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万立骏 著

图书标签:

• 表面科学
• 分子组装
• 自组装单层膜
• 纳米技术
• 界面化学
• 材料科学
• 薄膜
• 表面改性
• 吸附
• 表面分析

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030404169

版次：31

商品编码：12306409

包装：精装

丛书名： 纳米科学与技术

开本：32开

出版时间：2018-02-01

页数：360

正文语种：中文

内容简介

　　固体表面分子吸附组装/自组装是化学、物理、材料、纳米和生物等科学领域的重要研究课题，也是创造新物质的重要手段和技术方法之一。本书介绍固体表面分子吸附组装的基础知识、研究方法，以及利用扫描隧道显微技术研究组装结构和过程的实例，强调组装体系的结构形成和变化、组装体系的功能等，并探讨相关组装体系的组装规律。

目录

《纳米科学与技术》丛书序
前言

第1章 绪论
1.1 固体表面分子吸附
1.1.1 固体表面
1.1.2 物理吸附和化学吸附
1.2 分子组装
1.3 表面分子组装结构的形成
1.3.1 组装形成的典型作用力
1.3.2 影响表面分子组装结构的主要因素
参考文献

第2章 分析表征组装结构的常用技术
2.1 STM与电化学STM
2.1.1 STM
2.1.2 电化学STM
2.1.3 扫描隧道谱
2.2 AFM
2.3 电化学技术
2.3.1 循环伏安法及循环伏安曲线
2.3.2 循环伏安曲线的分析
2.4 谱学技术
2.4.1 紫外-可见光谱
2.4.2 椭圆偏振光法
2.4.3 拉曼光谱法
2.4.4 红外光谱法
2.5 其他典型显微学成像方法
2.5.1 扫描电子显微技术
2.5.2 透射电子显微技术
2.6 低能电子衍射法
2.7 X射线光电子能谱方法
参考文献

第3章 烷烃及其衍生物分子的组装
3.1 烷烃类分子在石墨表面的组装
3.1.1 正构烷烃在石墨表面的自组装
3.1.2 烷烃自组装层的稳定性
3.1.3 烷基衍生物在石墨表面的吸附组装
3.2 烷烃类化合物分子在其他基底表面的组装
3.2.1 烷烃分子在MoSe和MoSe2表面的组装
3.2.2 烷烃分子在Au（111）表面的组装
3.2.3 烷基醇分子在Au（111）表面的组装
3.3 烷烃类化合物分子自组装结构的奇偶效应
3.3.1 在HOPG表面组装结构的奇偶效应
3.3.2 在金属表面组装结构的奇偶效应
参考文献

第4章 金属配合物分子的组装与调控
4.1 分子尺寸对组装结构的影响
4.2 分子形状和构型对组装膜结构的影响
4.3 基底材料对组装膜结构的影响
4.4 配体及其配合物分子表面组装膜结构比较
4.4.1 配体分子BPMB及其螺旋形配合物的组装
4.4.2 配体分子BPMmB及其三角形配合物的组装
4.5 基于分子模板控制的金属配合物在石墨表面的单分散
4.6 酞菁分子配合物的组装
4.6.1 双层酞菁镨配合物结构
4.6.2 双层酞菁镨分子的组装结构
4.6.3 双层酞菁镨配合物分子与八辛基酞菁共存的组装结构
4.6.4 双层酞菁镨配合物、八辛基酞菁及寡聚苯乙炔三元共存的组装结构
参考文献

第5章 分子模板与主客体组装
5.1 分子模板的构筑
5.1.1 氢键网格结构
5.1.2 范德华力网格结构
5.1.3 配位键网格结构
5.1.4 共价键网格结构
5.1.5 大环化合物网格结构
5.2 客体分子的填充与主客体结构的形成
5.2.1 尺寸匹配性
5.2.2 位点匹配
5.3 分子模板和主客体结构的调控
5.3.1 基底
5.3.2 客体分子的影响
5.3.3 组分比例
5.3.4 覆盖度（浓度）
5.3.5 溶剂
5.3.6 外界因素
5.4 主客体组装结构的功能化
参考文献

