Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Часть цикла статей о
Молекулярная самосборка
Супрамолекулярная сборка Lehn.jpg

Самоорганизованные монослои ( SAM ) органических молекул представляют собой молекулярные сборки, спонтанно образующиеся на поверхности в результате адсорбции и организованные в более или менее крупные упорядоченные домены. [1] [2] В некоторых случаях молекулы, образующие монослой, не сильно взаимодействуют с подложкой. Так обстоит дело, например, с двумерными супрамолекулярными сетками [3], например, диангидрида перилентетракарбоновой кислоты ( PTCDA ) на золоте [4] или, например, порфиринов на высокоориентированном пиролитическом графите (HOPG). [5]В других случаях молекулы обладают головной группой, которая имеет сильное сродство к субстрату и прикрепляет молекулу к нему. [1] 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 [6] [7] с последующей медленной организацией «хвостовых групп». [8] Первоначально при небольшой молекулярной плотности на поверхности молекулы адсорбата образуют либо неупорядоченную массу молекул, либо образуют упорядоченную двумерную «лежащую фазу» [6], а при более высоком молекулярном покрытии в течение периода времени от нескольких минут до ч., начинают формировать трехмерные кристаллические или полукристаллические структуры на поверхности подложки. [9]«Головные группы» собираются вместе на субстрате, тогда как хвостовые группы собираются вдали от субстрата. Области плотноупакованных молекул зарождаются и растут до тех пор, пока поверхность подложки не будет покрыта одним монослоем.

Молекулы адсорбата легко адсорбируются, поскольку они снижают поверхностную свободную энергию субстрата [1] и являются стабильными из-за сильной хемосорбции «головных групп». Эти связи создают более стабильные монослои, чем физадсорбированные связи пленок Ленгмюра-Блоджетт . [10] [11] Трихлорсилан на основе «головная группа», например , в FDTS молекулы, вступает в реакцию с гидроксильной группой на подложке, и образует очень стабильный, ковалентную связь [R-Si-O-субстрат] с энергией 452 кДж / моль. Связи тиол-металл составляют порядка 100 кДж / моль, что делает их довольно стабильными при различных температурах, растворителях и потенциалах. [9]Монослое пакеты плотно из - за ван - дер - ваальсовых взаимодействий , [1] [11] , тем самым уменьшая свою собственную свободную энергию. [1] Адсорбция может быть описана изотермой адсорбции Ленгмюра, если пренебречь латеральными взаимодействиями. Если ими нельзя пренебречь, адсорбция лучше описывается изотермой Фрумкина . [9]

Типы [ править ]

Выбор типа головной группы зависит от области применения SAM. [1] Обычно головные группы связаны 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. [10] [12]Для реакции с головной группой выбирается соответствующий субстрат. Подложки могут представлять собой плоские поверхности, такие как кремний и металлы, или изогнутые поверхности, такие как наночастицы. Алкантиолы - наиболее часто используемые молекулы для SAM. Алкантиолы представляют собой молекулы с алкильной цепью (CC) ⁿ цепью в качестве позвоночника, хвостовой группы и группы SH-головы. Другие типы интересных молекул включают ароматические тиолы, представляющие интерес для молекулярной электроники, в которых алкановая цепь (частично) заменена ароматическими кольцами. Примером может служить дитиол 1,4-бензолдиметантиол (SHCH 2 C 6 H 4 CH 2Ш)). Интерес к таким дитиолам связан с возможностью соединения двух концов серы с металлическими контактами, что впервые было использовано в измерениях молекулярной проводимости. [13] Тиолы часто используются на подложках из благородных металлов из-за сильного сродства серы к этим металлам. Взаимодействие серы и золота является полуковалентным и имеет силу приблизительно 45 ккал / моль. Кроме того, золото - инертный и биосовместимый материал, который легко приобрести. Также легко создавать узор с помощью литографии, что является полезной функцией для приложений в наноэлектромеханических системах (NEMS). [1] Кроме того, он может выдерживать жесткую химическую очистку. [9] Недавно внимание привлекли другие халькогенидные SAM: селениды и теллуриды.[14] [15] в поисках различных характеристик сцепления с подложками, влияющих на характеристики SAM и которые могут быть интересны в некоторых приложениях, таких как молекулярная электроника. Силаны обычно используются на поверхностях из неметаллических оксидов; [1] однако монослои, образованные ковалентными связями между кремнием и углеродом или кислородом, не могут считаться самоорганизующимися, поскольку они не образуются обратимо. Самособирающиеся монослои тиолатов на благородных металлах представляют собой особый случай, поскольку связи металл-металл становятся обратимыми после образования комплекса тиолат-металл. [16]Эта обратимость является причиной образования островков вакансий, и именно поэтому SAM алкантиолатов могут термически десорбироваться и подвергаться обмену со свободными тиолами. [17]

