Лекции по наноматериалам и нанотехнологиям
Самосборка и катализ. Поверхностные эффекты
жүктеу/скачать 12,63 Mb. Pdf көрінісі
|
Nanomateriali i nanotehnologii bak
|
1.5. Самосборка и катализ. Поверхностные эффекты 1.5.1. Процесс самосборки. Монослои Самосборка больших биомолекул из маленьких (аминокислот) имеет аналог в нанонауке. Используют самопроизвольную организацию малых молекул в большие, стабильные молекулярные комплексы или агрегаты. Атомы или молекулы осаждают на подложку с последующим самоупорядочением в заданную наноструктуру. Слабые обратимые взаимодействия между частями молекул позволяют получить равновесные структуры без централизованного управления процессом. Полупроводниковые островки Гетероэпитаксия - тип самосборки полупроводниковых островков. Он состоит в осаждении материала, образующего островок на подложке, состоящей из другого материала с близкой структурой и значением параметра решетки. Технология состоит из 1)процесса доставки атомов или молекул к поверхности подложки. 2)Адсорбции и диффузии по поверхности с образованием зародыша островка путем присоединения с другими атомами; 3)присоединение атомов или молекул к существующему островку; 4)десорбции с испарением лишних атомов в окружающее пространство. Существует критический размер, при котором островки становятся устойчивыми и больше не испытывают существенного испарения. В стадии слияния существующие островки объединяются с образованием больших кластеров. Самособранный монослой – модельная система приготавливается на различных металлических и неорганических подложках. Самособранные монослои и мультислои приготавливают на металлических и неорганических подложках, на 2 , , , , , , , Ag Au Cu Ge Pt Si GaAs SiO и других материалах. Слои образуются при помощи связующих молекул или лигандов: алкантиолов RHC , сульфидов RSR , дисульфидов RSSR , кислот RCOOH и силоксанов 3 RSiOR . Здесь символы R R обозначают органические молекулярные группы, присоединяющиеся к радикалу тиола - SH или кислотному радикалу - COOH . Связывание с поверхностью для тиолов, сульфидов и дисульфидов 75 осуществляется с помощью атомов серы. На золотой подложке образуется объект RS Au . Иллюстрация самосборки монослоя n алкантиола показана на рис. 1.64. Концевой атом золота находится в выемке между тремя плотноупакованными атомами золота. Концевые метиловые группы помечены значком X . Молекулы алкантиола RS , связанные между собой слабыми силами Ван дер Вальса с энергией 1,75 ккал/моль располагаются под углом 30 градусов к поверхности золотого слоя. Рис. 1.64. Иллюстрация самосборки монослоя n -алкантиолата на золоте. Концевой атом серы находится в выемке между тремя плотноупакованными атомами золота. Концевые метильные группы помечены значком Х . [1]. жүктеу/скачать 12,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|