第6章 功能体系的组装
6.1 模拟光电器件的组装体系
6.1.1 HT，m-BT，TPBl分子的自组装结构
6.1.2 退火作用下的TPBI/BT复合层结构与发光强度
6.1.3 自组装层的电子特性
6.2 石墨烯分子的组装
6.2.1 构象诱导的正反交替组装结构
6.2.2 烷基取代对组装的影响及机理研究
6.2.3 单分子电学性质研究
6.3 二元分子的图案化组装
6.3.1 长方形杂化结构与单组分DTT结构并存
6.3.2 长方形一菱形杂化结构
6.3.3 菱形杂化结构与正方形杂化结构
6.3.4 长菱形杂化结构和PBP单组分组装结构并存
参考文献

第7章 组装结构的转化
7.1 热诱导产生的寡聚噻吩组装结构转化
7.1.1 4T-3-8T在石墨表面的组装
7.1.2 4T-3-8T在石墨表面组装结构的转变
7.1.3 4T-3-8T在Au（111）表面的组装结构
7.2 温度对表面组装结构的手性特征的影响
7.3 手性结构多样性
7.3.1 OPV3-CHO的手性结构多样性
7.3.2 温度对OPV3-CHO的组装手性结构的影响
7.3.3 OPV3-CHO与C18H37Br共吸附调控手性结构
7.4 光诱导组装
7.4.1 电化学循环伏安曲线
7.4.2 AOCA在Au（111）表面吸附结构的STM研究
7.4.3 AOCA在Au（111）表面光照后的吸附结构
7.4.4 AOCA在Au（111）表面吸附结构的红外光谱研究
参考文献

第8章 表面组装结构的手性
8.1 表面手性现象的产生和表现形式
8.2 分子绝对手性的研究
8.2.1 中心手性分子
8.2.2 轴手性分子
8.2.3 前手性分子
8.3 表面手性结构的构筑
8.3.1 固有手性分子的表面组装
8.3.2 外消旋体在表面上的自拆分
8.3.3 非手性分子构筑的表面手性结构
8.4 表面手性结构的转化和调控
8.4.1 分子结构对表面手性结构的影响
8.4.2 溶剂对表面手性结构的影响
8.4.3 温度对表面手性结构的影响
8.4.4 分子共吸附对表面手性结构的调控
8.5 结论和展望
参考文献

第9章 电化学环境下的分子吸附组装
9.1 富勒烯类分子在Au（111）表面的吸附组装
9.1.1 富勒烯衍生物分子吸附层的循环伏安曲线
9.1.2 Re（C60Me5）（CO）3在Au（111）表面的吸附结构
9.1.3 Ru（C60Ph5）Cp分子在Au（111）表面的吸附结构
9.1.4 C60（C6H4C6H4-COOH）5Me分子在Au（111）表面的吸附结构
9.1.5 C60（C6H4一C-C-SiMe2C12H25）5Me分子在Au（111）表面的吸附结构
9.2 有机配体及其配合物分子在Au（111）表面的组装
9.2.1 有机配体及其Cu2+络合物在Au（111）表面的循环伏安研究
9.2.2 有机配体分子在Au（111）表面组装的ECSTM研究
9.2.3 配合物分子在Au（111）表面组装的ECSTM研究
9.3 杯芳烃分子在Au（111）表面的组装及分子识别
9.3.1 杯芳烃分子在Au（111）表面的组装
9.3.2 Au（111）表面杯芳烃分子与Zn2-的相互作用
9.3.3 杯芳烃分子与蒽的共吸附组装
9.4 联吡啶类分子在Cu单晶表面的吸附组装及位向调控
9.4.1 BiPy分子在Cu（111）表面的吸附组装及位向调控
9.4.2 BiPy分子在Cu（100）表面的吸附组装
参考文献

第10章 表面功能化
10.1 硝基苯类分子在Au（111）表面的组装图案化
10.1.1 TNT在Au（111）表面的组装及电化学行为
10.1.2 硝基苯在Au（111）表面的组装及电化学行为
10.1.3 三硝基苯酚在Au（111）表面的组装及电化学行为
10.2 烷基硫醇分子组装的动力学及表面接触角变化
10.2.1 十硫醇分子在Au（111）表面的自组装膜层
10.2.2 戊烷基硫醇分子层形成的动力学规律
10.3 芳香族硝基化合物的高灵敏度电化学检测
10.3.1 稠环芳烃分子在石墨表面的组装结构
10.3.2 稠环芳烃分子溶液的浓度及浸泡时间对检测灵敏度的影响
10.3.3 蒽、菲分子自组装膜修饰电极用于NACs的电化学检测
10.3.4 芘、三苯、茈分子自组装膜修饰的玻碳电极用于NACs的电化学检测
10.3.5 苯并苝、蔻分子自组装膜修饰玻碳电极用于NACs的电化学检测
参考文献
索引
彩图

