✖


Jump to content

Самособранный монослой

Часть серии статей о
Молекулярная самосборка

Самособирающиеся монослои ( SAM ) органических молекул представляют собой молекулярные ансамбли, спонтанно образующиеся на поверхностях в результате адсорбции и организованные в более или менее крупные упорядоченные домены. [1] [2] В ряде случаев молекулы, образующие монослой, не сильно взаимодействуют с подложкой. Так обстоит дело, например, с двумерными супрамолекулярными сетями. [3] например, перилентетракарбонового диангидрида (PTCDA) на золоте [4] или, например, порфиринов на высокоориентированном пиролитическом графите (ВОПГ). [5] В других случаях молекулы обладают головной группой, которая имеет сильное сродство к субстрату и прикрепляет к нему молекулу. [6] Такой SAM, состоящий из головной группы, хвостовой и функциональной концевой группы, изображен на рисунке 1. Общие головные группы включают тиолы , силаны , фосфонаты и т. д.

Рисунок 1. Представление структуры SAM

SAM создаются путем хемосорбции «головных групп» на подложку из паровой или жидкой фазы. [7] [8] за которым последовала медленная организация «хвостовых групп». [9] Первоначально при малой молекулярной плотности на поверхности молекулы адсорбата образуют либо неупорядоченную массу молекул, либо образуют упорядоченную двумерную «лежачую фазу», [7] и при более высоком молекулярном покрытии в течение периода от минут до часов начинают образовываться трехмерные кристаллические или полукристаллические структуры на поверхности подложки. [10] «Головные группы» собираются вместе на подложке, а хвостовые группы собираются вдали от подложки. Области плотноупакованных молекул зарождаются и растут до тех пор, пока поверхность подложки не покроется одним монослоем.

Молекулы адсорбата легко адсорбируются, поскольку они снижают поверхностную свободную энергию подложки. [1] и стабильны благодаря сильной хемосорбции «головных групп». Эти связи создают монослои, которые более стабильны, чем физикосорбированные связи пленок Ленгмюра-Блоджетт . [11] [12] , «Головная группа» на основе трихлорсилана например, в молекуле ФДТС , реагирует с гидроксильной группой на подложке и образует очень стабильную ковалентную связь [R-Si-O-субстрат] с энергией 452 кДж/моль. Связи тиол-металл имеют плотность порядка 100 кДж/моль, что делает их достаточно стабильными при различных температурах, растворителях и потенциалах. [10] Монослой плотно упаковывается за счет взаимодействия Ван-дер-Ваальса . [1] [12] тем самым уменьшая собственную свободную энергию. [1] Адсорбцию можно описать изотермой адсорбции Ленгмюра, если пренебречь латеральными взаимодействиями. Если ими нельзя пренебречь, то адсорбция лучше описывается изотермой Фрумкина . [10]

Типы

[ редактировать ]

Выбор типа головной группы зависит от применения ЗУР. [1] Обычно головные группы соединены с молекулярной цепью, в которой концевой конец может быть функционализирован (т.е. добавлением групп –OH, –NH2, –COOH или –SH) для изменения смачивающих и межфазных свойств. [11] [13] Подходящий субстрат выбирают для реакции с головной группой. Подложки могут представлять собой плоские поверхности, такие как кремний и металлы, или изогнутые поверхности, такие как наночастицы. Алкантиолы являются наиболее часто используемыми молекулами для SAM. Алкантиолы представляют собой молекулы с алкильной цепью (CC)ⁿ в качестве основной цепи, хвостовой группой и головной группой SH. Другие типы интересных молекул включают ароматические тиолы, представляющие интерес для молекулярной электроники, в которых алкановая цепь (частично) заменена ароматическими кольцами. Примером является дитиол 1,4-Бензолдиметантиол (SHCH 2 C 6 H 4 CH 2 SH)). Интерес к таким дитиолам обусловлен возможностью соединения двух серных концов с металлическими контактами, что впервые было использовано при измерениях молекулярной проводимости. [14] Тиолы часто используются на подложках из благородных металлов из-за сильного сродства серы к этим металлам. Взаимодействие серы с золотом является полуковалентным и имеет силу примерно 45 ккал/моль. Кроме того, золото — инертный и биосовместимый материал, который легко приобрести. На нем также легко создавать рисунки с помощью литографии, что является полезной функцией для приложений в наноэлектромеханических системах (NEMS). [1] Кроме того, он выдерживает суровые химические чистящие средства. [10] В последнее время внимание привлекли другие халькогенидные SAM: селениды и теллуриды. [15] [16] в поисках различных характеристик связи с подложками, влияющих на характеристики SAM и которые могут представлять интерес в некоторых приложениях, таких как молекулярная электроника. Силаны обычно используются на поверхностях из неметаллических оксидов; [1] однако монослои, образовавшиеся из ковалентных связей между кремнием и углеродом или кислородом, не могут считаться самособирающимися, поскольку они не образуются обратимо. Самоорганизующиеся монослои тиолатов на благородных металлах представляют собой особый случай, поскольку связи металл-металл становятся обратимыми после образования комплекса тиолат-металл. [17] Именно эта обратимость приводит к образованию вакансионных островков и именно поэтому SAM алкантиолатов могут термически десорбироваться и подвергаться обмену со свободными тиолами. [18]

Подготовка

[ редактировать ]

