有机污染物分子的STM研究

本文结合本研究室的部分工作,简要介绍了近年来运用扫描隧道显微镜(STM)对吸附在金属及非金属表面的有机污染物分子的结构、界面行为及反应动力学过程研究中所取得的代表性结果,展示了该技术在污染物降解研究中的重要作用及发展前景。     

X射线衍射方法研究取代酞菁卟啉分子的SA和LB膜

利用X射线衍射和STM方法研究了取代酞菁和卟啉分子的自组装膜(SAM)和LB膜的结构.研究表明这些分子在非极性的石墨表面以分子平面平行于基底平面的形式吸附,而在Si(111)及玻璃等极性表面上则以分子平面垂直于基底表面的形式吸附.这一实验结果表明在不同极性的表面上有机分子可以形成完全不同结构的薄膜.     

DNA分子结构的多态性研究 (Ⅱ) 吖啶橙凝聚体变化诱导的质粒DNA大分子构象的研究

利用吸收光谱和荧光光谱方法,研究了吖啶橙（ＡＯ）与质粒ＤＮＡ水溶液、以及含胶束介质的吖啶橙与质粒ＤＮＡ溶液体系的相互结合作用及减色效应。结果表明：吖啶橙对质粒ＤＮＡ的吸收光谱有减色效应;含十二烷基硫酸钠（ＳＤＳ）的ＡＯ水溶液体系中,随着ＳＤＳ浓度的增加,其光谱结果表现为由凝聚态向单体的转化。而在含十二烷基硫酸钠（ＳＤＳ）的ＡＯ与质粒ＤＮＡ溶液体系中,吖啶橙凝聚态随ＳＤＳ浓度的增加,对ＡＯ与质粒ＤＮＡ相互结合产生协同的减色效应,使质粒ＤＮＡ空间结构发生缩拢。进一步采用电泳法研究了ＡＯ凝聚态可能对质粒ＤＮＡ构象的影响,结果表明：在ＡＯ与质粒ＤＮＡ溶液体系中,ＡＯ浓度的增加对质粒ＤＮＡ构象未产生影响;而在含有ＳＤＳ的ＡＯ与质粒ＤＮＡ的溶液体系中,由于ＳＤＳ对ＡＯ凝聚态的解聚作用,以及ＳＤＳ对质粒ＤＮＡ减色效应的协同作用,使得质粒ＤＮＡ的构象发生变化,诱导质粒ＤＮＡ形成超螺旋构象     

扫描探针显微学在材料表面纳米级结构研究中的新进展

应用扫描探针显微技术（ＳＰＭ）「包括扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）、原子力显微镜（ＡＦＭ）、磁力显微镜（ＭＦＭ）等」,比较系统地研究了一些无机、有机和生物材料的表面精细结构;在极高分辨率的水平上,解释了如Ｃ６０Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｂｌｏｄｇｅｔｔ膜、有机磁性薄膜的样品制备、形成条件的关系;研究并揭示了碱金属与半志体表面吸附相互作用,红细胞表面结构等;拓宽了扫描探针显微技术的范围,在实验方法和研究成果上具有     

有机电致发光器件的结构、发光机理及表面工程

简要介绍有机电致发光器件(OLED)的结构、发光机理、表面工程及检测、有机-无机电致发光材料的复合及制备技术。     

镁-钛系聚乙烯高效催化剂的机理研究

本文对一种典型的反应法制聚乙烯高效催化剂的各步反应产物进行了研完:第一步氯化镁加乙醇反应,生成醇合物MgCl₂·nC₂H₅OH,其作用是将氯化镁晶格破坏;第二步加烷基铝,第三步加四氯化钛,其作用是与醇合物中的醇反应使之溶解,重新生成高分散的氯化镁微晶,活性组份钛化合物高度分散在氯化镁微晶表面上,故催化剂具有高活性。用这种反应法制得的高效催化剂,载体分散度高,内部孔隙多,有利于传质,因而比一般研磨法制得的高效催化剂聚合收率高。X光衍射发现在其他一些聚乙烯高效催化剂中也存在微晶MgCl₂,说明它们的高活性机理是类似的。     

Intermolecular forces between acetylcholine and acetylcholinesterases studied with atomic force microscopy

With the aid of atomic force microscopy, the intermolecular forces between acetyleholinesterases (AChE) and its natural substrate acetylcholine (ACh) have been studied. Through force spectrum measurement based on imaging of AChE molecules it was found that the attraction force between individual molecule pairs of ACh and AChE was (10±1) pN just before the quaternary ammonium head of ACh got into contact with the negative end of AChE and the decaying distance of attraction was (4±1) nm from the surface of ACHE. The adhesion force between individual ACh and AChE molecule pairs was (25±2) pN, which had a decaying feature of fast-slow-fast (FSF). The attraction forces between AChE and choline (Ch), the quaternary ammonium moiety and hydrolysate of ACh molecule, were similar to those between AChE and ACh. The adhesion forces between AChE and Ch were (20±2) pN, a little weaker than that between ACh and ACHE. These results indicated that AChE had a steering role for the diffusion of ACh toward it and had r     

表面科学中的单分子研究

简要介绍了表面科学中单分子研究的主要技术手段、研究现状及其发展趋势,特别介绍了扫描隧道显微术（scanning tunneling microscopy,STM)在此研究领域的重要作用以及所获成果等,内容涉及STM技术的特点,材料的表面结构、表面吸附分子的观察、基体对吸附分子成像的影响以及分子操纵和分子器件的构筑等。     

取代烷基侧链长度对二维纳米结构的影响

合成了一系列烷基取代的间苯三酚衍生物,并在大气条件下用扫描隧道显微镜研究了它们在高定向裂解石墨表面的吸附和组装行为.实验结果表明,这些自组装分子具有条状结构特征.在链长较短的分子图像中,两条平行的烷氧基链肩并肩地排列在苯环的一侧,另一条烷氧基链则排列在苯环的另一侧,链与链之间彼此相互交错排列形成均一的烷基条带.当链长增加时,这种高稳定性和密排结构遭到破坏,出现单个分子和分子对共存的组装结构.这是由于烷基链与烷基链之间以及烷基链与基底之间的作用力共同决定的.通过调控分子烷基链的长度可以得到不同的表面二维纳米结构.     

液晶吸附结构的STM形貌研究

在室温下 ,利用扫描隧道显微镜 (STM )对 4 戊基 4′ 甲氧基苯甲酸苯酯吸附在石墨基底上的结构进行了研究 ,结果表明分子为单层且有一定位错的头 (甲氧基 )对头、尾 (烷基 )对尾排列 ;理论计算表明 :外加偏压产生的电场对分子轨道能级及其极化率具有一定的影响 ;由于分子的HOMO ,LUMO能级与石墨费米能级之间的能量差值较大 ,低偏压下不利于STM成象 ,因此 ,分子的极化率对石墨基底功函数的影响可能是形成该液晶分子STM形貌的主要因素 .