好的，这是一份关于一本名为《固体表面分子组装》的图书的详细简介，其内容不涉及原书的任何信息，而是构建了一个全新的、具有学术深度和吸引力的图书内容框架。 --- 图书名称：《功能性量子点与钙钛矿纳米晶的界面工程与光电器件应用》 作者： [此处留空，或填写虚构的权威学者姓名，例如：张伟强, 李明哲] 出版社： [虚构出版社名称，例如：前沿材料科学出版社] ISBN： [虚构ISBN号] 定价： [虚构定价] --- 图书简介： 《功能性量子点与钙钛矿纳米晶的界面工程与光电器件应用》 是一部深入探讨新一代半导体纳米材料——量子点（QDs）和钙钛矿纳米晶（PeNCs）——在突破性光电器件领域的前沿进展的综合性专著。本书聚焦于实现这些纳米材料高性能化的核心挑战：界面的精确调控与功能化。 当前，量子点和钙钛矿纳米晶因其优异的光学特性、高载流子迁移率以及可溶液加工性，已成为下一代太阳能电池、LED、光电探测器和催化剂研发的焦点。然而，这些纳米晶的真实性能往往被其固有的表面缺陷、不稳定的晶格结构以及在器件集成过程中遇到的材料异质性所限制。本书正是为了系统性地解决这些“界面难题”而设计。 全书分为五大部分，共二十章，构建了一个从基础理论到先进器件应用的完整知识体系。 第一部分：基础理论与材料表征（第1-4章） 本部分奠定了理解量子点与钙钛矿纳米晶界面的理论基础。 第1章：半导体纳米晶的电子结构与表面态 详细阐述了尺寸量子限域效应如何重塑半导体的能带结构，并深入分析了表面原子排列、未饱和键和表面缺陷（如空位、间隙原子）对电子态（如陷阱态和束缚激子）的影响机制。 第2章：先进表征技术在界面分析中的应用 重点介绍如何利用高分辨率透射电子显微镜（HR-TEM）结合能量分散X射线谱（EDX）、X射线光电子能谱（XPS）以及固体态核磁共振（SSNMR）等技术，对纳米晶表面的化学环境和晶格畸变进行“原子级”成像与分析。 第3章：缺陷的物理化学起源 探讨了在合成、后处理和器件制造过程中，不同类型的表面缺陷是如何生成、演化并稳定存在的，尤其关注钙钛矿材料中卤素空位和晶界缺陷的行为。 第4章：热力学与动力学驱动下的晶体生长与形貌控制 阐述了通过精确控制溶液化学环境（配体浓度、溶剂极性、反应温度），实现对纳米晶尺寸、形貌（球形、棒状、片状）的精确调控，以及这对界面能和最终器件性能的反馈作用。 第二部分：界面配体工程与钝化策略（第5-8章） 这是本书的核心创新点之一，专注于通过分子层级的手段来优化纳米晶表面。 第5章：传统配体交换与生物兼容性挑战 回顾了基于长链脂肪酸或胺类配体的传统钝化方法，并讨论了在生物医学应用或环境友好型器件中，如何实现高效的配体交换并降低残留有机物的负面影响。 第6章：多功能无机/有机混合配体体系 引入了“双功能”或“多功能”配体设计，例如同时具备电子传递能力和结构稳定性的分子。详细介绍了如何利用配位化学原理，设计出能与纳米晶表面特定官能团强力结合的无机盐或寡聚物。 第7章：空间位阻效应与电子势垒的构建 探讨了通过选择具有特定空间构象的配体，在相邻纳米晶之间诱导形成有效的空间位阻层，从而抑制非辐射复合中心（如电子-空穴淬灭）的形成，并优化载流子传输的能级匹配。 第8章：表面重构与动态钝化 聚焦于动态界面化学。