在国家自然科学基金委、科技部、中科院的大力支持下，分子纳米结构与纳米技术院重点实验室万立骏研究员的课题组与美国犹他大学的Peter J. Stang教授等合作，开展了一系列关于配体及其金属配合物表面组装的研究。继2005年初在美国科学院院刊（Proc. Natl. Acad. Sci. USA，2005, 102(4), 971-974）上发表初步研究结果后，最近他们在Au (111) 晶体表面又成功构筑了一系列金属配合物分子纳米结构，并利用电化学扫描隧道显微镜对分子阵列进行了详细研究。同时，他们还分别研究了配体与配合物在晶体表面的各自组装特点，在以金属配位配合物分子为结构单元的表面化学自组装结构构筑方面取得了新进展。有关研究成果相继发表于近期的美国化学会志 J. Am. Chem. Soc. (2005, Vol. 127, p.16279－16286) 和欧洲化学杂志（Chem. Eur. J. 出版中）。

化学自组装及其规律是当今分子工程研究中的前沿问题。利用化学自组装方法，借分子间、分子与基底间的相互作用，可在固体表面构筑分子纳米结构，这种纳米结构在纳米器件制造方面具有潜在的应用前景，是当前纳米科技的重要研究领域。金属配合物分子具有结构多样化、功能丰富等特点，是制备表面分子纳米结构，并实现纳米器件的理想基元材料。他们选取了长方形、正方形、螺旋状和笼状等分子，得到了多种不同的表面分子纳米结构，直接观察到了分子的各种形态。研究还发现，单一组分的配合物分子可自发地在Au(111)表面形成有序的超分子阵列，分子吸附后能保持原有的形貌特征；双组分体系在表面则形成分畴结构。而三维笼状分子形成对插的组装结构。该结果对研究分子间、分子与基底间相互作用，发展表面自组装理论并实现对表面纳米结构的控制制备具有重要意义。

长方形分子在Au(111)表面形成的自组装结构（左）及模型示意图（右）

分子纳米结构与纳米技术院重点实验室

2006年1月14日