| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 前言 | 第13-15页 |
| 1.1 论文的研究背景 | 第13-14页 |
| 1.2 论文的研究内容 | 第14-15页 |
| 第二章 文献综述 | 第15-43页 |
| 2.1 3-氨基丙基三乙氧基硅烷自组装单分子膜(APTES SAM) | 第15-32页 |
| 2.1.1 APTES SAM的应用 | 第15-19页 |
| 2.1.1.1 APTES SAM用于构建促进细胞粘附的表面 | 第15页 |
| 2.1.1.2 APTES SAM用于表面抗菌涂层设计 | 第15-16页 |
| 2.1.1.3 APTES SAM用于基底嫁接其他分子的研究 | 第16页 |
| 2.1.1.4 APTES SAM用于微图案制备的研究 | 第16-17页 |
| 2.1.1.5 APTES SAM用于固定生物大分子的研究 | 第17-18页 |
| 2.1.1.6 APTES SAM用于塑料和聚合物粘连的研究 | 第18页 |
| 2.1.1.7 APTES SAM用于金属镀层的研究 | 第18-19页 |
| 2.1.2 APTES SAM研究现状 | 第19-22页 |
| 2.1.3 APTES SAM的性质与表征 | 第22-27页 |
| 2.1.3.1 表面润湿性 | 第22-23页 |
| 2.1.3.2 膜厚 | 第23-24页 |
| 2.1.3.3 表面均匀性 | 第24页 |
| 2.1.3.4 表面化学组成 | 第24-26页 |
| 2.1.3.5 分子取向与有序度 | 第26-27页 |
| 2.1.4 APTES SAM成膜机理 | 第27-32页 |
| 2.1.4.1 基底表面羟基密度理论 | 第27页 |
| 2.1.4.2 基底表面水分子层吸附理论 | 第27-29页 |
| 2.1.4.3 有机硅烷类SAM成膜机理 | 第29-30页 |
| 2.1.4.4 尾基氨基对SAM成膜的影响 | 第30-31页 |
| 2.1.4.5 硅烷氧基对SAM成膜的影响 | 第31-32页 |
| 2.2 分子模拟技术 | 第32-43页 |
| 2.2.1 量子力学模拟 | 第33-34页 |
| 2.2.1.1 量子力学的基本原理 | 第33-34页 |
| 2.2.1.2 DFT理论中不同计算方法适用范围 | 第34页 |
| 2.2.2 分子力学模拟 | 第34-42页 |
| 2.2.2.1 分子力学的基本原理 | 第35-36页 |
| 2.2.2.2 分子力场 | 第36-38页 |
| 2.2.2.3 周期性边界条件 | 第38-39页 |
| 2.2.2.4 统计系综 | 第39-40页 |
| 2.2.2.5 体系温度控制方法 | 第40-42页 |
| 2.2.3 蒙特卡洛法模拟 | 第42-43页 |
| 第三章 APTES分子乙氧基水解机制的模拟研究 | 第43-56页 |
| 3.1 研究背景 | 第43页 |
| 3.2 APTES分子上乙氧基水解机制的研究 | 第43-55页 |
| 3.2.1 APTES分子水解的相关理论 | 第43-45页 |
| 3.2.2 APTES分子的模型和几何优化 | 第45-46页 |
| 3.2.3 APTES SAM成膜过程中乙氧基的水解动力学数据计算 | 第46-52页 |
| 3.2.3.1 APTES SAM成膜过程中分子命名规则 | 第46-47页 |
| 3.2.3.2 基底表面APTES分子乙氧基水解动力学研究 | 第47-51页 |
| 3.2.3.3 溶液本体APTES分子乙氧基水解动力学研究 | 第51-52页 |
| 3.2.4 APTES分子最低未占分子轨道LUMO图模拟 | 第52-53页 |
| 3.2.5 APTES SAM成膜过程中乙氧基水解热力学数据分析 | 第53-55页 |
| 3.3 本章小结 | 第55-56页 |
