香蕉形分子晶体的生长特性

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1、香蕉形分子晶体的生长特性摘要:用显微镜热台分析法制成了香蕉形分子光片，利用正交偏光显微镜分析了这种典型性分子从80℃到55℃的晶体生长过程，得到了周期结构的层状晶体。随着结晶体系温度的降低，所得到的层状晶体在玻璃衬底上出现分子自组装现象，室温时，香蕉形分子已在玻璃片上自动组装成了完全有序的、排列形状不同的周期性层状晶体。进一步分析表明，诸如平行状、镶嵌阔叶状、扇形等不同排列形状的周期性层状晶体的自组装驱动力主要是分子间氢键(C－H…N)的作用力。关键词:香蕉形分子;显微镜热台分析法;晶体生长；自组装；层状晶体。Banana-shapedmoleculesfromliquidtocr

2、ystalsCollegeofPhysics&ElectronicInformation,YunnanNormalUniversity,Kunming,Yunnan650092,ChinaQing-lanMa,andFu-FangZhou,YuanMingHuangAbstract:Withanalyzingmethodsofmicroscopicheating-stand,wepreparedtheopticalslicesofbanana-shapedmolecularmeltdown.WithusingofPOMtoanalyzedthegrowingprocessofthe

3、typicallymolecularcrystalsfrom80℃to55℃,periodiclayer-shapedcrystalshavebeenobtained.Asloweringthetemperatureofthecrystallizingsystem,layer-shapedcrystalsturnupthephenomenonofmolecularself-assemblyonglasssubstrate.Atroomtemperature,banana-shapedmoleculeshaveself-assembledthecycliccrystalofthewh

4、oleregulationanddifferentcomposingshapeswhichincludedtheparallel-likesandwichandlonginlayingvaneandsectorandsoon.Furtherwediscussedthatoneofself-assembledpowersshouldbethedrivingforceofhydrogenbonding(C－H…N)amongmolecules.Keywords:Banana-shapedmolecules;analyzingmethodsofmicroscopicheating-sta

5、nd;crystalgrowth;self-assembly;layer-shapedcrystal.61.引言6晶体材料是高新技术研究领域不可缺少的材料之一，晶体生长是材料的重要组成部分。从古至今，无机晶体材料的晶体生长研究颇多，技术成果早已广泛应用于材料科学界，而有机晶体的生长技术还处在进一步发展阶段。近年来，随着有机晶体在光电子领域应用的发展，生长有机晶体成为研究的热点，开始有人用熔融法生长有机晶体[1~5]。目前，分子自组装型晶体材料具有新奇的光、电、催化等功能和特性,应用前景广泛，深受研究者重视，因此，在现在以至未来的科学界，运用分子自组装技术生长有机晶体具有广泛的研究前

6、景(6-8)。本文用显微镜热台熔融法制成了香蕉形分子光片，利用正交偏光显微镜分析了这种分子从液体到晶体的生长过程，得到了极好的层状晶体。结合所得到的偏光显微镜照片，我们研究了香蕉形分子的晶体生长特性，发现随着结晶体系温度的降低，所得到的层状晶体在玻璃衬底上自组装，而且我们的结果已经显示了香蕉形分子晶体是一种良好的自组装型层状晶体材料。2.实验用显微镜热台分析法，取少量香蕉形分子晶粒于载玻片上，将载玻片放到显微镜热台上进行加热熔化，制成香蕉形分子光片；调节加热台的温度和时间，恒温降温，当温度降至香蕉形分子晶体的熔点时，熔体开始结晶，在正交偏光显微镜下观察晶体的生长过程，得到了香蕉形分

7、子从液体到晶体的一系列显微镜照片；通过分析香蕉形分子晶体的生长照片，研究其结晶特性。3.结果与讨论每一种晶体都有一定的结晶习性，不同的形成条件，不同的结晶顺序，结晶体的形状和有序程度也不同。香蕉形分子晶体是一种有机合成产物，其分子结构式是图1。研究表明，这种分子晶体的结晶形态随温度的变化而变化，在不同的温度条件下，结晶体的形貌和有序度是不同的。香蕉形分子熔体是各向同性液体，90℃时在正交偏光显微镜下观察为黑色。80℃时熔体开始结晶，图2的偏光显微镜照片显示，随着温度的