纳米颗粒，有机分子及生物分子等在固体表面的可控分布是单分子科学技术领域的重要研究方向之一，特别是在相关检测和纳电子器件研究中，实现单个分子的可控排列非常重要。虽然借助模板技术，在纳米粒子和量子点的可控分布方面的研究已经取得了许多成果，但是在分子水平上实现可控有序排列仍然是分子科学和纳米科技的挑战课题。

在国家自然科学基金委、科技部、中科院的支持下，分子纳米结构与纳米技术院重点实验室的研究人员和高分子物理化学实验室的研究人员合作，在前期有关分子组装和分子模板制备研究基础上，开展了固体表面功能分子的调控组装研究。他们利用末端功能化的聚苯乙炔（OPE）为主体分子模板，成功实现了有机分子蒄和生物小分子三肽在模板中的可控分散，论文发表在近期的美国化学会志（J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 12384-12385）。

研究人员首先将分子模板和欲分散物种制成分子薄膜，利用高分辨扫描隧道显微技术，发现客体分子蒄、生物分子三肽和ZnS纳米颗粒与主体分子OPE在石墨电极表面可以形成共吸附的复合结构。通过控制客体分子蒄与主体分子之间的比例，成功实现了蒄分子在OPE分子模板中分散度的控制，使一个、两个蒄分子，或一个和两个蒄分子交替分散在OPE分子形成的空穴中（如图a所示）；三肽分子则以两个为单元均匀分散在相邻OPE分子共轭链的空穴中（如b图中的箭头所示）。该研究为探讨分子在电极表面的分散、吸附位置和存在状态提供了直接的实验依据，对研究有机和生物分子在固体表面的可控分散具有重要意义。

(a)两个蒄分子填入空穴　　　　　　　　　　　　　　(b)三肽分子的分布

                                               分子纳米结构与纳米技术院重点实验室

                                                              2007年2月9日