對於單層薄膜的研究上，我們利用具有二個氧化還原中心的雙二茂鐵烷硫化合物4與相對應之直鏈烷硫化合物共吸附於Au(111)表面上形成化合物5，以電化學分析儀測定，發現化合物4與5皆具有二個可逆的氧化還原波，且為穩定的化合物。對化合物4而言，經由電化學實驗所得之數據分析可得知其電子傳遞方式為diffusion controlling。對化合物5而言，其電位差皆小於一個電子的理論電位差(59 mV)，掃描速率與電流值呈線性關係，均證實其具有典型單層薄膜氧化還原性質，而電子傳遞方式為direct controlling。此外化合物4c在Au(111)表面的排列較化合物4a，4b更佳，因此其對Au(111)的表面覆蓋量較高。更進一步，欲利用此SAM性質將雙二茂鐵烷硫化合物建構於奈米粒子上，成為一有用之奈米材料。首先合成出大小均勻化的雙二茂鐵烷硫化合物之金奈米粒子6，再以傳統化學儀器NMR、IR、TEM、UV/Vis、CV等鑑定，證明雙二茂鐵烷硫化合物的確鍵結於金簇上，可溶於非極性溶劑中，而由電化學測定，發現其電化學行為與SAM性質相似，電子傳遞方式亦為direct controlling，且為一穩定化合物。

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目錄
圖目錄
表目錄
第一章 緒論
1-1 簡介 1
1-2分子自身化學吸附於受質上自然形成單層 3
1-3 二茂鐵衍生物自身化學吸附於金表面上 6
1-3-1 烷硫化合物在金表面上自身化學吸附形成單層的形式 6
1-3-2 以二茂鐵為末端基團的烷硫化合物與Au(111)形成單層
結構的模型 8
1-3-3 具有二茂鐵基團的烷硫分子與直鏈分子共吸附於
Au(111)之表面 9
1-3-4 覆蓋量的計算 12
1-3-5 非極性的二茂鐵烷硫分子化學吸附於Au(111)表面 14
1-3-6 雙二茂鐵分子化學吸附於金電極表面的情形 16
1-4 奈米金簇與雙二茂鐵衍生物的結合 19
1-4-1 金奈米粒子結合烷硫衍生物的合成 20
1-4-2 金奈米粒子的特性 22
1-4-3 以雙二茂鐵衍生物修飾金奈米粒子 24
1-5 目的 31

第二章 實驗部分 33
2-1 藥品部分 33
2-2 儀器部分與物性的測量 36
2-3 合成 42
2-3-1 化合物2之合成 44
2-3-2 化合物2c的合成 46
2-3-3 化合物3的合成 47
2-3-4 化合物4的合成 50
2-3-5修飾Au(111)電極的製備 53
2-3-6 以烷硫分子包覆的金簇奈米粒子(AuC8)的合成 53
2-3-7金簇奈米粒子的均勻化 55
2-3-8含雙二茂鐵分子的金奈米粒子之合成 57

第三章 結果與討論 60
3-1化合物4，5的電化學行為的探討 60
3-1-1化合物4的電化學行為 60
3-1-2化合物5的電化學行為 63
3-1-3不同比例的雙二茂鐵烷硫分子(5)與相對應之直鏈烷硫
分子共吸附於Au(111)之表面的電化學行為 69
3-1-4覆蓋量的計算 73
3-1-5 Au(111)表面上雙二茂鐵的氧化還原行為與掃描速率 76
的關係
3-1-6電子傳遞方式的討論 84
3-1-7表面的電子傳遞速率 96
3-2金奈米粒子的鑑定 100
3-2-1金奈米粒子的電子影像 100
3-2-2紫外/可見光譜的分析 104
3-2-3 NMR光譜 107
3-2-4 X光散射圖譜 109
3-3化合物6的物理性質 111
3-3-1化合物6的電子影像 111
3-3-2化合物6的紅外光譜分析 115
3-3-3 化合物6的13C NMR光譜 118
3-3-4化合物6的1H NMR光譜 118
3-3-5紫外/可見光譜的分析 126
3-3-6化合物6的電化學行為 128
3-4比較化合物4，5，6的電化學數據之間的關係 136
第四章 結論 137

第五章 展望 139

第六章 參考文獻 141

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