| 第四章 APTES SAM结构及表面润湿性质的研究 | 第56-79页 |
| 4.1 研究背景 | 第56页 |
| 4.2 APTES SAM结构模型的构建 | 第56-70页 |
| 4.2.1 二氧化硅基底的建立 | 第56-58页 |
| 4.2.2 APTES SAM中分子排列方式的确定 | 第58-61页 |
| 4.2.3 APTES SAM模型的建立 | 第61-65页 |
| 4.2.3.1 表面覆盖率的估算 | 第61-62页 |
| 4.2.3.2 表面覆盖率的模拟计算 | 第62-65页 |
| 4.2.4 不同水解程度的APTES SAM结构模型和分析 | 第65-70页 |
| 4.2.4.1 APTES-1OH SAM结构模型与分析 | 第65-66页 |
| 4.2.4.2 APTES-2OH SAM结构模型与分析 | 第66-68页 |
| 4.2.4.3 APTES-3OH SAM结构模型与分析 | 第68-70页 |
| 4.3 APTES SAM表面润湿行为的研究 | 第70-77页 |
| 4.3.1 APTES SAM模拟过程中重要问题的讨论 | 第70-75页 |
| 4.3.1.1 模拟接触角的测量方法 | 第70-71页 |
| 4.3.1.2 不同直径水分子团对模拟接触角的影响 | 第71-75页 |
| 4.3.2 实验温度条件下接触角的模拟 | 第75-77页 |
| 4.3.2.1 291 K条件下不同SAM表面初始接触角模拟 | 第75-77页 |
| 4.4 本章小结 | 第77-79页 |
| 第五章 催化剂对APTES SAM成膜过程的影响 | 第79-90页 |
| 5.1 研究背景 | 第79页 |
| 5.2 实验部分 | 第79-82页 |
| 5.2.1 实验所用仪器及药品 | 第79-80页 |
| 5.2.2 样品制备 | 第80-82页 |
| 5.2.2.1 硅片预处理 | 第80-81页 |
| 5.2.2.2 APTES SAM样品的制备 | 第81页 |
| 5.2.2.3 APTES SAM表面前进接触角分析 | 第81-82页 |
| 5.3 分子模拟部分 | 第82-89页 |
| 5.3.1 Quench(淬火)模拟 | 第82-87页 |
| 5.3.1.1 Quench模型的构建 | 第83页 |
| 5.3.1.2 Quench模拟参数设置 | 第83-84页 |
| 5.3.1.3 Quench模拟结果分析 | 第84-87页 |
| 5.3.2 Dynamics模拟 | 第87-89页 |
| 5.3.2.1 Dynamics模型的构建 | 第87页 |
| 5.3.2.2 Dynamics模拟参数设置 | 第87-88页 |
| 5.3.2.3 Dynamics模拟结果分析 | 第88-89页 |
| 5.4 本章小结 | 第89-90页 |
| 第六章 利用分子空间位阻构建APTES/C3TCS均相混合SAM的研究 | 第90-97页 |
| 6.1 研究背景 | 第90-91页 |
| 6.2 均相混合SAM的制备方法简介 | 第91-93页 |
| 6.2.1 共吸附法(coadsorption method)制备均相混合SAM | 第91页 |
| 6.2.2 分步法制备均相混合SAM | 第91-93页 |
| 6.3 APTES/C3TCS均相混合SAM的制备 | 第93-94页 |
| 6.3.1 APTES SAM、C3TCS SAM的制备 | 第93-94页 |
| 6.3.2 APTES/C3TCS均相混合SAM的制备 | 第94页 |
| 6.4 APTES/C3TCS混合SAM的分子模拟研究 | 第94-95页 |
| 6.5 实验与模拟接触角结果对比研究 | 第95-96页 |
| 6.6 本章小结 | 第96-97页 |
| 第七章 结论 | 第97-98页 |
| 参考文献 | 第98-104页 |
| 作者简历及在校期间取得的科研成果 | 第104页 |
