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聚合物作为一种典型的“软物质”材料一直备受关注,而对于聚合物自组织行为的调控研究更是近年来的科研热点。为有效控制研究聚合物的自组织行为,人们已经开发了一系列的应用方法,如旋涂法、纳米压印法等。在这些方法的应用过程中,基底及模板的表面性能对聚合物的自组织行为的调控会产生重要的影响。为获得功能性的基底/模板表面,人们通常会用到小分子表面自组装单分子层技术,目前,常见的表面自组装单分子层体系有硅烷类、硫醇类、膦酸类等。然而,这些体系在实际应用过程中都存在一定的局限性,如硅烷类粘附剂需要在二氧化硅、玻璃等基底表面作用;硫醇类粘附剂只能修饰在金等贵金属基底表面。近年来,以多巴胺(儿茶酚)作为粘附剂的自组装单分子层体系逐渐走进人们的视野。多巴胺是一种新型的仿生粘附材料,能够粘附在各种不同的基底表面,具有普遍粘附性;能够在湿润的水环境体系中保持粘附状态,具有粘附稳定性;能够在室温条件下通过溶液浸泡法完成自组装过程,具有操作简易性。基于以上特征,本文以多巴胺作为粘附剂,探讨研究功能性多巴胺自组装单分子层的形成、自组装单分子层的表面性能调控作用及纳米图案化应用。本论文的主要研究内容如下:(1)本文设计制备出三种含不同末端功能性基团的多巴胺衍生物,包括末端烷基多巴胺分子n-capryloyldopamine(CD)、末端苯基多巴胺分子n-(3,4-dihydroxy-phenethyl)-phenylbutyamide(PBD)、末端氟烷基多巴胺分子n-(4,5-dihydroxy-2-nitro-phenethyl)-perfluorocaprylamide(PFCND),利用单一有机溶液浸泡法制得相应的多巴胺衍生物自组装单分子层,并对单分子层进行了验证和分析,成功构建出自组装单分子层内多巴胺衍生物分子的组装排列模型;(2)本文通过自组装单分子层的制备,研究了功能性多巴胺衍生物分子对硅片基底表面润湿性、氧化铟锡基底表面表面能的调控作用,为多巴胺自组装单分子层表面性能调控的应用提供了依据;(3)本文以功能性多巴胺自组装单分子层的制备为基础,结合电子束曝光技术,成功设计制得二维功能性纳米图案化模板,并利用这种模板诱导共轭聚合物的自组织生长,探讨不同功能性表面对共轭聚合物自组织生长的影响,为共轭聚合物自组织行为的研究和应用提供了新的途径。