Металлические подложки для использования в SAM могут быть изготовлены с помощью физического осаждения из паровой фазы методов , электроосаждения или химического осаждения. [1] Тиоловые или селеновые SAM, полученные путем адсорбции из раствора, обычно получают путем погружения субстрата в разбавленный раствор алкантиола в этаноле, хотя можно использовать множество различных растворителей. [1] кроме использования чистых жидкостей. [16] Хотя SAM часто позволяют образовываться в течение 12–72 часов при комнатной температуре, [10] [19] SAM алкантиолатов образуются в течение нескольких минут. [20] [21] В некоторых случаях, например, в случае с дитиоловыми SAM, необходимо особое внимание, чтобы избежать проблем, связанных с окислением или фотоиндуцированными процессами, которые могут повлиять на концевые группы и привести к беспорядку и образованию многослойных слоев. [22] [23] В этом случае решающее значение имеет правильный выбор растворителей, их дегазация инертными газами и приготовление в отсутствие света. [22] [23] и позволяет формировать «стоячие» ЗРК со свободными группами –SH. Самоорганизующиеся монослои также могут быть адсорбированы из паровой фазы. [8] [24] В ряде случаев, когда получение упорядоченной сборки затруднено или когда необходимо получить фазы различной плотности, применяют замещающую самосборку. Здесь сначала формируется ПАМ данного типа молекул, которые приводят к упорядоченной сборке, а затем выполняется вторая фаза сборки (например, путем погружения в другой раствор). Этот метод также использовался для получения информации об относительной силе связывания SAM с различными головными группами и, в более общем плане, о характеристиках самосборки. [18] [25]

Характеристика

[ редактировать ]

Толщину SAM можно измерить с помощью эллипсометрии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS) , которые также дают информацию о межфазных свойствах. [22] [26] Порядок в SAM и ориентацию молекул можно исследовать с помощью тонкой структуры поглощения ближнего рентгеновского излучения (NEXAFS) и инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье в инфракрасной спектроскопии поглощения при отражении (RAIRS). [20] [23] исследования. Используются многочисленные другие спектроскопические методы. [8] такие как генерация второй гармоники (ГВГ), генерация суммарной частоты (SFG), комбинационное рассеяние света с поверхностным усилением (SERS), а также [27] Спектроскопия потерь энергии электронов высокого разрешения (HREELS) . Структуры SAM обычно определяются с использованием методов сканирующей зондовой микроскопии, таких как атомно-силовая микроскопия (АСМ) и сканирующая туннельная микроскопия (СТМ). СТМ смог помочь понять механизмы формирования SAM, а также определить важные структурные особенности, которые придают SAM их целостность как устойчивых на поверхности объектов. В частности, СТМ может отображать форму, пространственное распределение, терминальные группы и структуру их упаковки. AFM предлагает столь же мощный инструмент, не требующий, чтобы SAM был проводящим или полупроводниковым. АСМ использовался для определения химической функциональности, проводимости, магнитных свойств, поверхностного заряда и сил трения SAM. [28] Метод сканирующего вибрирующего электрода (SVET) представляет собой еще один вариант сканирующей зондовой микроскопии, который использовался для характеристики SAM, при этом SAM без дефектов демонстрирует однородную активность в SVET. [29] Однако в последнее время стали использоваться и дифракционные методы. [1] Структура может быть использована для характеристики кинетики и дефектов, обнаруженных на поверхности монослоя. Эти методы также показали физические различия между SAM с плоскими подложками и подложками из наночастиц.Альтернативным инструментом для измерения характеристик самосборки в реальном времени является интерферометрия с двойной поляризацией , при которой показатель преломления, толщина, масса и двойное лучепреломление самоорганизующегося слоя количественно определяются с высоким разрешением. Другой метод, который можно использовать для измерения самосборки в режиме реального времени, - это кварцевые микровесы с технологией мониторинга диссипации , при которой количественно оцениваются массовые и вязкоупругие свойства адслоя. Измерения угла смачивания могут использоваться для определения поверхностной свободной энергии, которая отражает средний состав поверхности SAM, и могут использоваться для исследования кинетики и термодинамики образования SAM. [20] [21] Кинетику адсорбции и десорбции, вызванной температурой, а также информацию о структуре также можно получить в реальном времени с помощью методов рассеяния ионов, таких как рассеяние ионов низкой энергии (LEIS) и времяпролетная спектроскопия прямой отдачи (TOFDRS) . [24]

Дефекты

[ редактировать ]

Могут появиться дефекты, вызванные как внешними, так и внутренними факторами. К внешним факторам относятся чистота подложки, способ приготовления и чистота адсорбатов. [1] [10] SAM по своей природе образуют дефекты из-за термодинамики образования, например, тиоловые SAM на золоте обычно имеют ямки травления (одноатомные вакансионные островки), вероятно, из-за экстракции адатомов из подложки и образования фрагментов адатом-адсорбат. Недавно был обнаружен новый тип фторсодержащих поверхностно-активных веществ, которые могут образовывать почти идеальный монослой на золотой подложке за счет увеличения подвижности поверхностных атомов золота. [30] [31] [32]

Свойства наночастиц

[ редактировать ]

Структура SAM также зависит от кривизны подложки. SAM на наночастицах, включая коллоиды и нанокристаллы, «стабилизируют реактивную поверхность частицы и представляют органические функциональные группы на границе раздела частица-растворитель». [1] Эти органические функциональные группы полезны для таких применений, как иммуноанализы или датчики , которые зависят от химического состава поверхности. [1]

