文档介绍：中国科学技术大学
硕士学位论文
******@C60分子的富集及C90分子自组装的扫描隧道显微术研究
姓名:朱勇波
申请学位级别:硕士
专业:物理化学
指导教师:王兵
2011-05-08
摘要
摘要
富勒烯分子具有极其独特的立体结构及性质,通过现代化学合成等技术,人
们可以得到一系列由富勒烯所衍生出来的分子。在本文中我们合成并富集一种内
嵌富勒烯 ******@C60 分子,研究了 C90 分子在 Au(111)表面的吸附行为。
在第一章中,我们首先简单介绍了扫描隧道显微镜的发明、发展、工作原理
及工作模式;其次简要介绍了色谱法的发现及发展,高效液相色谱的优点及分类,
以及实验中所使用的 LC-9104 型高效液相色谱仪;然后简单介绍了富勒烯及内嵌
富勒烯;最后介绍了本文实验中所使用的扫描隧道显微镜的基本情况以及本文主
要研究内容。
在第二章中,我们介绍了 ******@C60 分子的几种合成方法以及人们对 ******@C60 分
子的研究现状。我们使用离子注入法合成了 ******@C60 分子,并利用高效液相色谱
将 ******@C60 分子从浓度极低的溶液中富集到 ******@C60 分子占其与 C60 分子总和的 90%
左右。
在第三章中,我们分别利用滴涂法和热蒸发法制备了 C90 分子在 Au(111)表
面吸附的样品。由于溶液中杂质较多,滴涂法制备的样品质量较差。我们通过控
制蒸发时间的长短来得到不同覆盖度的 C90 分子膜,在覆盖度较低时,在极少情
况下能观察到一种可能是 C90 分子斜立在表面的自组装的 STM 图像,我们给出
了该种结构的分子排布模型。在覆盖度约为个单层时,我们观察到另外两种
常见的自组装结构,我们对其中的岛状自组装结构进行了比较详细的研究,我们
观察到一些较为有趣的现象,并给出了其中一些现象的可能解释。
关键词:扫描隧道显微镜 ******@C60 C90 自组装
I
Abstract
Abstract
Fullerenes have extremely unique 3D structure and properties. Through the
modern chemical synthesis technology, scientists pose a series of fullerene
derivatives. In this paper, we synthesize and enrich an endohedral fullerene ******@C60,
and research on the adsorption behavior of C90 molecules on Au (111) surface.
In the first chapter, we introduce the invention, development, working principles
and working modes of the scanning tunneling microscope (STM). Secondly, we
briefly introduce the invention and development of chromatographic method, the
advantages and the classification of high performance liquid chromatography, and
LC-9104 type HPLC used in our experiments. Then we simply introduce fullerenes
and endohedral fullerenes. At last, we introduce the basic knowledge of STM used in
our experiments and the main research content of this article.
In the second chapter, several preparing methods and the research status of
******@C60 are summarized at first. We use ion implantation to synthesize ******@C60, and by
HPLC we enrich ******@C60 to high concentration of about 90 percent.
In the third chapter, we use both the drop method and