研究了在器件工作条件下（光照、电场、热应力），表面配体或钝化层如何发生可逆的化学变化，实现“自修复”或“动态钝化”，维持长期器件稳定性。 第三部分：异质结的构建与能级耦合（第9-13章） 本部分将视野从单体纳米晶表面扩展到纳米晶与基底或相邻功能层之间的界面。 第9章：纳米晶/电极界面的肖特基势垒调控 深入分析了金属或导电氧化物电极与半导体纳米晶之间的电子注入/抽取机制。详细介绍了通过界面缓冲层（如自组装单分子层，SAMs）来精确调控功函数和势垒高度的方法。 第10章：量子点-钙钛矿异质结的构建 探讨了将量子点作为空穴传输层或电子阻挡层嵌入钙钛矿电池中的新型结构。重点分析了两种材料之间界面处的激子分离效率和电荷分离驱动力。 第11章：二维材料辅助的超薄界面层 讨论了利用石墨烯、过渡金属硫化物（TMDs）等二维材料作为超薄、高导电性的界面修饰层，以提高电荷提取效率和机械稳定性。 第12章：跨尺度界面传输机制 研究了从分子尺度（配体层）到微米尺度（薄膜结构）的载流子传输路径和电阻机制，提出利用分子动力学模拟预测宏观器件性能。 第13章：光催化界面效应 针对光催化应用，分析了界面结构如何影响表面活性位点的暴露、反应中间体的稳定化以及氧化还原电位的精确控制。 第四部分：先进光电器件的界面优化（第14-17章） 本部分将理论和界面工程技术直接应用于关键光电器件的性能提升。 第14章：高效率与长寿命的LED界面 针对量子点发光二极管（QLED），详细论述了界面工程如何抑制电致发光中的三线态-三线态湮灭（TTA）和界面电荷堆积，实现高亮度和长工作寿命。 第15章：光伏器件的界面激子管理 聚焦于量子点太阳能电池（QDSC）和钙钛矿太阳能电池（PSC）。阐释了如何通过优化电子传输层/吸收层界面，最大限度地减少界面复合，提高开路电压和填充因子。 第16章：高灵敏度光电探测器 探讨了界面缺陷对探测器暗电流和噪声的影响，以及如何通过钝化来提高探测器的信噪比（D.N.R.）。 第17章：生物成像与传感中的界面稳定性 讨论了在水溶液环境或活体条件下，纳米晶表面涂层如何抵抗水解、离子交换，并确保荧光信号的长期稳定性和特异性。 第五部分：器件集成与未来展望（第18-20章） 第18章：薄膜形态的界面诱导 分析了在溶液涂布过程中，配体、溶剂和退火条件如何共同决定纳米晶的堆积模式（密堆积、随机堆积），以及这种形态如何影响宏观器件的电阻率和均匀性。 第19章：面向大规模制造的界面工艺 讨论了如何在卷对卷（Roll-to-Roll）或喷墨打印等高通量制造中，维持界面调控的精度和批次稳定性，重点是快速配体去除与激活技术。 第20章：前沿界面科学的挑战与方向 总结了当前研究的瓶颈，包括界面化学的计算预测准确性、超稳定界面的设计原则，并展望了利用人工智能辅助材料筛选在界面工程中的潜力。 --- 目标读者： 本书面向材料科学、化学、物理学、电子工程等领域的博士研究生、博士后研究人员、资深工程师以及致力于纳米半导体光电器件研发的高校教师和行业专家。它既可作为高阶课程的参考教材，也是进行创新性研究的权威工具书。本书的深度和广度，将确保读者能快速掌握从分子层面理解和掌控功能性纳米晶界面的关键技术。