Подготовка [ править ]

Металлические подложки для использования в SAM могут быть получены методами физического осаждения из паровой фазы , электроосаждения или химического осаждения. [1] Тиоловые или селеновые SAM, полученные адсорбцией из раствора, обычно получают путем погружения субстрата в разбавленный раствор алкантиола в этаноле, хотя можно использовать множество различных растворителей [1] помимо использования чистых жидкостей. [15] В то время как SAM часто позволяют формироваться от 12 до 72 часов при комнатной температуре, [9] [18] SAM из алкантиолатов образуются в течение нескольких минут. [19] [20]В некоторых случаях, например, в случае дитиоловых SAM, необходимо особое внимание, чтобы избежать проблем, связанных с окислением или фотоиндуцированными процессами, которые могут повлиять на концевые группы и привести к беспорядку и многослойному образованию. [21] [22] В этом случае решающее значение имеет правильный выбор растворителей, их дегазация инертными газами и приготовление в отсутствие света [21] [22] и позволяет формировать «стоячие» SAM со свободными -SH группами. Самособирающиеся монослои также могут адсорбироваться из паровой фазы. [7] [23]В некоторых случаях, когда получение упорядоченной сборки затруднено или когда необходимо получить фазы различной плотности, используется самосборка замещения. Здесь сначала формируется SAM 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. [17] [24]

Характеристика [ править ]

Толщину SAM можно измерить с помощью эллипсометрии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS) , которые также дают информацию о межфазных свойствах. [21] [25] Порядок в SAM и ориентацию молекул можно определить с помощью исследований тонкой структуры поглощения рентгеновских лучей (NEXAFS) и инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье в инфракрасной спектроскопии отраженного поглощения (RAIRS) [19] [22] . Используются многие другие спектроскопические методы [7], такие как генерация второй гармоники (SHG), генерация суммарной частоты (SFG), комбинационное рассеяние света с усилением поверхности.(SERS), а также [26] Спектроскопия потерь энергии электронов высокого разрешения (HREELS) . Структуры SAM обычно определяют с помощью методов сканирующей зондовой микроскопии, таких как атомно-силовая микроскопия (АСМ) и сканирующая туннельная микроскопия.(СТМ). STM смог помочь понять механизмы образования SAM, а также определить важные структурные особенности, которые придают SAM их целостность как поверхностно-стабильные образования. В частности, СТМ может отображать форму, пространственное распределение, концевые группы и структуру их упаковки. AFM предлагает столь же мощный инструмент, при этом не требуется, чтобы SAM был проводящим или полупроводящим. АСМ использовался для определения химической функциональности, проводимости, магнитных свойств, поверхностного заряда и сил трения SAM. [27] Метод сканирующего вибрирующего электрода (SVET) представляет собой дополнительную сканирующую зондовую микроскопию, которая использовалась для характеристики SAM, при этом бездефектные SAM демонстрируют однородную активность в SVET. [28]Однако в последнее время стали применяться и дифракционные методы. [1] Структуру можно использовать 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 прибором для определения характеристик самосборки в реальном времени является интерферометрия с двойной поляризацией, при которой показатель преломления, толщина, масса и двойное лучепреломление самосборного слоя количественно оцениваются с высоким разрешением. Измерения краевого угла смачивания можно использовать для определения поверхностной свободной энергии, которая отражает средний состав поверхности SAM, и можно использовать для исследования кинетики и термодинамики образования SAM.[19] [20] Кинетика адсорбции и десорбции, индуцированной температурой, а также информация о структуре также могут быть получены в реальном времени с помощью методов рассеяния ионов, таких как рассеяние ионов низкой энергии (LEIS) и времяпролетная прямая спектроскопия отдачи (TOFDRS) . [23]

Дефекты [ править ]

Могут появиться дефекты, вызванные как внешними, так и внутренними факторами. К внешним факторам относятся чистота основания, метод подготовки и чистота адсорбатов. [1] [9] SAM сами по себе образуют дефекты из-за термодинамики образования, например, тиоловые SAM на золоте обычно имеют ямки травления (островки одноатомных вакансий), вероятно, из-за извлечения адатомов из подложки и образования адатом-адсорбатных фрагментов. Недавно был обнаружен новый тип фторированных поверхностно-активных веществ, которые могут образовывать почти идеальный монослой на золотой подложке за счет увеличения подвижности поверхностных атомов золота. [29] [30] [31]

Свойства наночастиц [ править ]

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 применений, таких как иммуноанализы или сенсоры , которые зависят от химического состава поверхности. [1]

Кинетика [ править ]

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 комбинации диффузионного и конвективного переноса. Согласно кинетической модели Ленгмюра или Аврами скорость осаждения на поверхности пропорциональна свободному пространству на поверхности. [6]

Где θ - пропорциональная площадь осаждения, а k - константа скорости. Хотя эта модель является надежной, она используется только для приближений, поскольку не учитывает промежуточные процессы. [6] Двухполяризационная интерферометрия, являющаяся методом в реальном времени с разрешением ~ 10 Гц, может напрямую измерять кинетику самосборки монослоя.

