选择(或合成)一些一维和二维配位聚合物(特别是一些有电化学活性的配位聚合物),探索出配位聚合物在单晶电极表面的自组装的合适方法。进一步系统研究配位聚合物在电极表面的自组装方法及自组装膜的结构以及电化学(电催化)性能和其它物理化学性能,构筑新型配位聚合物自组装膜修饰的电极。制备出一些具有特殊物理化学性能(如光、电、电催化性能)的配位聚合物自组装膜修饰的电极,并探索配位聚合物自组装电极在分子识别、电催化和纳米构筑等方面的可能应用。该研究旨在探索新型自组装方法构筑新型的自组装膜修饰电极。研究配位聚合物的自组装条件及其自组装膜的结构特征、物理化学性能,为拓展自组装技术的基础和应用研究提供有意义的科学数据。
表面与界面是各类材料的特殊和关键的部分, 表面与界面的结构直接决定了材料的某些化学和物理性质, 通过表面与界面结构的合理设计与调控,可以合成和制备众多的具有特殊物理和化学性质的新型材料。本研究利用基于非共价键(配位键、氢键)相互作用的表面分子自组装和晶体生长控制等方法,实现功能单晶表面的修饰和结构控制。建立了一种简单有效的新方法构建在气/固界面下具有一定热稳定性的配位聚合物等超分子自组装膜;采用扫描隧道显微镜(STM)技术系统地研究了不同强度分子间非共价键作用下的超分子自组装,通过对比深入探讨了在不同强度侧向作用力下,吸附物-基底作用力对自组装膜结构的影响;探索了以所制备的超分子自组装膜为模板,进一步实现杂多酸等纳米结构在其表面的组装和纳米构筑。设计并实现了SnO2 在ZnO纳米结构上三维异质外延。成功地通过表面能的控制进而控制部分氧化物和金属纳米晶体形态和裸露面;并发现 [001]生长方向SnO2单晶纳米线具有非常好的湿度传感性质。