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构筑和调控表面分子纳米结构是制备分子器件的首要先决条件，尤其是制备基于多组分复合体系的功能性分子器件。自组装技术是制备分子纳米结构的一种重要的途径。在构筑新型纳米结构的组分中，带有羧酸官能团的有机分子从中扮演了十分重要的角色。
自问世以来，扫描隧道显微镜(STM)因其高分辨率，易操作以及在原子水平上对分子进行观察的能力，在纳米结构的研究中具有得天独厚的优势等特性在各个领域得到了十分广泛的应用。因此本论文以STM为主要研究手段，通过设计分子结构，改变组装环境，制备出了一些新型的能够在固液界面进行精确控制的有机分子自组装网格结构。主要研究结论如下：
(1)对分子结构进行设计，可实现对表面分子纳米结构的有效控制。合成了具有不同长度的四羧酸化合物(OPE-COOHs)，并研究了在高定向裂解石墨(HOPG)表面的吸附和组装行为。研究结果表明，具有不同长度的四羧酸化合物在石墨表面形成了不同的分子纳米结构。因此分子间的COOH…COOH氢键作用对形成不同的分子纳米结构有重要的作用。
(2)在石墨表面构筑基于四羧酸有机化合物的双组分复合结构。在固液界面，利用六苯并苯(蔻)作为核心分子来调制四羧酸分子在石墨表面的组装特征，通过自组装的方法，形成新的二维有序的分子纳米结构。研究结果表明，蔻/四羧酸复合体系的组装行为较原来四羧酸分子有着明显的区别。这表明，基于特定的分子间相互作用，引入相应的客体分子对调节分子的组装行为来说是一个可行且有效的方法。
(3)进一步研究了溶液浓度对分子纳米组装结构的影响。以星型盘状大分子三聚茚衍生物为研究对象，配制三种不同浓度的溶液，同一种分子得到了几乎相同的组装结构。研究结果表明，对于这个体系来说，溶液浓度对于此星状分子在石墨表面的组装结构影响甚微。