自组装( Slf-Assembly简称SA)由Bigelow及其合作者于1946 年首先提出,其基本原理由Bigelow的合作者Zisman于1964年阐明。Sagnv于1980年首先报道用正十八烷基三氟硅烷吸附在玻璃表面而形成的第一个自组装单分子膜(Sel-Asembled Monolayers，SAMs)，从此将自组装作为一种专门的成膜技术进行研究。它的研究不仅对一些自然科学基本问题如绝缘介质的电子隧道效应、界面电子转移理论、分子间相互作用、表面结构和性质的关系等具有重要的科学价值，而且作为超薄层材料制备和表面改性技术在分子识别、分子器件、新型微型传感器、薄膜光学器件、高灵敏度分离检测以及在表面抗蚀、催化、润滑、电子传递等方面极具应用前景,因此在十几年来迅速成为相关学科的研究焦点。

自组装单分子膜示意图

       麦克林提供各类硫醇类自组装材料试剂及其衍生产品，具有纯度等级高、生产工艺先进、支持研发定制等特点，能被广泛适用于各类科研项目、研究实验中，欢迎选购。

       本文通过以下几点简单介绍麦克林硫醇类自组装材料试剂的产品特性及相关应用：

        1、自组装材料的基本原理

        2、硫醇类材料在SAM中的机理

        3、硫醇类材料自组装单分子膜的应用

        4、麦克林硫醇类自组装材料及其相关产品介绍

自组装材料的基本原理

       自组装成膜的基本原理是通过固-液界面间的化学吸附(表面化学反应)进行的:在表面活性剂的有机溶液中,浸入某种表面物质的基片,活性剂分子的反应基(头基)与基片表面物质自动发生连续的化学反应,在基片表面形成由化学键连接的取向、紧密排列的二维有序的单分子膜，同层内分子间的作用力仍然为范德华力。

       目前使用SA技术组装的化合物主要为含硫的化合物,如:硫醇化合物、联硫有机物、双烷基硫化物、原黄酸盐、碗酚.联硫苯、及硫脲等,使用的基底材料有Au、Ag、Cu、Pt、Hg、Fe、Fe2O3,等,但被研究得最为广泛和深人的体系为硫醇化合物在Au表面的自组装。组装的途径既可以先合成具有特定功能基的硫醇化合物,然后通过硫醇化合物在金表面的化学吸附来完成，也可以先固定含特定端基的硫醇化合物在金表面，然后再通过化学反应使其暴露在外表面的活性基团键接一个功能分子，获得具有特定功能的外表面。

硫醇类材料在SAM中的机理

       硫醇分子单层膜具有高度的有序性，是现今表面修饰最重要的单层分子之一。硫醇分子具有可控的二维结构，十分有利于研究分子自组装的物理化学信息，包括自组装机制、分子构象、吸附位点、相变以及界面动力学等基本问题。

       硫醇分子的巯基与Au之间通过极性共价键连接，硫醇在金表面的自组装具有如下特性:

       (1) 成膜的速率越低，膜的有序性会越好

       (2) 在溶液中，烷基硫醇不易聚合，成膜的条件很容易控制

       (3) 选择性越高，吸附的杂质越少

       (4) 在超高真空条件下，采用蒸发镀膜的方法可以制备具有原子级平整度的基片。

       影响分子自组装和单分子膜品质的因素比较多，主要因素包括基片表面的粗糙度、活性分子反应基团的活性和空间位阻、分子链的大小和极性、溶质的极性和溶液的浓度等。自组装的速率也会受到多种因素的影响，如温度、溶剂和溶液浓度、吸附分子的链长及基片物质的清洁程度等,这些因素是相对容易控制的，而有的因素如界面反应速率和单分子层吸附的可逆性是由系统本身所决定的。

       SAM的形成基于巯基与基底材料的强烈化学结合和聚亚甲基链的定向排列。巯基在基底表面形成SAMs的过程中，主要依靠以下几种作用力的推动:长链分子端基与基底表面强烈的化学键合作用、分子链之间的范德华力，以及分子链上特定官能团之间的相互作用。在SAMs形成之后，吸附的硫醇分子之间的作用力主要包括分子链之间的范德华力以及分子链上特殊官能团间的相互作用。研究表明，末端带有功能基团的SAMs中的硫醇分子间会表现出复杂的相互作用，比如静电作用、氢键作用等。这些作用力受到多种因素的影响，比如周围硫醇分子的种类或链长、电解质种类、支持电解质的种类与浓度等。

金表面硫醇自组装单分子膜结构

硫醇类材料自组装单分子膜的应用

       SAMs是用来实现表面修饰和功能化最普遍的方法之一，在过去三十年里已经受到了广泛的研究。分子自组装技术在电化学研究领域、表面润湿技术、纳米技术、光刻技术等方面得到了广泛地研究。尤其是在电化学领域，SAMs 的提出为许多基础问题的研究提供了前所未有的机会，如长程电子转移动力学及其机制、吸附过程、溶剂效应、离子对和分子间相互作用力等，并在电化学生物传感器、半导体材料等应用研究领域展现其广阔的发展前景。

麦克林硫醇类自组装材料产品介绍

       麦克林硫醇类材料自组装试剂产品优势：

       1.结构新颖、品种繁多

       2.纯度等级高

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