Когда молекулы оказываются на поверхности, самоорганизация происходит в три фазы: [6]

1. Фаза низкой плотности со случайным разбросом молекул по поверхности.
2. Фаза промежуточной плотности с конформационно неупорядоченными молекулами или молекулами, лежащими на поверхности.
3. Фаза высокой плотности с плотной упаковкой и молекулами, расположенными перпендикулярно поверхности подложки.

Фазовые переходы, при которых образуется SAM, зависят от температуры окружающей среды относительно температуры тройной точки, температуры, при которой вершина фазы с низкой плотностью пересекается с областью промежуточной фазы. При температурах ниже тройной точки рост переходит от фазы 1 к фазе 2, где формируется множество островков с окончательной структурой SAM, но они окружены случайными молекулами. Подобно зародышеобразованию в металлах, по мере того, как эти островки растут, они пересекаются, образуя границы, пока не перейдут в фазу 3, как показано ниже. [6]

При температурах выше тройной точки рост более сложен и может идти двумя путями. На первом пути головы ЗРК организуются к своим ближайшим к конечным точкам с хвостовыми группами, свободно сформированными наверху. Затем по мере перехода к фазе 3 хвостовые группы упорядочиваются и выпрямляются. На втором пути молекулы начинают лежать вдоль поверхности. Затем они образуют островки упорядоченных SAM, где они перерастают в фазу 3, как показано ниже. [6]

Природа, в которой хвостовые группы организуются в упорядоченный монослой, зависит от межмолекулярного притяжения или сил Ван-дер-Ваальса между хвостовыми группами. Чтобы минимизировать свободную энергию органического слоя, молекулы принимают конформации, которые допускают высокую степень Ван-дер-Ваальсовых сил с некоторой водородной связью. Малый размер молекул SAM здесь важен, потому что силы Ван-дер-Ваальса возникают из-за диполей молекул и, таким образом, намного слабее, чем окружающие поверхностные силы в больших масштабах. Процесс сборки начинается с небольшой группы молекул, обычно двух, которые подходят достаточно близко, чтобы силы Ван-дер-Ваальсапреодолеть окружающую силу. Силы между молекулами ориентируют их так, чтобы они находились в прямой оптимальной конфигурации. Затем, когда другие молекулы приближаются, они взаимодействуют с этими уже организованными молекулами таким же образом и становятся частью согласованной группы. Когда это происходит на большой площади, молекулы поддерживают друг друга, формируя форму SAM, показанную на рисунке 1. Ориентацию молекул можно описать двумя параметрами: α и β. α - угол наклона позвоночника от нормали к поверхности. В типичных случаях α изменяется 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 некоторых случаях указывалось на наличие кинетических ловушек, препятствующих окончательной упорядоченной ориентации. [7] Таким образом, в случае дитиолов образование «лежачей» фазы [7] считалось препятствием для образования «стоячей» фазы, однако различные недавние исследования показывают, что это не так. [21] [22]

Многие свойства SAM, такие как толщина, определяются в первые несколько минут. Однако может потребоваться несколько часов для устранения дефектов путем отжига и определения окончательных свойств SAM. [6] [9] Точная кинетика образования SAM зависит от свойств адсорбата, растворителя и субстрата. Однако в целом кинетика зависит как от условий приготовления, так и от свойств материала растворителя, адсорбата и субстрата. [6] В частности, кинетика адсорбции из жидкого раствора зависит от: [1]

  • Температура - приготовление при комнатной температуре улучшает кинетику и уменьшает количество дефектов.
  • Концентрация адсорбата в растворе - низкие концентрации требуют более длительного времени погружения [1] [9] и часто создают высококристаллические домены. [9]
  • Чистота адсорбата - примеси могут повлиять на конечные физические свойства SAM.
  • Грязь или загрязнения на подложке - дефекты могут вызвать дефекты SAM

Конечная структура SAM также зависит от длины цепи и структуры как адсорбата, так и субстрата. Стерические затруднения и свойства металлической подложки, например, могут влиять на плотность упаковки пленки [1] [9], в то время как длина цепи влияет на толщину SAM. [11] Более длинная цепь также увеличивает термодинамическую стабильность. [1]

