水中におけるAFM測定による疎水性相互作用の解明

通过 AFM 测量水中的疏水相互作用来阐明

基本信息

批准号：
13031026
负责人：
藤平正道
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

1)化学力・疎水性相互作用力・摩擦力解明のためのAFM探針の高精密化学修飾(1)AFM探針表面化学修飾のための下地金薄膜調整法の検討をした。(藤平、秋葉)従来の金-チオール系の自己組織化膜によるAFM探針の化学修飾法の問題点であった窒化シリコン探針表面の金薄膜の凹凸を軽減するための方法を検討する。このために、まず金と窒化シリコン表面接着層として用いてきたクロム等の金属超薄膜の原子・分子レベルでの平坦な表面形成条件を見いだすために、蒸着法、スパッター法、プラズマコート法を用いて種々検討した。(2)疎水性相互作用力の分子論的解明に適した化学修飾プローブ分子の合成を行った。(藤平、秋葉)原子・分子レベルで疎水性相互作用力を解明するために、試料表面の調整法ばかりでなく、高度に化学構造規制されたAFM探針表面の化学修飾法を開発することが重要である。このための新しいプローブ分子の合成も行った。2)疎水性相互作用力測定のためのパルスフォースモードAFMの問題点解決(1)疎水性相互作用力測定のための現在のパルスフォースモードAFMの問題点を解決(藤平、菅)。パルスフォースモードAFMの問題点を解決し、装置の改良を行った。そのために、電子・光学部品を購入した。3)疎水性相互作用力の分子動力学シュミレーション(1)疎水性相互作用力の分子論的理解のための分子動力学シュミレーション(藤平、菅)。実験で観測された疎水性相互作用力の探針、試料表面の化学組成、2次元構造との関連を明らかにするために、分子動力学シュミレーションを行った。また、そのための正確なパラメーターを決定するために、量子力学計算を行った。

1）对AFM探针的高精度化学修饰，以阐明化学力，疏水相互作用和摩擦力（1）我们研究了调整碱金属薄膜的方法，以进行AFM探针的表面修饰。（富士，阿基巴）我们将研究一种减少氮化硅探针表面上金薄膜不平衡的方法，这是常规方法使用基于金硫醇的自组化膜的AFM探针化学修饰的方法。为此，使用蒸发，溅射和等离子体涂层方法进行了各种研究，以在超薄金属膜的原子和分子水平（例如铬）的原子和分子水平上找到平坦的表面形成条件，例如铬和氮化物的表面粘附层。（2）化学修饰的探针分子的合成，适合于分子阐明疏水相互作用。（富士，阿基巴）为了阐明原子和分子水平的疏水相互作用，不仅要开发调节样品表面的方法，而且还重要的是对AFM探针表面进行化学修饰的方法，这是高度化学结构的。为此，还合成了一个新的探针分子。 2）用于疏水相互作用力测量的脉搏力模式AFM问题（1）解决了当前脉搏力模式AFM的问题，用于疏水相互作用力量测量（Fujihira，Suga）。脉搏模式AFM的问题已解决，并改善了设备。因此，我购买了电子和光学组件。 3）疏水相互作用力的分子动力学模拟（1）分子动力学模拟，以了解疏水相互作用力的分子理论理解（Fujihira，Suga）。进行了分子动力学模拟，以阐明实验中观察到的疏水相互作用力之间的关系，样品表面的化学组成和二维结构。此外，还进行了量子力学计算以确定为此目的的确切参数。