Кинетика

[ редактировать ]

Есть свидетельства того, что образование SAM происходит в два этапа: начальный быстрый этап адсорбции и второй, более медленный этап организации монослоя. Адсорбция происходит на границах раздела жидкость-жидкость, жидкость-пар и жидкость-твердое тело. Транспорт молекул к поверхности происходит за счет сочетания диффузионного и конвективного транспорта. Согласно кинетической модели Ленгмюра или Аврами, скорость осаждения на поверхность пропорциональна свободному пространству поверхности. [7]

Где θ — пропорциональная величина нанесенной площади, а k — константа скорости. Хотя эта модель является устойчивой, она используется только для приближений, поскольку не учитывает промежуточные процессы. [7] Интерферометрия двойной поляризации, являющаяся методом реального времени с разрешением ~ 10 Гц, может напрямую измерять кинетику самосборки монослоя.

Как только молекулы оказываются на поверхности, самоорганизация происходит в три фазы: [7]

1. Фаза низкой плотности со случайным распределением молекул на поверхности.
2. Фаза промежуточной плотности с конформационно-неупорядоченными молекулами или молекулами, плоско лежащими на поверхности.
3. Фаза высокой плотности с плотноупакованным порядком и расположением молекул перпендикулярно поверхности подложки.

Фазовые переходы, при которых образуется SAM, зависят от температуры окружающей среды относительно температуры тройной точки, температуры, при которой кончик фазы низкой плотности пересекается с областью промежуточной фазы. При температурах ниже тройной точки рост переходит из фазы 1 в фазу 2, где образуется множество островков с окончательной структурой SAM, но окруженных случайными молекулами. Подобно зародышеобразованию в металлах, по мере того, как эти островки становятся больше, они пересекают границы, образуя границы, пока не попадают в фазу 3, как показано ниже. [7]

При температурах выше тройной точки рост становится более сложным и может идти по двум путям. На первом пути головки ЗРК располагаются на своих ближайших к конечным позициям местах, а хвостовые группы свободно формируются наверху. Затем, когда они переходят к фазе 3, хвостовые группы становятся упорядоченными и выпрямляются. На втором пути молекулы начинаются с лежачего положения вдоль поверхности. Затем они формируются в островки упорядоченных SAM, где переходят в фазу 3, как показано ниже. [7]

Природа, по которой хвостовые группы организуются в прямой упорядоченный монослой, зависит от межмолекулярного притяжения или сил Ван-дер-Ваальса между хвостовыми группами. Чтобы минимизировать свободную энергию органического слоя, молекулы принимают конформации, которые обеспечивают высокую степень действия сил Ван-дер-Ваальса с некоторым количеством водородных связей. Здесь важен малый размер молекул SAM, поскольку силы Ван-дер-Ваальса возникают из-за диполей молекул и, таким образом, намного слабее, чем окружающие поверхностные силы в более крупных масштабах. Процесс сборки начинается с того, что небольшая группа молекул, обычно две, приближается настолько близко, что силы Ван-дер-Ваальса преодолевают окружающую силу. Силы между молекулами ориентируют их так, чтобы они находились в прямой, оптимальной конфигурации. Затем, когда другие молекулы приближаются, они таким же образом взаимодействуют с этими уже организованными молекулами и становятся частью конформной группы. Когда это происходит на большой площади, молекулы поддерживают друг друга, образуя форму SAM, как показано на рисунке 1. Ориентацию молекул можно описать двумя параметрами: α и β. α — угол наклона позвоночника от нормали к поверхности. В типичных приложениях α варьируется от 0 до 60 градусов в зависимости от субстрата и типа молекулы SAM. β — угол поворота вдоль длинной оси молекулы тройника. β обычно составляет от 30 до 40 градусов. [1] В ряде случаев отмечалось существование кинетических ловушек, препятствующих окончательной упорядоченной ориентации. [8] Так, в случае дитиолов образование «лежачей» фазы [8] считалось препятствием для формирования фазы «стояния», однако различные недавние исследования показывают, что это не так. [22] [23]

Многие свойства SAM, такие как толщина, определяются в первые несколько минут. Однако на устранение дефектов путем отжига и определение окончательных свойств SAM могут потребоваться часы. [7] [10] Точная кинетика образования SAM зависит от свойств адсорбата, растворителя и субстрата. Однако в целом кинетика зависит как от условий приготовления, так и от свойств материалов растворителя, адсорбата и субстрата. [7] В частности, кинетика адсорбции из жидкого раствора зависит от: [1]

  • Температура – ​​подготовка при комнатной температуре улучшает кинетику и уменьшает количество дефектов.
  • Концентрация адсорбата в растворе – низкие концентрации требуют более длительного времени погружения. [1] [10] и часто создают высококристаллические домены. [10]
  • Чистота адсорбата – примеси могут повлиять на конечные физические свойства SAM.
  • Грязь или загрязнения на подложке – дефекты могут привести к дефектам SAM.

