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本书系统介绍各种相界面和界面上各种物理化学作用；界面分子组装的原理和理论，其结构与性能以及重要的应用；表征界面组装体的各种研究手段。全书共分五章，第1章，介绍界面组装的基本原理，组装驱动力和界面组装体的分类；第2章，界面表征技术；第3-5章，气/液界面的分子组装，气/液界面的分子组装，气/固液界面的分子组装。作为一本学术专著，本书基于作者在界面超分子组装的研究基础，除基本的组装理念，基本理论和基础知识的阐明，还立足于科学发展的前言，尽力吸取当代 外的界面组装的新成果，以使读者能深入了解界面分子组装的 进展。

第1章 界面组装化学概要1

1.1 导言：从分子化学到组装化学1

1.2 界面的定义、分类与特征5

1.3 界面的物理化学6

1.3.1 表面张力6

1.3.2 表面自由能9

1.4 界面与分子组装10

1.5 不同界面的组装化学13

1.5.1 气液界面的分子组装13

1.5.2 固液界面的分子组装15

1.5.3 液液界面的分子组装17

1.5.4 各种界面组装技术的比较18

1.6 结论与展望19

参考文献19

第2章 界面组装体的表征方法21

2.1 扫描隧道显微镜21

2.1.1 工作原理22

2.1.2 STM的基本结构23

2.1.3 STM的优缺点24

2.1.4 STM的应用24

2.2 原子力显微镜35

2.2.1 工作原理35

2.2.2 原子力显微镜基本成像模式36

2.2.3 力曲线的测量40

2.2.4 AFM的应用43

2.3 布儒斯特角显微镜49

2.3.1 工作原理49

2.3.2 应用示例50

2.4 衰减全反射红外光谱法52

2.4.1 ATR技术原理52

2.4.2 ATR的应用特点53

2.5 掠入射X射线技术55

2.6 表面等离子共振56

2.7 二次谐波与和频光谱58

2.7.1 基本原理58

2.7.2 应用60

2.8 光电子能谱63

2.9 椭圆偏振技术64

2.9.1 工作原理64

2.9.2 椭圆偏振技术的应用66

2.10 石英晶体微天平66

2.10.1 工作原理67

2.10.2 QCM仪器的基本结构68

2.10.3 QCM在界面化学研究中的应用68

2.11 接触角70

2.12 表面力仪74

2.12.1 基本原理75

2.12.2 表面力仪应用举例75

参考文献77

第3章 气液界面的分子组装——基于Langmuir-Blodgett技术的界面超分子组装79

3.1 Langmuir-Blodgett界面组装技术的简明概述79

3.1.1 Langmuir-Blodgett技术的本征特点79

3.1.2 本章拟讨论内容的简明要点82

3.2 LB界面组装技术的理论基础84

3.2.1 LB界面组装的基础理论84

3.2.2 LB界面组装的实践90

3.3 LB界面组装领域的经典研究内容105

3.3.1 染料类化合物的LB膜及功能化106

3.3.2 基于LB技术的铁电功能膜材料130

3.3.3 界面上的化学反应或分子间的相互作用137

3.3.4 基于Langmuir膜和LB膜技术的仿生膜146

3.3.5 LB界面组装领域的其他经典研究内容165

3.4 LB界面组装领域的发展新动向166

3.4.1 破裂的LB膜166

3.4.2 LB界面组装体系的超分子手性167

参考文献175

第4章 固液界面的分子组装185

4.1 固体表面性质185

4.1.1 固体表面的特点185

4.1.2 固体的表面张力和表面能185

4.1.3 固体表面的电性质187

4.2 固液界面组装的基本原理——吸附和润湿187

4.2.1 吸附187

4.2.2 润湿190

4.2.3 固液界面的分子间相互作用192

4.3 基于化学吸附的固液界面的分子组装193

4.3.1 自组装单分子膜193

4.3.2 基于SAMs的多层膜208

4.4 基于物理吸附的固液界面分子组装体209

4.4.1 层层组装多层膜——分子沉积法209

4.4.2 两亲分子在固液界面的聚集226

4.4.3 极性小分子在固液界面的选择性吸附——氢键巨簇现象239

4.4.4 有机单层吸附膜241

4.4.5 基于去润湿现象的分子组装243

4.5 各种组装技术的比较244

4.6 固液界面组装体的功能245

4.6.1 固体表面改性245

4.6.2 在电子和光学器件方面的应用249

4.6.3 在分离和催化方面的应用254

4.6.4 在生物医药材料方面的应用255

4.6.5 作为模板或纳米反应器261

4.7 小结263

参考文献264

第5章 液液界面的分子组装267

5.1 引言267

5.2 液液界面的基本特性268

5.2.1 液液界面张力268

5.2.2 液液界面张力的测定270

5.2.3 液液界面的形成过程270

5.2.4 乳状液271

5.3 液液界面组装体的表征272

5.3.1 基于非线性光学的光谱技术272

5.3.2 拉曼光谱技术279

5.3.3 全内反射荧光光谱282

5.3.4 时间分辨准弹性激光散射284

5.3.5 椭圆偏光286

5.3.6 布儒斯特角显微镜288

5.3.7 X射线和中子散射291

5.3.8 原子力显微镜294

5.3.9 电化学方法、双电层与电荷转移297

5.4 液液界面组装体的结构与功能化300

5.4.1 表面活性剂在液液界面的自组装300

5.4.2 乳状液302

5.4.3 液液界面的金属离子与有机物复合物310

5.4.4 纳米材料在液液界面的合成与自组装313

5.4.5 生物大分子在液液界面的自组装325

5.5 结论与展望333

参考文献333

第6章 纳米材料在界面的有序组装338

6.1 基于Langmuir的自组装方法339

6.1.1 纳米材料表面修饰对其在气液界面组装的影响340

6.1.2 零维纳米颗粒346

6.1.3 一维纳米材料组装351

6.1.4 二维纳米材料354

6.1.5 纳米材料结构对组装结构的影响357

6.1.6 浸涂360

6.1.7 非传统LB组装362

6.2 蒸发诱导气液界面组装365

6.2.1 纳米颗粒365

6.2.2 纳米棒组装367

6.2.3 纳米线组装369

6.2.4 二维材料组装370

6.3 其他界面组装373

6.4 自组装纳米材料阵列或膜的性质及应用375

6.4.1 表面增强拉曼散射（SERS）和偏振375

6.4.2 电导性质377

6.4.3 透明导电电极379

6.4.4 光电响应电子器件379

6.4.5 智能窗口382

6.4.6 智能加热器382

6.4.7 光响应和湿度响应的电导382

6.4.8 气体传感384

6.4.9 催化性质384

6.5 结论385

参考文献386

索引390

刘鸣华， 化学研究所研究员, 博士生导师。主要研究方向包括：多层次有序组装结构开展研究，界面组装体的超分子手性研究，基于新型两亲分子的组装，生物分子的组装与功能化，有机凝胶与软物质材料研究。曾多次承担\"973\"，基金委重点基金，院方向性项目等研究课题。先后任职于日本科学技术厅理化学研究所、东京农工大学、 感光化学研究所、 化学研究所、 基础科学局、 纳米科学中心、 化学研究所等。

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