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传统的表面活性剂分子在液/固界面上可以形成的球状、柱状等表面聚集结构,但这些表面胶束不稳定,在干燥状态下不能稳定存在。为了得到稳定的表面胶束,在本论文中,我们以扫描探针显微学为方法、以双头双亲分子为研究对象,在双头双亲分子中引入不同刚性介晶基团和柔性间隔基,研究其表面聚集的一些规律。我们首先研究了一系列含有偶氮苯介晶基团的双头双亲分子在液/固界面的聚集行为。对于含有较长柔性间隔基团和偶氮苯介晶基团的双头双亲分子(azo-11)在液/固界面上可以形成笔直的条带状结构,这种条带状结构即使在干燥状态下它也可以稳定存在。而对于来含有较短柔性间隔基团的azo-6分子,随着浓度的变化,它在液/固界面上可以呈现多种聚集形态。在很低的浓度下,它形成伸展的蠕虫状聚集结构;随着溶液浓度增大,azo-6分子则逐渐变为较为有序的棒状和分散的球状聚集。在体系中引入水杨酸钠电解质,我们发现随着水杨酸钠浓度的增大,azo-6分子的聚集状态会发生明显的变化,会形成有序的条带结构。这种条带结构十分稳定,在干燥状态下也可以存在。对于azo-11分子,其聚集形态基本不受水杨酸钠浓度的影响。为了进一步揭示柔性间隔基团长度的变化对双头双亲分子在液/固界面上聚集形态的影响。我们又设计合成了一系列含有联苯介晶基团和不同长度烷基间隔基的双头双亲分子,并用核磁共振波谱仪对产物进行了表征。同时,我们用原子力显微镜研究了此类含有联苯介晶基团的双头双亲分子不同浓度时在液/固界面上形成的表面聚集形态。我们观察到由于联苯介晶基团和不同长度间隔基的引入,这一系列双头双亲分子在液/固界面上聚集形态存在着很大的差异。含有较<WP=88>短烷基链的BP-5分子在液/固界面上形成球状的表面胶束;而含有较长烷基链的BP-10和BP-11分子,则都可以形成稳定面条状表面胶束;含有长烷基链间隔基的BP-15 它的聚集形态由于柔性间隔基太长而发生明显的差异,且它所形成的表面聚集结构也不够稳定。综上所述,我们认为含有刚性间隔基团和适当柔性间隔基长度(如10~11个烷基链)的双头双亲分子才能在液/固界面上形成稳定的表面胶束,这些规律将有助于我们以此来选择模板来构筑有序的纳米图案。喹吖啶酮分子及其衍生物是一种常用有机染料分子,它具有良好的电致发光特性。人们一般常用X射线单晶衍射仪表征它的晶体结构。但是对于喹吖啶酮的一些衍生物,很难形成单晶,也就无法用X射线衍射来表征其结构。扫描隧道显微镜(STM)由于具有很高的空间分辨率,且可以直接于液/固界面进行原位观察的特点,恰好可以弥补上述不足。我们将含有不同取代基喹吖啶酮衍生物分子吸附到石墨表面,利用扫描隧道显微镜来观察含有不同长度取代基的喹吖啶酮衍生物在液/固界面上的二维有序排列。我们发现QA-C6分子在液/固界面上形成米粒状的排列,而QA-C16分子和QA-C22分子则形成规整的垄畦状结构。这些不同图案的产生是由于各种分子间的协同作用,使取代基长度的差异对界面二维结构的影响很大。这些喹吖啶酮衍生物分子容易形成有序的超分子排列,从而使其具有良好的电子传输性质,这可以为解释喹吖啶酮分子是一种很好的光致和电致发光材料提供佐证。