水溶液中におけるアモルファスおよび単結晶アルミナ表面上のホスホン酸自己組織化単分子膜の安定性

オクタデシルホスホン酸（ODPA）自己組織化単分子膜（SAM）およびその水中での安定性が四つの異なるアルミナ表面で研究されました。本研究は、ホスホン酸が酸化物表面に結合する状態と、この相互作用が酸化物表面の構造および終端にどのように依存するかを理解することを目的としています。単結晶Al(2)O(3)(0001)およびAl(2)O(3)(1102)表面は、アルミニウム上のアモルファス酸化物不活性膜および金上の物理蒸着（PVD）アモルファスアルミナ膜と比較されました。単分子膜はエタノール溶液から吸着され、高分解能の原位置原子間力顕微鏡（AFM）、接触角測定、偏光変調赤外反射吸収分光法（PM-IRRAS）、および拡散反射赤外フーリエ変換分光法（DRIFTS）によって特性評価され、自己組織化であることが証明されました。Al(2)O(3)(1102)表面およびアモルファスAl(2)O(3)表面では、ODPA自己組織化単分子膜が水中で高い安定性を示しました。しかし、吸着されたODPA単分子膜は、Al(2)O(3)(0001)表面上で中間的にミセルを形成することにより界面水の吸着によって置き換えられました。水中での単分子膜の異なる安定性は、ホスホネート基と正に荷電した加水分解酸化物表面との間のイオン相互作用から、ホスホネート基とAlイオンとの間の指向性配位結合に至る界面結合状態の変化によって説明されます。