Узор [ править ]

1. Привлекайте на местном уровне [ править ]

Эта первая стратегия включает локальное нанесение самоорганизующихся монослоев на поверхность только там, где позже будет располагаться наноструктура . Эта стратегия выгодна, потому что она включает методы с высокой пропускной способностью, которые обычно включают меньше шагов, чем две другие стратегии. Основные методы, в которых используется эта стратегия: [32]

  • Микроконтактная печать
Микроконтактная печать или мягкая литография аналогична печатной краске с резиновым штампом. Молекулы SAM наносятся на предварительно отформованный 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 процесс диффузии, который зависит от типа молекулы, концентрации, продолжительности контакта и приложенного давления. Типичные марки используют PDMS, потому что его эластомерные свойства, E = 1,8 МПа, позволяют ему соответствовать размеру микроповерхностей и его низкой поверхностной энергии, γ = 21,6 дин / см². Это параллельный процесс, который позволяет размещать наноразмерные объекты на большой площади за короткое время. [1]
  • Нанолитография с помощью пера
Нанолитография с погружным пером - это процесс, в котором атомно-силовой микроскоп используется для переноса молекул с наконечника на подложку. Изначально наконечник опускается в емкость с чернилами. Чернила на кончике испаряются, оставляя желаемые молекулы на кончике. Когда наконечник соприкасается с поверхностью, между наконечником и поверхностью образуется водяной мениск, что приводит к диффузии молекул от наконечника к поверхности. Эти наконечники могут иметь радиус в десятки нанометров, и, таким образом, молекулы SAM могут быть очень точно нанесены на определенное место на поверхности. Этот процесс был обнаружен Чадом Миркиным и его сотрудниками из Северо-Западного университета . [33]

2. Локально удалить [ изменить ]

Стратегия локального удаления начинается с покрытия всей поверхности SAM. Затем отдельные молекулы SAM удаляются из мест, где осаждение наноструктур нежелательно. Конечный результат такой же, как и в стратегии локального привлечения, разница заключается в способах его достижения. Основные методы, в которых используется эта стратегия: [32]

  • Сканирующий туннельный микроскоп
Сканирующий туннельный микроскоп можно удалить молекулы SAM многих различных способов. Первый - удалить их механически, проведя кончиком по поверхности подложки. Это не самый востребованный метод, так как эти насадки дорогие, и их перетаскивание приводит к значительному износу и ухудшению качества насадок. Второй способ - разложить или десорбировать молекулы SAM, стреляя в них электронным лучом. Сканирующий туннельный микроскоп может также удалить Sams с помощью полевой десорбции и поля усиливается поверхностной диффузии. [32]
  • Атомно-силовой микроскоп
Чаще всего этот метод используется для удаления молекул SAM в процессе, называемом бритье, когда наконечник атомно-силового микроскопа перемещается по поверхности, механически удаляя молекулы. Атомно - силовой микроскоп может также удалить молекулы SAM с помощью локальной нанолитографии окисления . [32]
  • Ультрафиолетовое облучение
В этом процессе УФ-свет проецируется на поверхность с помощью SAM через рисунок температур в пленке хрома. Это приводит к фотоокислению молекул SAM. Затем их можно смыть полярным растворителем. Этот процесс имеет разрешение 100 нм и требует времени воздействия 15–20 минут. [1]

3. Измените хвостовые группы [ править ]

Окончательная стратегия фокусируется не на отложении или удалении SAMS, а на модификации концевых групп. В первом случае концевую группу можно модифицировать для удаления функциональности, так что молекула SAM будет инертной. В том же отношении терминальная группа может быть изменена для добавления функциональности [34], чтобы она могла принимать различные материалы или иметь другие свойства, чем исходная терминальная группа SAM. Основные методы, в которых используется эта стратегия: [32]

  • Сфокусированный электронный пучок и ультрафиолетовое облучение
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 беспорядок конфромации. [1]
  • Атомно-силовой микроскоп
Проводящий наконечник АСМ может вызвать электрохимическую реакцию, которая может изменить концевую группу. [32]

Приложения [ править ]

Тонкопленочные ЗРК [ править ]

