中文摘要：

由分子电子材料制成的器件，可以在分子尺寸上快速处理大量信息。因此，有关分子电子器件的研究，成为交叉于化学、物理和材料学科的国际前沿课题和热点领域，分子导线又是其中的重点。目前，共轭高分子作为分子导线还存在高分子链间相互作用非常强烈，容易引起信号交叉、低灵敏度等难以解决的问题。另外，它的可溶性差，难以成型加工。我们提出，利用超支化聚合物来包接共轭链，利用其提供的三维构造对分子导线进行空间上的隔离，同时改善分子导线的溶解性。本项目的主要内容是设计并合成一种新型的、表面覆盖超支化聚合物的分子导线。首先合成接有超支化聚合物的单体，然后进行聚合，制得接有超支化侧基的共轭聚合物，通过自组装形成分子导线。研究共轭高分子链的结构、超支化聚合物的分子量、反应及自组装条件等对形成分子导线的影响，用紫外-可见光谱、原子力显微镜、透射电镜及高倍率扫描电镜等对分子导线的形貌及结构进行表征。

结论摘要：

碳纳米管具有独特的电学、力学、磁学性能，在纳米电子器件、传感器、探针、场发射、储氢材料等方面具有良好的应用前景，是当前纳米科技的研究热点之一。碳纳米管是一种一维线性纳米材料，由于具有良好的导电性，可以用作分子导线，但它在有机溶剂和水中溶解性差，难以加工，不利于实际应用。我们在碳纳米管表面接上可逆加成－裂解链转移（RAFT）基团或原子转移自由基聚合（ATRP）引发基团，在碳纳米管表面进行RAFT 聚合或ATRP反应，制得表面接有不同种类聚合物的碳纳米管，改善了碳纳米管的溶解性，为其作为分子导线在实际中应用打下了良好的基础。共轭高分子作为分子导线还存在高分子链间相互作用非常强烈，容易引起信号交叉、低灵敏度等难以解决的问题。我们尝试制备接有超支化侧基的共轭聚合物，利用超支化聚合物的三维构造对分子导线进行空间上的隔离，同时改善分子导线的溶解性。此外，我们还对以生物素（biotin）为末端基团的环境响应性聚合物的合成以及用温度条件控制可降解聚合物的拓扑结构等问题进行了研究。