Окончательная структура SAM также зависит от длины цепи и структуры как адсорбата, так и подложки. Например, стерические затруднения и свойства металлической подложки могут влиять на плотность упаковки пленки. [1] [10] а длина цепи влияет на толщину ЗУР. [12] Более длинная цепь также увеличивает термодинамическую стабильность. [1]

Узоры

[ редактировать ]

1. Привлечение на местном уровне

[ редактировать ]

Эта первая стратегия предполагает локальное осаждение самоорганизующихся монослоев на поверхность только там, где наноструктура позже будет расположена . Эта стратегия имеет преимущество, поскольку она включает методы с высокой пропускной способностью, которые обычно требуют меньше шагов, чем две другие стратегии. Основными методами, использующими эту стратегию, являются: [33]

Микроконтактная печать или мягкая литография аналогична печатной краске резиновым штампом. Молекулы SAM наносятся на заранее сформированный эластомерный штамп с помощью растворителя и переносятся на поверхность подложки путем штамповки. Раствор SAM наносится на весь штамп, но только те участки, которые соприкасаются с поверхностью, позволяют переносить SAM. Перенос SAM — это сложный диффузионный процесс, который зависит от типа молекулы, концентрации, продолжительности контакта и приложенного давления. В типичных штампах используется ПДМС, поскольку его эластомерные свойства E = 1,8 МПа позволяют ему соответствовать контуру микроповерхностей, а также его низкая поверхностная энергия γ = 21,6 дин/см². Это параллельный процесс, позволяющий разместить наноразмерные объекты на большой площади за короткое время. [1]
Нанолитография с помощью погружной ручки — это процесс, в котором используется атомно-силовой микроскоп для переноса молекул с кончика на подложку. Первоначально наконечник окунается в резервуар с чернилами. Чернила на кончике испаряются, оставляя нужные молекулы прикрепленными к кончику. Когда наконечник соприкасается с поверхностью, между наконечником и поверхностью образуется водный мениск, что приводит к диффузии молекул от наконечника к поверхности. Эти наконечники могут иметь радиус в десятки нанометров, и, таким образом, молекулы SAM могут очень точно наноситься на определенное место поверхности. Этот процесс был открыт Чадом Миркиным и его коллегами из Северо-Западного университета . [34]

2. Локальное удаление

[ редактировать ]

Стратегия локального удаления начинается с покрытия всей поверхности ЗРК. Затем отдельные молекулы SAM удаляются из мест, где осаждение наноструктур нежелательно. Результат тот же, что и в стратегии локального привлечения, разница заключается в способе его достижения. Основными методами, использующими эту стратегию, являются: [33]

Сканирующий туннельный микроскоп может удалять молекулы SAM разными способами. Первый — удалить их механически, проведя наконечником по поверхности подложки. Это не самый желательный метод, поскольку такие насадки дороги, а их перетаскивание приводит к сильному износу и снижению качества насадок. Второй способ — разрушить или десорбировать молекулы SAM, выстрелив в них электронным лучом. Сканирующий туннельный микроскоп также может удалять SAM путем полевой десорбции и усиленной полем поверхностной диффузии. [33]
Чаще всего этот метод используется для удаления молекул SAM с помощью процесса, называемого бритьем, при котором кончик атомно-силового микроскопа тянется по поверхности, механически удаляя молекулы. Атомно -силовой микроскоп также может удалять молекулы SAM путем локальной окислительной нанолитографии . [33]
В этом процессе ультрафиолетовый свет проецируется на поверхность с помощью SAM через ряд отверстий в хромовой пленке. Это приводит к фотоокислению молекул SAM. Затем их можно смыть полярным растворителем. Этот процесс имеет разрешение 100 нм и требует времени экспозиции 15–20 минут. [1]

3. Изменить хвостовые группы

[ редактировать ]

Окончательная стратегия направлена ​​не на размещение или удаление SAMS, а на модификацию терминальных групп. В первом случае концевую группу можно модифицировать для удаления функциональности, чтобы молекула SAM стала инертной. В том же отношении группа терминалов может быть изменена для добавления функциональности. [35] поэтому он может принимать другие материалы или иметь другие свойства, чем исходная группа терминалов SAM. Основными методами, использующими эту стратегию, являются: [33]

Воздействие электронных лучей и ультрафиолетового света изменяет химический состав концевых групп. Некоторые из изменений, которые могут произойти, включают разрыв связей, образование двойных углеродных связей, сшивание соседних молекул, фрагментацию молекул и конформационный беспорядок. [1]
Проводящий наконечник АСМ может вызвать электрохимическую реакцию, которая может изменить группу клемм. [33]

Приложения

[ редактировать ]

Тонкопленочные ЗРК

[ редактировать ]

SAM — это недорогое и универсальное поверхностное покрытие для таких применений, как контроль смачивания и адгезии, [36] химическая стойкость, биосовместимость, сенсибилизация и молекулярное распознавание датчиков [37] и нанопроизводство. [7] Области применения SAM включают биологию, электрохимию и электронику, наноэлектромеханические системы (НЭМС) и микроэлектромеханические системы (МЭМС), а также товары повседневного домашнего обихода. SAM могут служить моделями для изучения мембранных свойств клеток и органелл, а также прикрепления клеток к поверхностям. [1] SAM также можно использовать для изменения свойств поверхности электродов для электрохимии, общей электроники, а также различных NEMS и MEMS. [1] Например, свойства SAM можно использовать для управления переносом электронов в электрохимии. [38] Они могут служить для защиты металлов от агрессивных химикатов и травителей. SAM также могут уменьшить прилипание компонентов NEMS и MEMS во влажной среде. Точно так же ЗРК могут изменять свойства стекла. В обычном домашнем продукте Rain-X используются SAM для создания гидрофобного монослоя на лобовых стеклах автомобилей, защищающего их от дождя. Другое применение — антиадгезионное покрытие на инструментах и ​​штампах для наноимпринтной литографии (NIL). Можно также покрыть инструменты для литья под давлением для репликации полимера перфтордецилтрихлорсиланом SAM. [39]

