体、Ni／B和Ni—La／B催化剂的XPS谱图中可以看出,Ni、La的引入对BaTiO3中Ti、Ba的电子结合能影响不大,峰形基本未发生变化,说明浸渍法制备的催化剂基本不改变基体BaTiO3的结构。从结合能数值变化可以看出,稀土助剂的加入使得催化剂中镍元素的结合能减小,产生了负位移,增大了表面Ni电子的密度,稀土掺杂与稀土作助剂一样,使镍的电子密度增加。采用溶胶-凝胶法制备的催化剂与浸渍法制备的催化剂相比较,Ba、Ti和O三元素的结合能基本上没有发生偏移。XPS在NLBT催化剂检测中没有明显检测出稀土La的存在。     

X‐ray‐induced degradation of OEG‐terminated SAMs on silica surfaces during XPS characterization

Oligo ethylene glycol layers are widely used in biosensor applications, mainly for their anti‐fouling abilities. Such surfaces are often characterized by X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS) as this method allows a precise determination of the surface chemical composition. We show herein that X‐rays used during XPS characterization quickly and significantly degrade oligo ethylene glycol immobilized onto silica substrates. It is therefore necessary to introduce a correcting factor to assess the true (i.e. without degradation) corresponding ether contribution in the XPS spectrum of such organic layers. Eventually, fluorescence scans show the loss of anti‐fouling properties of the degraded surface, leading to greater amounts of adsorbed (fluorescently labeled) protein. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

n型多孔硅的电发光性能及其XPS和LIMA表征

ｎ型多孔硅的电发光性能及其ＸＰＳ和ＬＩＭＡ表征①李国铮＊张承乾张强（山东大学化学系，济南２５０１００）（厦门大学化学系，厦门３６１００５）多孔硅（ＰＳ）的发光性能与其化学组成和结构的关系已为人们所关注．曾有人认为，发光是由于纳米级多孔硅的量子限制效应...     

Characterization of tungsten tips for STM by SEM/AES/XPS

Summary For the first time, both X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and Auger Electron Spectroscopy (AES) techniques were applied in analysis of surface contamination of electrochemically etched Scanning Tunneling Microscope (STM) tungsten tips. Carbon monoxide, graphite, tungsten carbide and tungsten oxide were found as main surface contaminations of STM tungsten tips. The thickness of tungsten oxide layers was estimated to be about 1–3 nm. Quantitative analysis of surface and bulk concentration of carbon, oxygen and tungsten has been performed.     

双键可控紫外光固化超支化聚氨酯丙烯酸酯的制备与表征

以甘油为核,二乙醇胺(DEOA)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,合成了含6个端羟基的加核型超支化聚氨酯(HBPU-OH),再通过加入IPDI和丙烯酸羟乙酯(HEA)等原料引入聚氨酯基团和丙烯酸双键,制备出加核型双键数目可调的紫外光(UV)固化超支化聚氨酯丙烯酸树脂(HBPUA).用傅里叶交换红外光谱和核磁共振波谱表征了HBPUA的结构,用示差扫描量热仪和热重分析仪研究了HBPUA的热性能.结果表明,合成了超支化结构的HBPUA;HBPUA玻璃化转变温度(T_g)为67.8℃,低于HBPU-OH的T_g(110.0℃),这是由于HEA的引入增加了分子的柔性;HBPU-OH和HBPUA的热分解均出现3个阶段.