芴酮類以及三苯胺-聯(lián)噻吩類化合物作為性能優(yōu)異的有機小分子,廣泛應(yīng)用于熒光探針、發(fā)光器件以及太陽能電池領(lǐng)域。這些小分子形成有機層的電子特性很大程度依賴分子的排列方式,因此可以通過調(diào)控分子的二維自組裝結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)有機層的電子性質(zhì),從而提高發(fā)光器件的性能。因此,我們設(shè)計合成了一系列鹵代芴酮衍生物,結(jié)合掃描隧道顯微鏡（Scanning tunneling microscope,STM）和理論計算,系統(tǒng)性地探究了不同鹵原子取代、位置效應(yīng)、碳鏈末端官能團以及濃度效應(yīng)誘導(dǎo)固液界面二維自組裝結(jié)構(gòu)的形成與轉(zhuǎn)變,并揭示分子間非共價鍵弱相互作用對組裝結(jié)構(gòu)的調(diào)控機制,尤其是鹵鍵與氫鍵之間競爭協(xié)同的微妙平衡關(guān)系;利用三苯胺-聯(lián)噻吩化合物復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)成功構(gòu)筑復(fù)雜阿基米德鋪砌結(jié)構(gòu),并實現(xiàn)客體分子的高效捕獲,拓展了基于非共價弱鍵的超分子組裝模型。本學(xué)位論文研究的主要內(nèi)容和創(chuàng)新性結(jié)果如下:（1）探究了三種不同鹵素原子取代的芴酮衍生物分子（X-FC15,X=Br、Cl、F）在辛苯/石墨界面的自組裝行為。通過調(diào)節(jié)溶液濃度,X-FC15（X=Br、Cl、H）分子均能夠獲得多樣性自組裝結(jié)構(gòu),而F-FC15分子只組裝形成一種納米... 

【文章頁數(shù)】：160 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 超分子化學(xué)
    1.2 二維分子自組裝
        1.2.1 超分子組裝與二維分子自組裝
        1.2.2 二維分子自組裝的驅(qū)動力
        1.2.3 二維分子自組裝的影響因素
        1.2.4 二維分子自組裝幾何美學(xué)拓撲結(jié)構(gòu)
        1.2.5 二維分子自組裝主客體結(jié)構(gòu)
    1.3 掃描隧道顯微鏡
        1.3.1 掃描隧道顯微鏡簡介
        1.3.2 掃描隧道顯微鏡的工作原理
    1.4 本學(xué)位論文的研究內(nèi)容和創(chuàng)新之處
        1.4.1 本學(xué)位論文的研究內(nèi)容
        1.4.2 本學(xué)位論文的創(chuàng)新之處
第二章 鹵素取代基調(diào)控芴酮衍生物多形態(tài)自組裝結(jié)構(gòu)
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑材料
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 合成與表征
        2.2.4 樣品的制備
        2.2.5 STM實驗
        2.2.6 模型與模擬計算
    2.3 實驗結(jié)果
        2.3.1 Br-FC15分子在辛苯/石墨界面的自組裝
        2.3.2 Cl-FC15分子在辛苯/石墨界面的自組裝
        2.3.3 F-FC15分子在辛苯/石墨界面的自組裝
        2.3.4 H-FC15分子在辛苯/石墨界面的自組裝
    2.4 討論
        2.4.1 自組裝結(jié)構(gòu)多樣性
        2.4.2 自組裝機制:計算模擬
    2.5 本章小結(jié)
第三章 溴取代基位置調(diào)控組裝過程中氫鍵與鹵鍵的競爭與協(xié)同作用
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑材料
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 合成與表征
        3.2.4 樣品的制備
        3.2.5 STM實驗
        3.2.6 模型與模擬計算
    3.3 實驗結(jié)果
        3.3.1 1-BFC15分子在辛酸/石墨界面的自組裝
        3.3.2 2-BFC15分子在辛酸/石墨界面的自組裝
        3.3.3 3-BFC15分子在辛酸/石墨界面的自組裝
    3.4 討論
        3.4.1 自組裝結(jié)構(gòu)多樣性
        3.4.2 自組裝機制:計算模擬
    3.5 本章小結(jié)
第四章 碳鏈末端官能團調(diào)控共軛核間鹵鍵的識別
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑材料
        4.2.2 實驗儀器
        4.2.3 合成與表征
        4.2.4 樣品的制備
        4.2.5 STM實驗
        4.2.6 模型與模擬計算
    4.3 實驗結(jié)果
        4.3.1 BEDF分子在辛苯/石墨界面的自組裝
        4.3.2 BCDF分子在辛苯/石墨界面的自組裝
        4.3.3 BHDF分子在辛苯/石墨界面的自組裝
    4.4 討論
        4.4.1 自組裝結(jié)構(gòu)多樣性
        4.4.2 自組裝機制:計算模擬
    4.5 本章小結(jié)
第五章 Kagomé拓撲二維組裝結(jié)構(gòu)高效捕獲客體分子
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗試劑材料
        5.2.2 實驗儀器
        5.2.3 合成與表征
        5.2.4 樣品的制備
        5.2.5 STM實驗
        5.2.6 模型與模擬計算
    5.3 實驗結(jié)果
        5.3.1 Kagomé-?納米結(jié)構(gòu)
        5.3.2 Kagomé-?納米結(jié)構(gòu)
        5.3.3 主客體納米結(jié)構(gòu)
    5.4 討論
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
博士期間獲獎情況
致謝
附件



本文編號：3664263