Тонкопленочные SAM также можно размещать на наноструктурах . Таким образом они функционализируют наноструктуру . Это выгодно, поскольку теперь наноструктура может избирательно прикрепляться к другим молекулам или SAM. Этот метод полезен в биосенсорах или других устройствах MEMS, которым необходимо отделить один тип молекул от окружающей среды. Одним из примеров является использование магнитных наночастиц для удаления грибка из кровотока. Наночастица . покрыта SAM, который связывается с грибком Когда загрязненная кровь фильтруется через устройство MEMS, магнитные наночастицы вводятся в кровь, где они связываются с грибком, а затем под действием магнитного поля вытесняются из кровотока в близлежащий ламинарный поток отходов. [40]

Узорчатые ЗРК

[ редактировать ]

Фотолитографические методы полезны для создания рисунков на SAM. [41] SAM также полезны при нанесении наноструктур , поскольку каждую молекулу адсорбата можно настроить так, чтобы она притягивала два разных материала. Современные методы используют голову для притягивания к поверхности, как к золотой пластине. Затем терминальную группу модифицируют для привлечения определенного материала, такого как определенная наночастица , проволока, лента или другая наноструктура . будут прикреплены наноструктуры Таким образом, где бы SAM ни был нанесен на поверхность , к хвостовым группам . Одним из примеров является использование двух типов SAM для выравнивания одностенных углеродных нанотрубок , SWNT. Для нанесения рисунка на 16-меркаптогексадекановую кислоту (MHA)SAM использовали нанолитографию погружением, а остальную поверхность пассивировали 1-октадекантиолом (ODT) SAM. Полярный растворитель, содержащий ОСНТ, притягивается к гидрофильному MHA; по мере испарения растворителя ОСНТ оказываются достаточно близко к MHA SAM, чтобы прикрепиться к нему за счет сил Ван-дер-Ваальса . Таким образом, нанотрубки совпадают с границей MHA-ODT. Используя эту технику, Чад Миркин Шац и их коллеги смогли создавать сложные двумерные формы, изображение созданной формы показано справа. [33] [42] Еще одним применением шаблонных SAM является функционализация биосенсоров . Хвостовые группы могут быть модифицированы таким образом, чтобы они имели сродство к клеткам , белкам или молекулам . Затем SAM можно поместить на биосенсор , чтобы можно было обнаружить связывание этих молекул. Возможность структурировать эти SAM позволяет размещать их в конфигурациях, которые повышают чувствительность и не повреждают и не мешают работе других компонентов биосенсора . [28]

Металлоорганические сверхрешетки

[ редактировать ]

