雙炔基分子方向性自組裝與聚合行為研究

Oriented Self-Assembling and Polymerization Behavior of Diacetylenes Molecules

楊瀚理(Han-Li Yang)

指導教授 ： 陶雨臺

國立清華大學/理學院/化學系/碩士(2012年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2012.00211

摘要

中文摘要
雙炔基分子在照光之後會進行固態聚合，形成聚雙炔基高分子。而在本項研究中，我們利用真空鍍膜的方式，在各種不同條件下於矽基板表面鍍上雙炔基分子薄膜，並利用紫外光照射的方式使其聚合，最後再以原子力顯微鏡以及拉曼光譜儀等工具去分析薄膜結構，研究分子聚合的方向性，期望找出控制聚合方向的條件。
研究的第一部分，我們蒸鍍了四種不同碳數及末端取代基的雙炔基分子（R(CH2)11CCCC(CH2)nCOOH, R = CH3 or C6H5, n = 8 or 9），去比較分子結構對於聚雙炔基高分子薄膜形貌的影響，結果發現，末端為烷基的雙炔基分子與末端為苯環的雙炔基分子在矽晶表面會自動組裝形成環狀或樹枝狀的特定結構，且因碳數的不同，會有相異的奇偶效應。而研究的第二部份，我們在矽基板上製備出三種不同形式的溝槽狀模版: (一)、鑽石砂紙刷磨過的矽基板 (二)、自組裝單分子膜作成的溝槽 (三)、修飾上自組裝單分子層的金電極當作溝槽，接著再蒸鍍上雙炔基分子，利用模版控制分子的排列，使其照光後，形成具特定聚合方向的聚雙炔基高分子薄膜。並探討各種影響分子排列的因素，包括基板溫度、自組裝單分子膜的類型…等。從結果顯示，在基板加熱的條件下，溝槽所提供的側向作用力，會促使分子垂直於溝槽做聚合，我們可以得到具方向性聚合的聚雙炔基高分子薄膜。

關鍵字

方向性自組裝 ； 雙炔基 ； 真空蒸鍍 ； 薄膜製程

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diacetylene ； self-assembly

參考文獻

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