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扫描隧道显微镜是一种研究表面/界面分子、原子结构的有力工具,使用扫描隧道显微镜技术为主要手段对分子对称性、取代基、基底等各种因素在表面分子组装中的作用进行了广泛的研究。从扫描隧道显微镜(STM)数据可以得到分子组装结构和过程的多方面的信息,如单层膜中分子的排列情况、取向以及分子与基底点阵的匹配情况等,另外还可得到分子畴的重新取向和分子运动等动力学方面的信息。通过扫描隧道显微镜对固体表面上二维功能化有机分子的组装进行了大量的研究。然而,大部分的二维吸附层研究基于简单的一维寡聚物链。只有在最近几年有关更复杂的寡聚物的组装才被报道。本文中我们选择研究苯乙炔撑大环(AEM)系列分子的界面组装行为是为了阐明分子π-共轭核心部分取代基对分子组装结构的影响和研究固/液界面分子识别的规律和机理。我们设计合成了分子核心分别具有苯环、萘环、蒽环的AEM分子,这些分子具有完全相同的外围烷氧基取代基结构,然而由于分子核心结构的不同这些分子在三氯苯(TCB)/高定向热解石墨(HOPG)界面上表现出不同的组装行为。研究发现AEM-B和AEM-N分子分别可以形成三种组装结构,而AEM-A分子只形成一种组装结构。由于萘环导致的空间位阻作用AEM-B和AEM-N分子形成的组装结构是完全不同的,而由于蒽环和萘环对烷基链的交错排列造成的影响类似,因而AEM-A形成的组装结构与AEM-N分子三种结构中的一种就分子排列方式来说是完全相同的。我们通过使用石墨晶格校正扫描畸变获得了这些组装结构的精确参数,并提出了对应的分子结构模型。我们的研究还发现AEM-B和AEM-N分子形成的组装结构对分子在溶液中的浓度具有依赖性:在特定浓度下AEM-B和AEM-N形成的多种组装结构中只有部分是稳定的。通过本论文的研究我们可以确定对于烷氧基取代的苯乙炔撑大环分子,其核心取代基的空间位阻对其界面组装行为以及分子与基底的相互作用具有显著影响。在AEM系列分子组装过程中所发现的浓度依赖性与以前文献报到的情况也有明显的不同:AEM系列分子的几种组装结构在分子排列密度方面并没有明显差异,因此其浓度依赖性不能简单地用文献报到的原因来解释,同时也表明还存在我们没有认识到的影响界面组装的因素,值得我们进一步深入研究。我们的研究结果对进一步深入认识界面分子组装的规律和实现分子自组装结构的调控以及二维晶体工程具有重要意义。