Существует значительный интерес к использованию SAM для новых материалов, например, посредством формирования двух- или трехмерных металлорганических сверхрешеток путем сборки наночастиц, покрытых SAM. [43] или послойные массивы SAM-наночастиц с использованием дитиолов. [44] Подробный обзор по этому вопросу с использованием дитиолов дан Хамуди и Есауловым. [45]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v В Любовь; и др. (2005). «Самособирающиеся монослои тиолатов на металлах как форма нанотехнологии». хим. Преподобный . 105 (4): 1103–1170. дои : 10.1021/cr0300789 . ПМИД   15826011 .
  2. ^ Барлоу, С.М.; Раваль Р.. (2003). «Сложные органические молекулы на металлических поверхностях: связь, организация и хиральность». Отчеты о поверхностной науке . 50 (6–8): 201–341. Бибкод : 2003SurSR..50..201B . дои : 10.1016/S0167-5729(03)00015-3 .
  3. ^ Элеманс, JAAW; Лей С., Де Фейтер С. (2009). «Молекулярные и супрамолекулярные сети на поверхностях: от двумерной кристаллической инженерии к реакционной способности». Энджью. хим. Межд. Эд . 48 (40): 7298–7332. дои : 10.1002/anie.200806339 . hdl : 2066/75325 . ПМИД   19746490 .
  4. ^ Витте, Г.; Вёлль Ч. (2004). «Выращивание ароматических молекул на твердых подложках для применения в органической электронике». Журнал исследования материалов . 19 (7): 1889–1916. Бибкод : 2004JMatR..19.1889W . дои : 10.1557/JMR.2004.0251 .
  5. ^ Де Фейтер, С.; Де Шрайер (2003). «Двумерная супрамолекулярная самосборка, исследованная с помощью сканирующей туннельной микроскопии». Обзоры химического общества . 32 (3): 139–150. CiteSeerX   10.1.1.467.5727 . дои : 10.1039/b206566p . ПМИД   12792937 .
  6. ^ Кэрролл, Грегори Т.; Поллард, Майкл М.; ван Делден, Ричард А.; Феринга, Бен Л. (2010). «Управляемое вращательное движение световых молекулярных двигателей, собранных на золотой пленке» (PDF) . хим. Наука . 1 (1): 97–101. дои : 10.1039/C0SC00162G . S2CID   97346507 .
  7. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж Шварц, Д.К., Механизмы и кинетика образования самоорганизующегося монослоя (2001). «Механизмы и кинетика образования самоорганизованного монослоя». Анну. Преподобный физ. Хим . 52 : 107–37. Бибкод : 2001ARPC...52..107S . doi : 10.1146/annurev.physchem.52.1.107 . ПМИД   11326061 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  8. ^ Jump up to: а б с д и Шрайбер, Ф (30 ноября 2000 г.). «Структура и рост самоорганизующихся монослоев». Прогресс в науке о поверхности . 65 (5–8): 151–257. Бибкод : 2000ПрСС...65..151С . дои : 10.1016/S0079-6816(00)00024-1 .
  9. ^ Внек, Гэри, Гэри Л. Боулин (2004). Энциклопедия биоматериалов и биомедицинской инженерии . Информа Здравоохранение. стр. 1331–1333. {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  10. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж Вос, Йоханнес Г., Роберт Дж. Форстер, Тиа Э. Киз (2003). Межфазные супрамолекулярные ансамбли . Уайли. стр. 88–94. {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  11. ^ Jump up to: а б Маду, Марк (2002). Основы микропроизводства: наука миниатюризации . КПР. стр. 62–63.
  12. ^ Jump up to: а б с Кайфер, Ангел (2001). Супрамолекулярная электрохимия. Корал Гейблс . Вили ВЧ. стр. 191–193.
  13. ^ Салитерман, Стивен (2006). Самособирающиеся монослои (SAM). Основы биоМЭМС и медицинских микроприборов . СПАЙ Пресс. стр. 94–96.
  14. ^ Андрес, РП; Бейн Т.; Дороги М.; Фэн С.; Хендерсон Дж.И.; Кубяк КП; Махони В.; Осифчин Р.Г.; Райфенбергер Р. (1996). «Кулоновская лестница при комнатной температуре в самоорганизующейся молекулярной наноструктуре». Наука . 272 (5266): 1323–1325. Бибкод : 1996Sci...272.1323A . дои : 10.1126/science.272.5266.1323 . ПМИД   8662464 . S2CID   24880913 .
  15. ^ Шапоренко А.; Мюллер Дж.; Вайднер Т.; Терфорт А.; Жарников М. (2007). «Баланс структурообразующих сил в самоорганизующихся монослоях на основе селена». Журнал Американского химического общества . 129 (8): 2232–2233. дои : 10.1021/ja068916e . ПМИД   17274618 .
  16. ^ Jump up to: а б Субраманиан, С.; Сампат С. (2007). «Повышенная стабильность самоорганизующихся монослоев диселенидов с короткой и длинной цепью на золоте, исследованная с помощью электрохимии, спектроскопии и микроскопии». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 312 (2): 413–424. Бибкод : 2007JCIS..312..413S . doi : 10.1016/j.jcis.2007.03.021 . ПМИД   17451727 .
  17. ^ Бушер, Жан-Пьер; Сантессон, Ларс, Керн, Клаус (31 марта 1994 г.). «Термическое заживление самоорганизующихся органических монослоев: гексан- и октадекантиол на Au (111) и Ag (111)». Ленгмюр . 10 (4): 979–983. дои : 10.1021/la00016a001 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  18. ^ Jump up to: а б Шленофф, Джозеф Б.; Ли, Мин, Ли, Хип (30 ноября 1995 г.). «Стабильность и самообмен в монослоях алкантиолов». Журнал Американского химического общества . 117 (50): 12528–12536. дои : 10.1021/ja00155a016 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  19. ^ Высоцкий. «Самособирающиеся монослои (SAM) как поверхности столкновений для активации ионов» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 22 июня 2010 года.
