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一些有机分子可以与固体基底表面通过相互作用形成致密、有序且稳定的自组装单层膜。自组装膜为表面修饰和功能化提供了简便的平台，在众多领域均有潜在应用。此外，利用自组装膜可以在表面上连接其他功能性分子或构建表面图案。由于巯基具有适当的反应活性且在一定的条件下发生特异性的化学反应，因此本论文对在不同固体基底上形成的含有巯基的自组装膜进行了研究，并展示了自组装膜的图案化过程，主要研究内容如下: (1)在洁净的硅基底上制备含有巯基的有机硅烷类自组装单层膜。自组装膜的形成可以调控基底的表面性质，并将“末端”巯基暴露在基底表面形成新界面。另外，通过紫外光照下巯基-烯烃“click”反应，可以将含有端烯基的有机分子固定在硅基底表面，从而调控表面的功能性。 (2)硅烷自组装膜的巯基“末端”官能团经紫外光照射后将被氧化。在光照过程中引入遮光掩模，可以保护被掩模覆盖区域的巯基保持不变，而曝光区域的将被氧化。由此制备的图案化自组装膜可以作为模板，引导特定分子或材料在表面的定向沉积。 (3)利用锆离子(Zr4+)作为介导，在洁净的玻璃基底上形成烷基膦酸自组装单层膜。实验证明，这种自组装膜致密且有序。根据需要自行合成的含有端巯基官能团的膦酸分子通过同样的方法在锆离子化的玻璃基底表面形成自组装单层膜，并产生了具有光化学活性的巯基表面。通过在紫外曝光中引入遮光掩模，可以制备图案化的自组装膜。蛋白质可以通过双功能连接分子选择性的固定在被掩模覆盖的区域。此方法结合了自组装和紫外曝光技术，为制备生物分子图案提供了新方法，并可以进一步应用于生物芯片和其他领域。 (4)利用锆离子作为介导，在自然氧化的钛基底上形成的有机膦酸自组装单层膜在水溶液中的稳定性得到了极大提高。由于钛基底在自组装膜的光化学反应中起催化作用，因此钛基底上的自组装膜在紫外光照下将发生快速的氧化降解。如果在曝光时使用遮光掩模，能够获得图案化表面。利用自组装膜的“末端”官能团可以在钛表面固定生物分子或制备生物分子图案。由于钛基材料目前已广泛应用于生物医用领域，通过对钛表面的生物修饰与活化，提高钛基生物材料的性能具有重大意义。