基于过渡金属离子与三联吡啶的配位作用构筑全共轭层-层 自组装超薄功能膜

本文利用所合成的4'-（4''-重氮基）苯基-（2,2':6',2'）-三联吡啶氟硼酸盐（Diazo-tpy）在紫外光照射下的光分解反应特性,实现三联吡啶基团与基片之间形成共轭价键连接,这不仅提高了自组装膜的稳定性,而且降低了载流子在两者之间传输时的阻抗;在此基础上,通过两端含三联吡啶的直线型配体1,4-二-(2,2':6',2'-三联吡啶)基苯（Bi-tpy）与四种过渡金属离子（Mtn+：Pt4+、Ru3+、Rh3+、Pd2+）之间的配位作用,通过层－层自组装制备了全共轭金属－有机自组装超薄功能膜。由紫外-可见光谱跟踪自组装过程证明了自组装过程的成功实现,还分析了金属离子的种类对自组装的影响规律。光电转换测试表明Bi-tpy/Ru3+自组装膜要比Bi-tpy/ Pt4+具有更明显的光电转换性能;同时,由于缺陷与阻抗随层数的增加而增大的原因,在自组装6层时光电流达到最大值。这为我们设计新型光电转换器件提供参考依据。     

基于芳香分子-糖类手性超分子组装体及功能

手性超分子组装体广泛存在于自然界中,因其在材料、化学和生物学等领域广阔的应用前景,引起了科学家们极大的兴趣。其中以糖类分子作为手性源,经分子自组装构筑手性超分子组装体的研究已成为超分子化学领域的研究热点之一。本文综述了基于糖类修饰的苝酰亚胺分子、偶氮苯分子、联苯类分子和卟啉类分子等芳香分子化合物经自组装构筑的手性超分子组装体,介绍了其在有机溶剂和水的混合溶剂、水中的凝胶性质,超分子手性特征和功能,糖分子类型与超分子组装体手性间的关系等,并对基于糖类的手性超分子组装体的前景进行了展望。     

基于多肽结构的聚合物水凝胶

多肽由于具有良好的生物相容性和生物可降解性、生物活性以及自组装特性, 近年来受到了广泛的关注。将多肽自组装特性引入到聚合物中,可赋予聚合物形成凝胶性并对凝胶网络分子结构做出一定控制,进而使凝胶具有如环境响应、力学可调等结构控制性能;将特殊功能性多肽引入到化学交联的聚合物凝胶网络中,可赋予水凝胶生物功能性,如细胞黏附、酶降解、抗菌等;将多肽的凝胶网络构建、结构控制作用以及功能性同时引入获得的物理/化学双重交联凝胶不仅赋予水凝胶一定的功能性,且多肽自组装贡献的物理交联结构还能对化学交联凝胶网络起增强作用。本文综述了基于多肽自组装的物理交联聚合物水凝胶、多肽功能化的化学交联聚合物水凝胶以及基于多肽的物理/化学双重交联的聚合物水凝胶,并展望了这些水凝胶的发展前景。     

一维棒状烟草花叶病毒的自组装及其应用

烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus, TMV)是人类最早发现的一种植物病毒。由于其独特的一维棒状结构、在纳米尺度下的单分散特性、良好的生物相容性、易于基因修饰和化学修饰等特点,近年来,TMV在自组装以及制备生物纳米复合材料等领域受到越来越多的关注。本文主要对TMV的结构特点、在自组装领域的研究进展以及在制备生物纳米复合材料的研究现状进行详细介绍并展望了其发展前景。     

光化学在自组装结构调控与探测中的应用

利用光照引发的光化学变化,作为一种通过宏观手段向微观系统提供能量和外加刺激的理想手段,在分子自组装研究中起到了重要的作用.通过光化学变化可以实现对分子自组装结构从分子结构到微观结构,再到宏观性质的多层级调控.反之,通过其他手段调节聚集体的组装结构和分子排列,也可以控制改变聚集体的发光情况.此外,分子荧光探针为认识纳米尺度的分子自组装结构的微观环境提供了有力的支持,是研究自组装结构中不可取代的重要表征手段.本文就光化学手段对分子自组装结构的调控与探测,以及自组装结构对发光分子的光学性质的影响等方面进行了介绍.     