  20. ^ Jump up to: а б с Нуццо, Ральф Г.; Аллара, Дэвид Л. (31 мая 1983 г.). «Адсорбция бифункциональных органических дисульфидов на поверхности золота». Журнал Американского химического общества . 105 (13): 4481–4483. дои : 10.1021/ja00351a063 .
  21. ^ Jump up to: а б Бэйн, Колин Д.; Тротон, Э. Барри; Тао, Ю Тай; Эвалл, Джозеф; Уайтсайдс, Джордж М.; Нуццо, Ральф Г. (31 декабря 1988 г.). «Образование монослойных пленок путем самопроизвольной сборки органических тиолов из раствора на золото» (PDF) . Журнал Американского химического общества . 111 (1): 321–335. дои : 10.1021/ja00183a049 . Архивировано из оригинала 23 сентября 2017 года.
  22. ^ Jump up to: а б с д Хамуди, Х.; Прато М., Даблемонт К., Каваллери О., Канепа М., Есаулов В.А. (2010). «Самосборка самоорганизующихся монослоев 1,4-бензолдиметантиола на золоте». Ленгмюр . 26 (10): 7242–7247. дои : 10.1021/la904317b . ПМИД   20199099 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  23. ^ Jump up to: а б с д Хамуди, Х.; Го З., Прато М., Даблемонт К., Чжэн В.К., Бургиньон Б., Канепа М., Есаулов В.А.; Прато, Мирко; Даблемонт, Селин; Чжэн, Ван Цюань; Бургиньон, Бернар; Канепа, Маурицио; Есаулов, Владимир А. (2008). «О самосборке короткоцепочечных алкандитиолов». Физическая химия Химическая физика . 10 (45): 6836–6841. Бибкод : 2008PCCP...10.6836H . дои : 10.1039/B809760G . ПМИД   19015788 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  24. ^ Jump up to: а б Аларкон, Лос-Анджелес; Чен Л., Есаулов В.А., Гайоне Дж.Э., Санчес Э., Гриззи О. (2010). «Самосорганизованные монослои 1,4-бензолдиметантиола с концевыми тиоловыми группами на Au (111) и InP (110) из паровой фазы». Журнал физической химии C. 114 (47): 19993–19999. дои : 10.1021/jp1044157 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  25. ^ Чаудхари, В.; Хариш НМК; Сампат С.; Есаулов В.А. (2011). «Заместительная самосборка алкантиоловых и селенольных SAM из лежащего дважды связанного бутандитиолового SAM на золоте». Журнал физической химии C. 115 (33): 16518–16523. дои : 10.1021/jp2042922 .
  26. ^ Прато, М.; Мороний Р.; Бисио Ф.; Роланди Р.; Маттера Л.; Каваллери О.; Канепа М. (2008). «Оптическая характеристика самоорганизующихся монослоев тиолата на Au (111)». Журнал физической химии C. 112 (10): 3899–3906. дои : 10.1021/jp711194s .
  27. ^ Като, Х.; Но Дж.; Хара М.; Каваи М. (2002). «Исследование HREELS самоорганизующихся монослоев алкантиолов на Au (111)». Журнал физической химии C. 106 (37): 9655–9658. дои : 10.1021/jp020968c .
  28. ^ Jump up to: а б Смит; и др. (2004). «Выкройка самособранных монослоев». Прогресс в науке о поверхности . 75 (1–2): 1–68. Бибкод : 2004ПрСС...75....1С . дои : 10.1016/j.progsurf.2003.12.001 .
  29. ^ Лафинёр, Ф.; Огюст, Д.; Плюмье, Ф.; Пирлот, К.; Хевеси, Л.; Делхалле, Дж.; Мехалиф, З. (2004). «Сравнение монослоев CH3 (CH2) 15SH и CF3 (CF2) 3 (CH2) 11SH на электроосажденном серебре». Ленгмюр . 20 (8): 3240–3245. дои : 10.1021/la035851+ . ISSN   0743-7463 . ПМИД   15875853 .
  30. ^ Тан, Юнган; Ян, Цзявэй; Чжоу, Сяошунь; Фу, Юнчунь; Мао, Бинвэй (2008). «Исследование СТМ самосборки неионного фторсодержащего поверхностно-активного вещества зонил FSN на больших доменах Au (111), с небольшим количеством дефектов и хорошей стабильностью». Ленгмюр . 24 (23): 13245–13249. дои : 10.1021/la802682n . ПМИД   18980356 .
  31. ^ Ян, Цзявэй; Тан, Юнган; Сунь, Чуньфэн; Су, Ючжуань; Мао, Бинвэй (2010). «Исследование СТМ самосборки неионогенного фторповерхностно-активного вещества Zonyl FSN на молекулярной решетке Au (100) (3/1/-1/1), гофрах и подвижности, усиленной адсорбатом». Ленгмюр . 26 (6): 3829–3834. дои : 10.1021/la903250m . ПМИД   20058870 .
  32. ^ Тан, Юнган; Ян, Цзявэй; Чжу, Фэн; Сунь, Чуньфэн; Мао, Бинвэй (2011). «Сравнительное электрохимическое сканирующее туннельное микроскопическое исследование самоорганизующихся монослоев неионогенного фторповерхностно-активного вещества зонила FSN на Au (111) и Au (100) - потенциально-индуцированном структурном переходе». Ленгмюр . 27 (3): 943–947. дои : 10.1021/la103812v . ПМИД   21214202 .
  33. ^ Jump up to: а б с д и ж г Сон, Джин Ко (2007). «Стратегии контролируемого размещения наноразмерных строительных блоков» . Наномасштабное Res Lett . 2 (11): 519–545. Бибкод : 2007NRL.....2..519K . дои : 10.1007/s11671-007-9091-3 . ПМК   3246612 . ПМИД   21794185 .
  34. ^ Пинер, Р.Д.; Чжу, Дж; Сюй, Ф; Хонг, С; Миркин, Калифорния (1999). «Нанолитография пером». Наука . 283 (5402): 661–663. дои : 10.1126/science.283.5402.661 . ПМИД   9924019 . S2CID   27011581 .