评分☆☆☆☆☆

我是一位对前沿科学充满好奇心的普通爱好者，平时喜欢通过阅读来拓宽自己的知识面。《固体表面分子组装》这本书就像一扇通往微观世界的奇妙之门。虽然书名听起来专业性很强，但读起来却一点也不枯燥。作者用非常生动的语言，将那些肉眼无法看见的分子们，描绘得栩栩如生。我仿佛能看到它们在固体表面上，就像一群勤劳的工匠，按照某种神秘的法则，一块一块地搭建起精密的结构。书中解释了为什么有些分子会“喜欢”聚集在一起，而有些则会“排斥”对方，这背后的原因原来如此有趣！它让我明白了，我们生活中许多看似理所当然的材料，背后都有着复杂的分子组装过程。比如，我们使用的各种涂层、薄膜，甚至是药物的缓释系统，都与这种分子组装息息相关。这本书让我对“材料”这个词有了全新的认识，不再是单一的物质，而是一个由无数微小粒子协同合作形成的“生命体”。

评分☆☆☆☆☆

作为一名材料工程领域的教授，我一直在寻找能够激发学生兴趣、同时又能提升他们理论高度的读物。《固体表面分子组装》这本书无疑达到了这一目标。它的语言风格非常独特，既有严谨的科学论述，又不失人文关怀。作者并没有将读者视为纯粹的“学生”，而是像一位经验丰富的向导，带领读者一同探索这个充满未知的领域。我特别欣赏书中对“动态性”的探讨，分子组装并非一成不变，它可能受到温度、溶剂、pH值等多种因素的影响，呈现出动态的变化过程。书中对这种动态组装行为的分析，以及如何利用这种动态性来实现功能性的转变，让我耳目一新。例如，书中提到的响应性材料，能够根据外界信号改变其分子组装结构，进而改变宏观性质，这在智能材料的设计中具有巨大的应用前景。此外，书中还对不同固体基底的表面性质对分子组装的影响进行了深入分析，这对于理解材料的界面行为至关重要。我计划将这本书推荐给我的研究生，相信它能为他们的研究提供宝贵的思路和灵感。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我大开眼界，原本以为“固体表面分子组装”这个名字听起来会相当晦涩难懂，但拿到手里，却发现它像一个精心编织的丝绸，触感细腻，内容引人入胜。我是一名对材料科学充满好奇的本科生，一直想深入了解材料是如何在微观层面构建起来的。这本书恰好填补了我在这方面的知识空白。它没有直接堆砌复杂的理论公式，而是从一个引人入胜的视角切入，仿佛带领我漫步在一个微观世界的分子花园。作者巧妙地将分子组装的过程比喻成一场精心策划的舞蹈，每一个分子都有自己的角色和舞步，它们在固体表面的舞台上，通过静电引力、范德华力、氢键等多种“纽带”紧密相连，最终形成有序或无序的结构。我尤其喜欢书中对不同组装模式的详尽描述，比如一维链状、二维层状、三维网络状等等，这些概念通过生动的图示和形象的比喻，变得异常清晰。而且，作者并没有仅仅停留在理论层面，还穿插了许多实际应用案例，从纳米电子器件的构建到生物传感器的设计，都展现了分子组装的强大潜力。读完之后，我感觉自己对材料的理解不再是停留在宏观的形状和颜色，而是能够想象到其背后更深层次的微观秩序。

评分☆☆☆☆☆

我是一名正在攻读化学专业的硕士研究生，主要的研究方向是纳米材料的制备。在接触《固体表面分子组装》这本书之前，我对于如何精确控制纳米结构的形成，总是感觉有些“玄乎”。这本书则像一位经验丰富的导师，为我拨开了迷雾。它系统地阐述了分子组装的原理，并且将这些原理与具体的实验操作相结合，让我能够理解“为什么”这样做，“怎么”才能做得更好。我尤其关注书中关于“限域效应”的内容，它解释了当分子在有限的空间内进行组装时，会产生与自由状态下不同的行为和结构。这对于我制备尺寸精确、形貌可控的纳米粒子非常有指导意义。书中还详细介绍了几种经典的分子组装策略，例如“模板法”、“溶剂蒸发法”等，并且对每种方法的优缺点进行了深入的比较分析，这极大地帮助我理解了不同制备方法的适用范围。读完这本书，我感觉自己在纳米材料的制备方面，有了更扎实的基础和更清晰的思路。

评分☆☆☆☆☆

我是一名从事有机合成研究的博士后，平时接触的更多是化合物的合成与表征。这次偶然翻阅了《固体表面分子组装》这本书，才意识到自己在这方面视野的局限性。这本书的内容深度和广度都远远超出了我的预期。它不仅仅是对分子组装现象的描述，更深入地探讨了驱动这些组装过程的根本原因，以及如何通过调控外在条件来“指挥”分子的行为。我尤其被书中关于“自组装”的章节所吸引，这是一种无需外部干预，分子自身就能遵循特定规则进行有序排列的迷人过程。作者通过对各种经典自组装体系的分析，揭示了分子设计在实现目标组装结构中的关键作用。我印象深刻的是，书中详细介绍了如何利用分子的几何形状、官能团特性以及与其他分子的相互作用力来精确控制组装的方向和密度。这对于我今后的分子设计思路有极大的启发，可以考虑将“组装”的维度纳入到新化合物的设计考量之中。此外，书中还涉及了许多先进的表征技术，如扫描隧道显微镜（STM）、原子力显微镜（AFM）等，它们如何“看到”这些微观的分子结构，也让我对实验技术有了更深的认识。