溴原子对卤化物表面纳米结构的影响
文献综述
近年来，纳米科技迅速发展，纳米科技是在纳米的尺度上对物质性质和应用进行研究。纳米科技合成物质的方法有两种，分别是“自上而下”，和“自下而上”的方法。“自下而上”的方法就是直接操纵原子和分子合成我们需要的物质[1，2]。分子自组装是纳米尺度上制备新物质的一个重要手段，分子自组装技术是以“前体”分子作为合成新物质的结构单元，通过分子之间的相互作用（氢键，范德华力），自发形成所需要的稳定的聚集体。
- 表面分子自组装
分子自组装可以在界面中进行，这里界面包括了液/液界面，液/固界面，气/液界面，气/固界面[3]。我们研究的主要是气/固界面的表面分子自组装。表面分子自组装指的是在特定的表面上，通过分子-分子或者分子与特定表面之间的相互作用力来生成我们所需要的高度有序的聚集体。在表面分子自组装的过程中，影响表面分子自组装结构的因素主要有分子的种类，不同分子之间的比例，基底的种类和温度，表面组装的外部环境等等。因此，我们可以通过设定特定的分子结构，控制不同分子之间的比例，选择不同的基底种类控制分子之间的相互作用，进而实现表面特定的分子结构的自组装[4，5]。对于部分特殊的分子，还可以通过改变分子自组装的外部环境，例如控制表面的气体压强，或者施加一定强度的磁场来影响分子的自组装[6]。表面分子自组装技术因为其直接作用于分子尺度的优越性以及控制条件的多样性等优点，导致近年来被广泛使用以及研究和应用。
在表面分子的相互作用中，作用力可以分为两大类，一种是强相互作用，如离子键，金属键和共价键，它们的键能能够达到100kJ/mol-800KJ/mol;另外一种是比较弱的相互作用,主要是非共价相互作用，例如氢键，范德华力，疏水相互作用，主客体相互作用，pi;-pi;堆积相互作用，金属配位相互作用，电荷转移相互作用，他们的键能通常只有几十KJ/mol。在表面自组装过程中更重要的是弱相互作用(氢键，范德华力，卤键），因此在本实验中，主要探究的是弱相互作用中溴原子的对表面结构的影响[7]。
1.1氢键作用力
氢键是两个电负性原子的共价结合的氢原子构成的键，它是基本的弱结合力之一，通常存在不同的基团或者分子之间，它的键能一般为25KJ-40KJ/mol之间，强度适中，具有方向性和饱和性。氢键是构建超分子自组装的理想的推动力[8,9]。还可以通过改变氢键的序列来形成同源或者异源的超分子组装体系[10]。基于氢键的超分子组装示意图如图1所示。
图1 基于氢键超分子自组装示意图
1.2静电相互作用
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