  35. ^ Луд, SQ; Неппль, С; Сюй, Ф; Фёлнер, П; Штуцманн, М; Джордан, Райнер; Фёлнер, Питер; Штуцманн, Мартин; Гарридо, Хосе А. (2010). «Контроль функциональности поверхности посредством генерации тиоловых групп в самоорганизующемся монослое». Ленгмюр . 26 (20): 15895–900. дои : 10.1021/la102225r . ПМИД   20845943 .
  36. ^ Лайбинис, Пол Э.; Уайтсайдс, Джордж М.; Аллара, Дэвид Л.; Тао, Ю Тай; Парих, Атул Н.; Нуццо, Ральф Г. (1 сентября 1991 г.). «Сравнение структуры и смачивающих свойств самоорганизующихся монослоев н-алкантиолов на металлических поверхностях чеканки меди, серебра и золота». Журнал Американского химического общества . 113 (19): 7152–7167. дои : 10.1021/ja00019a011 . ISSN   0002-7863 .
  37. ^ Нойхаузер, Томер; Мандлер, Дэниел (17 января 2011 г.). «Определение низких уровней ионов кадмия путем осаждения под потенциалом самоорганизующегося монослоя на золотом электроде». Аналитика Химика Акта . 684 (1–2): 1–7. Бибкод : 2011AcAC..684....1N . дои : 10.1016/j.aca.2010.10.021 . ПМИД   21167979 .
  38. ^ Луд, SQ; Стинакерс, М; Бруно, П; Грюн, Д.М.; Фёлнер, П; Гарридо, Дж.А.; Штуцманн, М; Штуцманн, М (2006). «Химическая прививка самоорганизующихся монослоев бифенила на ультрананокристаллический алмаз». Журнал Американского химического общества . 128 (51): 16884–16891. дои : 10.1021/ja0657049 . ПМИД   17177439 .
  39. ^ Чех Дж; Таборский Р. (2012). «Стабильность монослойного покрытия ФДТС на инструментах для литья алюминия». Прикладная наука о поверхности . 259 : 538–541. Бибкод : 2012ApSS..259..538C . дои : 10.1016/j.apsusc.2012.07.078 .
  40. ^ Юнг; Фиринг, Дж; Мюллер, Эй Джей; Ингбер, Делавэр; и др. (2009). «Микромагнитно-микрофлюидное устройство для очистки крови». Лаборатория на чипе . 9 (9): 1171–1177. дои : 10.1039/b816986a . ПМИД   19370233 .
  41. ^ Кэрролл, Грегори Т.; Ван, Денонг; Турро, Николас Дж.; Коберштейн, Джеффри Т. (1 марта 2006 г.). «Фотохимическое микропаттернирование углеводов на поверхности» . Ленгмюр . 22 (6): 2899–2905. дои : 10.1021/la0531042 . ISSN   0743-7463 . ПМИД   16519501 .
  42. ^ Гарсия, Р.; Мартинес, Р.В.; Мартинес, Дж (2005). «Нанохимия и сканирующая зондовая нанолитография». Обзоры химического общества . 35 (1): 29–38. CiteSeerX   10.1.1.454.2979 . дои : 10.1039/b501599p . ПМИД   16365640 .
  43. ^ Кили, CJ; Финк Дж., Браст М., Бетелл Д.? Шиффрин DJ (1999). «Спонтанное упорядочение бимодальных ансамблей наноскопических кластеров золота». Природа . 396 (3): 444–446. Бибкод : 1998Natur.396..444K . дои : 10.1038/24808 . S2CID   4420426 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  44. ^ Виджая Сарати, К.; Джон Томас П., Кулкарни ГУ, Рао CNR (1999). «Сверхрешетки металлических и металл-полупроводниковых квантовых точек, полученные путем послойного осаждения массивов наночастиц». Журнал физической химии . 103 (3): 399–401. дои : 10.1021/jp983836l . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  45. ^ Хамуди, Хишам; Есаулов, Владимир А. (2016). «Самосборка α, ω-дитиолов на поверхностях и гетероструктурах дитиолов металлов» . Аннален дер Физик . 528 (3–4): 242–263. Бибкод : 2016АнП...528..242H . дои : 10.1002/andp.201500280 . S2CID   124513678 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
  • Сагив, Дж.; Полимеропулос, Э. Э. (1978). «Адсорбированные монослои - молекулярная организация и электрические свойства». Доклады Бунзеновского общества физической химии . 82 (9): 883. doi : 10.1002/bbpc.19780820917 .
  • И. Рубинштейн, Э. Сабатани, Р. Маоз и Дж. Сагив, Организованные монослои на золотых электродах, в электрохимических сенсорах для биомедицинских применений , CKN Li (ред.), Электрохимическое общество 1986: 175.
  • Фошо, Н.; Швайс, Р.; Лютцов, К.; Вернер, К.; Грот, Т. (2004). «Самоорганизующиеся монослои с различными концевыми группами как модельные субстраты для исследований клеточной адгезии». Биоматериалы . 25 (14): 2721–2730. doi : 10.1016/j.bimaterials.2003.09.069 . ПМИД   14962551 .
  • Вассерман, СР; Тао, ЮТ; Уайтсайдс, генеральный директор (1989). «Структура и реакционная способность монослоев алкилсилоксана, образованных реакцией алкилтрихлорсиланов на кремниевых подложках». Ленгмюр . 5 (4): 1074–1087. дои : 10.1021/la00088a035 .
  • Хостер, HE; Роос, М.; Брейтрук, А.; Мейер, К.; Тониголд, К.; Вальдманн, Т.; Зинер, У.; Ландфестер, К. ; Бем, Р.Дж. (2007). «Структурообразование в адслоях бис(терпиридиновых)производных - взаимодействия молекула-субстрат и взаимодействие молекула-молекула». Ленгмюр . 23 (23): 11570–11579. дои : 10.1021/la701382n . ПМИД   17914848 .
  • Сигма-Олдрич «Материальные вопросы», молекулярная самосборка
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Self-assembled_monolayer&oldid=1232736556"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 75d111657bbe3952178c6e3019cca666__1720162860
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/75/66/75d111657bbe3952178c6e3019cca666.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Self-assembled monolayer - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)