SAM - это недорогое и универсальное покрытие поверхности для различных применений, включая контроль смачивания и адгезии, [35] химической стойкости, биосовместимости, сенсибилизации и молекулярного распознавания для сенсоров [36] и нанопроизводства. [6] Сферы применения SAM включают биологию, электрохимию и электронику, наноэлектромеханические системы (NEMS) и микроэлектромеханические системы (MEMS), а также предметы 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 поверхностных свойств электродов для электрохимии, общей электроники и различных НЭМС и МЭМС.[1] Например, свойства SAM можно использовать для управления переносом электронов в электрохимии. [37] Они могут служить для защиты металлов от агрессивных химикатов и травителей. SAM также может уменьшить прилипание компонентов NEMS и MEMS во влажной среде. Таким же образом ЗРК могут изменять свойства стекла. В обычном бытовом продукте Rain-X используются SAM для создания гидрофобного монослоя на лобовых стеклах автомобилей, защищающих их от дождя. Другое применение - это антиадгезионное покрытие наинструментах и ​​штампах для наноимпринтной литографии (NIL). Можно также покрытьинструменты для литья под давлением для репликации полимера перфтордецилтрихлорсиланом SAM. [38]

Тонкопленочные SAM также могут быть размещены на наноструктурах . Таким образом они функционализируют наноструктуру . Это выгодно, потому что наноструктура теперь может селективно прикрепляться к другим молекулам или SAM. Этот метод полезен в биосенсорах или других устройствах MEMS, которым необходимо отделить один тип молекулы от окружающей среды. Одним из примеров является использование магнитных наночастиц для удаления грибка из кровотока. наночастицамипокрыт SAM, который связывается с грибком. Когда зараженная кровь фильтруется через устройство MEMS, магнитные наночастицы вставляются в кровь, где они связываются с грибком, а затем под действием магнита вытесняются из кровотока в соседний ламинарный поток отходов. [39]

Узорчатые SAM [ править ]

SAM также полезны при осаждении наноструктур , поскольку каждая молекула адсорбата может быть адаптирована для притяжения двух разных материалов. Современные методы используют голову для притяжения к поверхности, как золотая пластина. Конечная группа затем модифицируется для притяжения определенного материала, такого как конкретная наночастица , проволока, лента или другая наноструктура . Таким образом, где бы SAM ни наносился на поверхность, к хвостовым группам будут прикреплены наноструктуры . Одним из примеров является использование двух типов SAM для выравнивания одностенных углеродных нанотрубок., ОСНТ. Нанолитографию с помощью погружного пера использовали для создания рисунка SAM с 16-меркаптогексадекановой кислотой (MHA), а остальную поверхность пассивировали с помощью 1-октадекантиола (ODT) SAM. Полярный растворитель, несущий ОСНТ, притягивается к гидрофильному ГАМ; по мере испарения растворителя ОСНТ находятся 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 сотрудники смогли создать сложные двухмерные формы, изображение созданной формы показано справа. [32] [40] Еще одно применение шаблонных SAM - функционализация биосенсоров.. Хвостовые группы можно модифицировать, 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 другим компонентам биосенсора . [27]

Металлоорганические сверхрешетки [ править ]

