周家栋　董依慧　张帅辉　赵元元　郭小飞　陆小华　王昌松

(南京工业大学化工学院，材料化学工程国家重点实验室，南京210009)

高覆盖率氟代癸基三氯硅烷自组装单分子膜的制备

周家栋董依慧张帅辉赵元元郭小飞陆小华王昌松*

(南京工业大学化工学院，材料化学工程国家重点实验室，南京210009)

通过液相沉积在云母表面制备1H,1H,2H,2H-全氟癸基三氯硅烷(FDTS)自组装单分子膜(SAMs)。室温下，将1.0 mmol∙L－1的FDTS溶液静置水解15 min，再把云母浸入自组装30 min，原子力显微镜(AFM)表征发现，液相沉积过程中FDTS的团聚现象得到有效解决。该方法制备出了高覆盖率(85%±2%)和低均方根粗糙度(0.58 nm)的FDTS SAMs，且单分子膜的生长过程符合Langmuir一级动力学吸附模型。在液相沉积过程中，若水解和组装同时进行，过长的水解时间(大于30 min)或组装时间(大于30 min)均会导致FDTS的团聚，进而极大降低SAMs的质量。

1H,1H,2H,2H-全氟癸基三氯硅烷；自组装单分子膜；覆盖率；团聚；原子力显微镜

液相沉积是制备SAMs的常用方法，相比于化学气相沉积法13、电化学沉积法14等，其具有操作简单、易于控制的特点。然而直接液相沉积易造成FDTS在材料表面团聚，从而严重降低了FDTS的使用性能。Kushmerick等15发现微机电系统中团聚的FDTS使自组装膜的覆盖率降低、粗糙度增大，不仅没有降低界面粘滞作用，反而加重了系统静摩擦。Bunker16和Tan17等也提出了相同观点。因此，制备出高覆盖率、平整有序的FDTS SAMs对于实际应用具有重要的意义。针对FDTS的团聚问题，Bunker等16通过液相沉积发现FDTS呈液滴状团聚在硅片表面，光散射实验证明类似团聚体存在于溶液中，溶剂中水含量是造成团聚的重要因素；……