自组装单分子膜的制备及其在电分析化学中的应用*

2012-09-25王都留杨建东

大学化学 2012年5期

关键词：研究

王都留杨建东

(陇南师范高等专科学校生物与化学系甘肃成县 742500)

随着科学技术的发展，对材料的研究正致力于采用“自下而上”的构筑方式来代替传统的“自上而下”的微加工技术，分子自组装正是适应这样一种趋势而产生的新技术。分子自组装的最基本层次是以有机分子为基本模块单元(building blocks)的。在生命体系中，大量复杂、具有生物学功能的超分子系统(蛋白质、核酸、生物膜、脂质体等)正是通过分子自组装形成的。有机化合物分子除通过化学键结合之外，在分子间还存在弱的相互作用，如氢键、静电作用、范德华力、π-π之间的相互作用等。这些相互作用在形成分子自组装时扮演重要的角色，可以形成一定结构、较稳定、具有某种特定功能的分子聚集体或超分子结构。这些由特殊功能分子聚集体形成的纳米材料在分子器件、生物传感等领域具有潜在的应用价值。

自组装单分子膜(self-assembled monolayers，SAMs)是分子通过化学键相互作用自发吸附在固/液或气/液界面形成的热力学稳定和能量最低的有序膜[1]。与其他单层膜相比，自组装膜有序度高、缺陷少、能量低；易于用物理和化学技术进行研究。自组装膜提供了在分子水平上设计表面结构来获得预期的界面物理和化学性质，而且为在二维或三维水平上组装复杂界面提供了强有力的工具，因此是研究各种表面和界面复杂现象的模型体系。