Существует значительный интерес к использованию SAM для новых материалов, например, путем формирования двух- или трехмерных металлорганических сверхрешеток путем сборки наночастиц, покрытых SAM [41], или послойных массивов SAM-наночастиц с использованием дитиолов. [42]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Б с д е е г ч я J к л м п о р а Q R сек т у V ш х Любви; и другие. (2005). «Самособирающиеся монослои тиолатов на металлах как форма нанотехнологии». Chem. Ред . 105 (4): 1103–1170. DOI : 10.1021 / cr0300789 . PMID  15826011 .
  2. ^ Барлоу, SM; Раваль Р. (2003). «Сложные органические молекулы на металлических поверхностях: связь, организация и хиральность». Отчеты по науке о поверхности . 50 (6–8): 201–341. Bibcode : 2003SurSR..50..201B . DOI : 10.1016 / S0167-5729 (03) 00015-3 .
  3. ^ Элеманс, JAAW; Лей С., Де Фейтер С. (2009). "Молекулярные и супрамолекулярные сети на поверхности: от инженерии двумерных кристаллов до реакционной способности". Энгью. Chem. Int. Эд . 48 (40): 7298–7332. DOI : 10.1002 / anie.200806339 . PMID 19746490 . 
  4. ^ Витте, G .; Wöll Ch. (2004). «Рост ароматических молекул на твердых подложках для приложений в органической электронике». Журнал материаловедения . 19 (7): 1889–1916. Bibcode : 2004JMatR..19.1889W . DOI : 10.1557 / JMR.2004.0251 .
  5. ^ Де Фейтер, S .; Де Шрейер (2003). «Двумерная супрамолекулярная самосборка с помощью сканирующей туннельной микроскопии». Обзоры химического общества . 32 (3): 139–150. CiteSeerX 10.1.1.467.5727 . DOI : 10.1039 / b206566p . PMID 12792937 .  
  6. ^ a b c d e f g h i j Шварц, Д. К., Механизмы и кинетика образования самоорганизованного монослоя (2001). «Механизмы и кинетика образования самоорганизованного монослоя». Анну. Rev. Phys. Chem . 52 : 107–37. Bibcode : 2001ARPC ... 52..107S . DOI : 10.1146 / annurev.physchem.52.1.107 . PMID 11326061 . CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  7. ^ a b c d e Schreiber, F (30 ноября 2000 г.). «Структура и рост самосборных монослоев». Прогресс в науке о поверхности . 65 (5–8): 151–257. Bibcode : 2000PrSS ... 65..151S . DOI : 10.1016 / S0079-6816 (00) 00024-1 .
  8. ^ Внек, Гари, Гари Л. Bowlin (2004). Энциклопедия биоматериалов и биомедицинской инженерии . Informa Healthcare. С. 1331–1333.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  9. ^ a b c d e f g h i j Вос, Йоханнес Г., Роберт Дж. Форстер, Тиа Э. Киз (2003). Межфазные супрамолекулярные сборки . Вайли. С. 88–94.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  10. ^ a b Маду, Марк (2002). Основы микротехнологии: наука миниатюризации . CRC. С. 62–63.
  11. ^ a b c Кайфер, Ангел (2001). Супрамолекулярная электрохимия. Корал-Гейблс . Wiley VCH. С. 191–193.
  12. ^ Saliterman, Стивен (2006). Самособирающиеся монослои (САМ). Основы БиоМЭМС и медицинских микроустройств . SPIE Press. С. 94–96.
  13. ^ Андрес, RP; Bein T .; Дороги М .; Feng S .; Хендерсон Джи; Кубяк CP; Махони В .; Осифчин Р.Г .; Райфенбергер Р. (1996). «Кулоновская лестница при комнатной температуре в самоорганизующейся молекулярной наноструктуре». Наука . 272 (5266): 1323–1325. Bibcode : 1996Sci ... 272.1323A . DOI : 10.1126 / science.272.5266.1323 . PMID 8662464 . S2CID 24880913 .  
  14. ^ Шапоренко, А .; Muller J .; Weidner T .; Terfort A .; Жарников М. (2007). «Баланс структурно-строительных сил в самоорганизующихся монослоях на основе селена». Журнал Американского химического общества . 129 (8): 2232–2233. DOI : 10.1021 / ja068916e . PMID 17274618 . 
  15. ^ a b Subramanian, S .; Сампат С. (2007). «Повышенная стабильность самоорганизующихся монослоев коротко- и длинноцепочечных диселенидов на золоте, исследованная с помощью электрохимии, спектроскопии и микроскопии». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 312 (2): 413–424. Bibcode : 2007JCIS..312..413S . DOI : 10.1016 / j.jcis.2007.03.021 . PMID 17451727 . 
  16. ^ Бюше, Жан-Пьер; Сантессон, Ларс, Керн, Клаус (31 марта 1994 г.). «Термическое исцеление самоорганизующихся органических монослоев: гексан- и октадекантиол на Au (111) и Ag (111)». Ленгмюра . 10 (4): 979–983. DOI : 10.1021 / la00016a001 .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  17. ^ a b Schlenoff, Joseph B .; Ли, Мин, Ли, Хиеп (30 ноября 1995 г.). «Стабильность и самообмен в монослоях алкантиола». Журнал Американского химического общества . 117 (50): 12528–12536. DOI : 10.1021 / ja00155a016 .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  18. ^ Высоцкий. «Самоорганизованные монослои (SAM) как поверхности столкновения для ионной активации» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 22 июня 2010 года.
  19. ^ a b c Нуццо, Ральф Дж .; Аллара, Дэвид Л. (31 мая 1983 г.). «Адсорбция бифункциональных органических дисульфидов на золотых поверхностях». Журнал Американского химического общества . 105 (13): 4481–4483. DOI : 10.1021 / ja00351a063 .
  20. ^ a b Bain, Colin D .; Тротон, Э. Барри; Тао, Юй Тай; Эвалл, Джозеф; Whitesides, Джордж М .; Нуццо, Ральф Г. (31 декабря 1988 г.). «Формирование однослойных пленок спонтанной сборкой органических тиолов из раствора на золото» . Журнал Американского химического общества . 111 (1): 321–335. DOI : 10.1021 / ja00183a049 .
