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几类层状超薄膜结构的分子光谱研究

程昱川  
【摘要】:层状组装超薄膜的构造和功能化是超分子科学研究中的热点。由于膜中分子在时间、空间上均处于受限状态,从而可以方便地产生特殊形态和结构。这些特殊结构决定了其独特的性质,随着各种类型的新材料的开发、新功能的发现,其在分子电子学、生物电子学和非线性光学等领域的应用也越来越广泛。膜的性质主要由膜的结构决定,而分子间相互作用、分子与基底间的相互作用及组装条件等是影响薄膜结构的主要因素。振动光谱能够提供组装膜中分子构型构象、取向及晶体类型等各种结构信息。因此本论文利用分子光谱为主要研究手段,对三种不同类型的分子的层状超薄膜进行详细的研究。首先,我们运用变温红外光谱和偏振红外光谱研究了一种铁电液晶分子自组装超薄膜及表面稳定态超薄膜的结构和取向,并首次把理论计算同二维相关技术结合起来对红外光谱进行分析。然后,我们利用Langmuir-Blodgett技术构造了一种两亲性冠醚分子的以及它和硬脂酸以不同比例混合的层状超薄膜,并利用紫外可见光谱、傅立叶变换红外光谱和AFM对膜的结构、膜中分子取向以及各分子的互溶性进行了研究。最后,利用自组装方法在不同基底上组装了不同取代基的金属、非金属卟啉薄膜,运用表面增强拉曼、掠角反射红外、共振拉曼、紫外可见等光谱技术研究了这些自组装过程的驱动力、膜的稳定性以及膜中分子的结构和取向的变化。


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