二氨基三嗪类、三苯胺类和大环类衍生物等功能性分子,在液晶、光电器件、太阳能电池和分子识别等领域具有广泛地应用。材料的性能取决于微观分子的排列方式,因此构筑具有特殊功能的材料需要从其单分子尺度的排列方式出发,进而调控材料的宏观性能。在二维（Two-dimensional,2D）表界面有机分子自组装的领域中,对构筑基元功能化的合理设计和外界条件的调控是构筑复杂结构功能性器件制备的重要手段。本论文设计了三个不同分子结构且具有光电性能的分子,结合扫描隧道显微镜（Scanning tunneling microscopy,STM）和密度泛函理论（Density functional theory,DFT）计算系统性地探究了分子的侧链长度、溶液的浓度效应等因素调控分子在固液界面组装结构的构筑以及其主客体结构的构筑与调控,其目的是为了揭示分子间的弱相互作用和外在因素的变化对其分子组装结构的调控机理。本学位论文主要的研究内容和创新性成果如下:（1）本论文系统地探究了二氨基三嗪衍生物分子（2TDT-10）在短碳链和长碳链溶剂中不同浓度下二维表界面的自组装行为。短链溶剂包括辛酸和辛苯,长链溶剂包括正十三烷和正十四烷。实验结果表明:通过调节每种溶液的浓度,在短链溶剂中只有四叶形-I结构出现。在长链溶剂中,不仅发现了四叶形-I组装结构而且发现了新的四叶形-II结构（只在十三烷溶剂）而且在低浓度下的2TDT-10/十三烷和十四烷溶剂中观察到了Kagomé结构。通过对分子组装结构的STM图像分析得到,四叶形-I结构没有溶剂共吸附,是一种致密结构。四叶形-II结构和Kagomé结构的形成是由于此两种结构中分别有三条和五条溶剂分子参与了共吸附所形成的。在此过程中,溶剂分子充当了模板,从而形成了Kagomé结构。然而Kagomé结构是一种捕获客体分子的理想腔体,因此在其结构表面引入了客体分子六苯并苯,并成功形成了二者的共组装结构。这说明六苯并苯与石墨基底的吸附能力比溶剂分子强。此外,也说明该Kagomé结构对六苯并苯分子具有选择性吸附的能力。（2）本论文系统地探究了链长效应对二氨基三嗪衍生物分子（2TDT-n,n=10,12,16和18）在辛酸/高定向裂解石墨（HOPG）界面的自组装结构的调控。研究结果表明,在不同浓度的辛酸溶液中,2TDT-10只有四叶形-I一种结构。2TDT-12有三种结构,从高到低浓度分别为线形、片段形和花形等三种结构。2TDT-16和18主要以线形结构为主。通过对其组装结构的分析及其模型的搭建,结果表明:随着分子烷氧基链长度的增加,二氨基三嗪衍生物分子骨架中的联噻吩基团会由顺式逐渐变为反式。分子的组装结构也会由其它结构逐渐变为线形结构。说明可以通过调节烷基链的长度进而调控分子骨架的构型（顺-反异构构型）。（3）基于“推-拉”型染料分子在制备太阳能电池领域中具有广泛地应用,我们探究了三苯胺-联噻吩衍生物（NNDP）分子在辛酸/石墨界面所形成的自组装结构。在组装结构中,分子采用了弯曲“L”形构型,形成独特的三角形三聚体。作为构筑结构的基元,这些三角形三聚体通过不同的堆积方式形成了三种复杂美学的二维Kagomé（?,β和γ）纳米孔洞结构。其中,Kagomé-?和Kagomé-β结构分别在低和高浓度下形成。Kagomé-γ结构需要在含有吡啶的客体分子的诱导下才能够形成。对于Kagomé-?手性纳米结构,引入了新的客体分子如芘、三亚苯和锌酞菁并构筑了相应的主客体共组装结构。在此过程中,通过调节客体分子锌酞菁的浓度,成功观察到了NNDP分子的生长动力学过程和客体分子（锌酞菁）的吸附动力学现象。此外,可以通过调控六苯并苯的浓度,进而调控其在腔体中的吸附比例以及锌酞菁分子与六苯并苯分子的竞争性吸附。（4）本论文研究了大环衍生物BDT分子在辛酸或辛苯/石墨界面的自组装行为以及其对客体小分子的选择性吸附行为。结果表明:大环分子在HOPG表面呈均匀的椭圆形排列。无论在辛酸还是辛苯溶剂中,在无明显畴区界限的情况下,BDT分子的烷基链会沿着不同石墨晶格的轴向延伸,从而出现畴区分布。在以辛苯为溶剂的条件下,对大环衍生物BDT分子在HOPG表面所形成的腔体中,成功引入了三亚苯、芘和1,10-菲咯啉-5-氨基等客体分子。大环的组装结构也发生了以下变化。首先、大环分子的形状由椭圆形变为了圆形。其次、在每个大环的腔体中都观察到了明亮的亮点。该研究结果将有助于人们更加深入了解主客体自组装的机理,为制备具有优异性能的光电材料提供理论基础。光电分子的主客体结构实现了客体分子的相分离,可以形成分子尺寸的P–N结。这对光电材料的构筑具有重要的意义。