  21. ^ a b c d Hamoudi, H .; Прато М., Даблемон С., Каваллери О., Канепа М., Эсаулов В.А. (2010). "Самосборка 1,4-Benzenedimethanethiol самоорганизующихся монослоев на золоте". Ленгмюра . 26 (10): 7242–7247. DOI : 10.1021 / la904317b . PMID 20199099 . CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  22. ^ a b c d Hamoudi, H .; Guo Z., Prato M., Dablemont C., Zheng WQ, Bourguignon B., Canepa M., Esaulov, VA; Прато, Мирко; Даблемон, Селин; Чжэн, Ван Цюань; Бургиньон, Бернар; Канепа, Маурицио; Есаулов, Владимир А. (2008). «О самосборке короткоцепочечных алканедитиолов». Физическая химия Химическая физика . 10 (45): 6836–6841. Bibcode : 2008PCCP ... 10.6836H . DOI : 10.1039 / B809760G . PMID 19015788 . CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  23. ^ а б Аларкон, LS; Чен Л., Эсаулов В.А., Гайоне Дж. Э., Санчес Э., Гриззи О. (2010). «Самосборные 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. DOI : 10.1021 / jp1044157 .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  24. ^ Chaudhari, V .; Хариш НМК; Sampath S .; Есаулов В.А. (2011). «Заместительная самосборка SAM алкантиола и селенола из лежащего дважды связанного SAM бутандитиола на золоте». Журнал физической химии C . 115 (33): 16518–16523. DOI : 10.1021 / jp2042922 .
  25. ^ Прато, М .; Moroni R .; Bisio F .; Rolandi R .; Mattera L .; Cavalleri O .; Канепа М. (2008). "Оптические характеристики самоорганизующихся монослоев тиолата на Au (111)". Журнал физической химии C . 112 (10): 3899–3906. DOI : 10.1021 / jp711194s .
  26. ^ Като, H .; Но Дж .; Hara M .; Каваи М. (2002). "Исследование HREELS самоорганизующихся монослоев алкантиола на Au (111)". Журнал физической химии C . 106 (37): 9655–9658. DOI : 10.1021 / jp020968c .
  27. ^ a b Смит; и другие. (2004). «Формирование самосборных монослоев». Прогресс в науке о поверхности . 75 (1–2): 1–68. Bibcode : 2004PrSS ... 75 .... 1S . DOI : 10.1016 / j.progsurf.2003.12.001 .
  28. ^ Laffineur, F .; Огюст, Д .; Plumier, F .; Pirlot, C .; Hevesi, L .; Делхалле, Дж .; Мехалиф, З. (2004). «Сравнение монослоев CH3 (CH2) 15SH и CF3 (CF2) 3 (CH2) 11SH на электроосажденном серебре». Ленгмюра . 20 (8): 3240–3245. DOI : 10.1021 / la035851 + . ISSN 0743-7463 . PMID 15875853 .  
  29. ^ Тан, Юнань; Ян, Цзявэй; Чжоу, Сяошунь; Фу, Юнчунь; Мао, Бинвэй (2008). «Исследование методом СТМ самосборки неионного фторсодержащего поверхностно-активного вещества зонила ФСН на больших доменах Au (111), небольшом количестве дефектов и хорошей стабильности». Ленгмюра . 24 (23): 13245–13249. DOI : 10.1021 / la802682n . PMID 18980356 . 
  30. ^ Ян, Цзявэй; Тан, Юнань; Сунь, Чуньфэн; Су, Юйчжуань; Мао, Бинвэй (2010). «Исследование методом СТМ самосборки неионогенного фторсодержащего ПАВ Zonyl FSN на молекулярной решетке Au (100) (3/1 / -1 / 1), гофре и подвижности, усиленной адсорбатом». Ленгмюра . 26 (6): 3829–3834. DOI : 10.1021 / la903250m . PMID 20058870 . 
  31. ^ Тан, Юнань; Ян, Цзявэй; Чжу, Фэн; Сунь, Чуньфэн; Мао, Бинвэй (2011). «Сравнительное исследование методом сканирующей туннельной микроскопии неионогенного фторсодержащего поверхностно-активного вещества zonyl FSN самоорганизующихся монослоев на Au (111) и Au (100) - структурный переход, индуцированный потенциалом». Ленгмюра . 27 (3): 943–947. DOI : 10.1021 / la103812v . PMID 21214202 . 
  32. ^ Б с д е е г Сонг, Jin Koh (2007). «Стратегии контролируемого размещения наноразмерных строительных блоков» . Nanoscale Res Lett . 2 (11): 519–545. Bibcode : 2007NRL ..... 2..519K . DOI : 10.1007 / s11671-007-9091-3 . PMC 3246612 . PMID 21794185 .  
  33. ^ Пинер, RD; Чжу, Дж; Сюй, Ф; Hong, S; Миркин, CA (1999). «Нанолитография Dip-Pen» . Наука . 283 (5402): 661–663. DOI : 10.1126 / science.283.5402.661 . PMID 9924019 . S2CID 27011581 .  
  34. ^ Lud, SQ; Neppl, S; Сюй, Ф; Feulner, P; Штутцманн, М; Джордан, Райнер; Feulner, Питер; Штутцманн, Мартин; Гарридо, Хосе А. (2010). «Управление функциональностью поверхности посредством генерации тиоловых групп в самоорганизующемся монослое». Ленгмюра . 26 (20): 15895–900. DOI : 10.1021 / la102225r . PMID 20845943 . 
  35. ^ Laibinis, Paul E .; Whitesides, Джордж М .; Аллара, Дэвид Л .; Тао, Юй Тай; Парих, Атул Н .; Нуццо, Ральф Г. (1 сентября 1991 г.). «Сравнение структур и смачивающих свойств самоорганизующихся монослоев н-алкантиолов на металлических поверхностях чеканки, меди, серебра и золота». Журнал Американского химического общества . 113 (19): 7152–7167. DOI : 10.1021 / ja00019a011 . ISSN 0002-7863 . 
  36. ^ Нойхаузер, Томер; Мандлер, Дэниел (17 января 2011 г.). «Определение низких уровней ионов кадмия методом осаждения под напряжением на самоорганизующемся монослое на золотом электроде». Analytica Chimica Acta . 684 (1–2): 1–7. DOI : 10.1016 / j.aca.2010.10.021 . PMID 21167979 . 
  37. ^ Lud, SQ; Стинакерс, М; Бруно, П; Груэн, DM; Feulner, P; Garrido, JA; Штутцманн, М; Штутцманн, М. (2006). «Химическая прививка самоорганизующихся монослоев бифенила на ультрананокристаллическом алмазе». Журнал Американского химического общества . 128 (51): 16884–16891. DOI : 10.1021 / ja0657049 . PMID 17177439 . 
  38. ^ Чех J; Таборийский Р (2012). «Устойчивость однослойного покрытия FDTS на алюминиевых инструментах для литья под давлением». Прикладная наука о поверхности . 259 : 538–541. Bibcode : 2012ApSS..259..538C . DOI : 10.1016 / j.apsusc.2012.07.078 .
  39. ^ Юнг "и все"; Fiering, Дж; Мюллер, AJ; Ingber, DE (2009). «Микромагнитно-микрофлюидное устройство для очистки крови». Лаборатория на чипе . 9 (9): 1171–1177. DOI : 10.1039 / b816986a . PMID 19370233 . 
  40. ^ 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 . DOI : 10.1039 / b501599p . PMID 16365640 .  
  41. ^ Кили, CJ; Финк Дж., Браст М., Бетелл Д.? Шиффрин DJ (1999). «Самопроизвольное упорядочение бимодальных ансамблей наноскопических кластеров золота». Природа . 396 (3): 444–446. Bibcode : 1998Natur.396..444K . DOI : 10.1038 / 24808 . S2CID 4420426 . CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  42. ^ Виджая Саратхи, К .; Джон Томас П., Кулькарни ГУ, Рао CNR (1999). "Сверхрешетки квантовых точек металл и металл-полупроводник, полученные послойным осаждением массивов наночастиц". Журнал физической химии . 103 (3): 399–401. DOI : 10.1021 / jp983836l .CS1 maint: multiple names: authors list (link)