杯[4]芳烃的表面化学组装及其在气态四氢呋喃荧光传感薄膜创制中的应用

挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)是重要的大气污染物,严重地危害着人类健康.本文设计合成了一种末端携带反应活性硅氧烷基团的杯[4]芳烃衍生物,通过自组装和表面化学反应将其共价结合于玻璃基质表面,获得了一种杯[4]芳烃修饰玻璃基质.以此基质物理担载荧光活性物质--芘封端三聚噻吩(Py-3T),得到了一种对气相四氢呋喃具有"turn-on"及快速灵敏(26.7 μg/mL)响应特性的荧光传感薄膜.实验表明:除苯和甲苯之外,其它常见有机溶剂和化学物质蒸汽对该薄膜荧光发射基本没有影响.苯和甲苯也因响应程度小、响应速度慢而难以干扰测定过程.据此,可以预期该荧光薄膜有可能在THF气体传感上获得应用.     

超微电极制备技术及材料研究进展

综述了超微电极电化学以及超微电极的制备方法和材料研究进展。重点介绍了自组装技术、模板法和新的刻蚀手段等技术在超微电极制备中的应用,从电极材料和包覆材料两方面对材料的研究进展情况予以说明,并对未来超微电极的发展趋势进行了展望。     

肽超分子自组装:结构调控和功能化

生物分子自组装对生物体有重要意义,利用生物分子构筑具有功能性的有序组装体一直是人们关注的焦点.肽分子是一类重要的组装基元,肽的超分子自组装可形成多种纳米或微米尺度的结构,并可应用于能源、医药等领域.如何实现肽自组装结构的精准调控以及精准调控肽自组装实现功能化,是目前该领域面临的新挑战.肽的自组装是基于非共价键力的协同作用实现的,通过各种因素调节这些非共价键力的作用,是实现自组装结构调控和功能化的关键.虽然自组装结构调控可以通过改变外部环境调控,但是通过精确分子设计、组装基元分子间的相互作用调控可以更好地实现结构的精准调控;并有利于进一步通过引入功能性分子作为组装基元,实现自组装体的功能化.本文将针对肽自组装体的结构调控以及功能化两个方面对相关研究进行综述.     

微纳米粒子的形貌调控及其对药物/基因传递体系的影响

超分子组装体由于具有适合的微纳米尺寸、可控的结构和良好的生物相容性等特点,极大地促进了药物/基因传递体系的发展。拓扑结构(如形貌、尺寸)是影响药物/基因传递体系的重要因素,这方面研究正成为这一领域的研究热点。本文综述了调控组装体形貌的主要手段,包括聚合物链结构与组成、组装条件、外界刺激及聚合诱导的组装体形貌,初步探讨了微观形貌对药物/基因传递体系的影响,并对这一领域进行了展望。     

Ni3(HCOO)6/还原氧化石墨烯复合电极材料的制备及电容性能

以氧化石墨烯(GO)为前驱体, Ni(NO₃)₂·6H₂O为镍源, 甲酸为配体, N,N-二甲基甲酰胺为溶剂, 通过一步溶剂热法制备了Ni₃(HCOO)₆/rGO复合电极材料. 研究结果表明, 通过金属镍离子和配体在氧化石墨烯表面超分子自组装成核, 形成了“三明治”式的夹心复合结构; 不同的GO浓度对复合材料的物相结构、 晶体尺寸大小、 形貌及电化学性能有很大的影响; 当GO的浓度为8 mg/mL时, 在100 ℃下反应24 h得到的Ni₃(HCOO)₆/rGO复合材料在电解液为1 mol/L KOH, 5 mV/s下比电容高达940 F/g, 经过500次充放电循环后电容的保持率为96.28%.