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Sagiv, J .; Полимеропулос, Э.Е. (1978). «Адсорбированные монослои - молекулярная организация и электрические свойства». Berichte der Bunsen-Gesellschaft-Physical Chemistry Химическая физика . 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 приложений , CKN Li (ред.), Электрохимическое общество 1986: 175.
  • Faucheux, N .; Schweiss, R .; Lützow, K .; Werner, C .; Грот, Т. (2004). «Самособирающиеся монослои с разными терминальными группами в качестве модельных субстратов для исследований клеточной адгезии». Биоматериалы . 25 (14): 2721–2730. DOI : 10.1016 / j.biomaterials.2003.09.069 . PMID  14962551 .
  • Вассерман, SR; Tao, YT; Whitesides, GM (1989). «Структура и реакционная способность монослоев алкилсилоксана, образованных реакцией алкилтрихлорсиланов на кремниевых подложках». Ленгмюра . 5 (4): 1074–1087. DOI : 10.1021 / la00088a035 .
  • Хостер, HE; Roos, M .; Breitruck, A .; Meier, C .; Tonigold, K .; Waldmann, T .; Ziener, U .; Ландфестер, К .; Бем, Р.Дж. (2007). "Формирование структуры в адсодержащих слоях, производных бис (терпиридина) - молекула-субстрат против взаимодействия молекула-молекула". Ленгмюра . 23 (23): 11570–11579. DOI : 10.1021 / la701382n . PMID  17914848 .
  • Sigma-Aldrich "Материал имеет значение", молекулярная самосборка