超分子自组装

摘要： 水凝胶材料具有诸如柔韧性、透明性及机械性能可设计性等优势,在人工肌肉、电子皮肤、柔性传感器等领域展现出巨大的应用潜力.相比于不可降解的合成高分子材料,生物质纤维素具有可再生、可降解、生物相容性强及机械力学可控等特性,使其可作为一种绿色原材料用于功能凝胶材料的开发.笔者以纤维素分子链为网络骨架,结合原位聚合与超分子自组装,成功构建了纤维素/聚丙烯酰胺双分子网络凝胶材料.该凝胶展现出理想的机械柔韧性和离子传导性,拉伸强度超过3.8 MPa,离子导电性可达0.22 S/m.将该双分子网络凝胶用于组装柔性应变传感器,其展现出很好的刺激感知性与灵敏性.

摘要： 三聚氰胺是一种应用广泛的化工原料,但在摄入人体后会形成结石,对肾功能造成极大损伤。由于其含氮量高,常被不法商家添加在奶粉中以提高奶粉含氮量,因此在食品工业中三聚氰胺的定性定量检测十分重要。本研究利用超分子自组装的策略,以三聚氰胺与氰尿酸自组装作用为基础,利用亚甲基蓝作为反应指示剂,使用操作便捷的分光光度法对奶粉中的三聚氰胺进行定性和定量检测。本方法反应条件温和、颜色变化明显、检出限低、灵敏度高,也可拆分成多个环节实验,应用于不同学时的实验教学,是一个适合本科教学环境的新颖实验。

摘要： 通过借助气体辅助注射(GAIM)平台,直接改变加工过程中的工艺参数(延迟时间)来间接改变温度场和剪切场,探究不同条件下的超分子自组装行为和对制品力学性能的影响。以聚丙烯(PP)和TMB-5为例结果表明,延长延迟时间,通过偏光显微镜观察到GAIM制品中纤维状自组装结构逐渐增多,表现为其区域占比由0.5 s时的26.69%提升至7s时的44.59%,同时差示扫描量热分析结果表明,其结晶度和β晶含量在垂直于流动方向上出现了分布。另外,使用万能试验机测试了GAIM制品的力学性能,发现拉伸模量和强度会随着纤维状区域占比的提高而增大,分别由0.5 s时的1024.97 MPa和28.40 MPa提高至7 s时的1061.80 MPa和32.34 MPa,而弯曲模量和强度则发生了降低,分别由0.5 s时的1876.50 MPa和39.57 MPa降低至7 s时的1763.59 MPa和36.72 MPa。

摘要： 以含有吡啶鎓盐和π共轭结构的不对称“V”型手性分子为组装基元,通过吡啶鎓盐和吡啶共轭基团之间的电荷转移作用构筑出具有单一手性的一维超分子聚合物。通过^(1)H NMR对“V”型手性分子及其中间体的化学结构进行表征,证实“V”型手性分子的成功制备;通过高分辨扫描电镜、原子力显微镜对所制备的超分子聚合物的形貌进行研究,显示制备的超分子聚合物为直径约70 nm的一维螺旋纳米线结构;此外,紫外-光谱及圆二色光谱等手段证实“V”型手性分子通过分子间的电荷转移作用组装,且所制备的一维超分子聚合物在229 nm和256 nm表现出明显的单一的手性信号。该工作为手性的研究以及可控构筑具有单一手性的超分子聚合物的设计提供了新的思路。

摘要： 在石油开采水力压裂增产措施中,支撑剂的注入易导致脱砂、砂堵或注不进等问题,影响压裂效果。利用超分子材料自组装特性,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,加入异氰脲酸酯和四甲基氯化铵等制备得到超分子构筑单元,再加入功能单元以及十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯呲咯烷酮、过氧化氢和氯化钙等对构筑单元进行修饰制得相变压裂液。将相变压裂液和非相变压裂液混合后加热至80°C制得相变固体。通过核磁共振和扫描电镜对合成产物进行表征,分析体系的微观结构,研究了相变压裂液的注入性和相变固体的抗压性、导流能力等。结果表明,在升温过程中,相变压裂液分子自组装排列发生相变形成固体。相变压裂液的注入性良好,在20~70°C的平均黏度仅为17.55 mPa·s。相变固体具有良好的耐压抗破碎性能,28、52 MPa闭合压力下的破碎率分别为1.83%、3.22%。不同铺砂浓度下相变固体的导流能力较好,高压导流能力接近陶粒且远高于石英砂。压裂施工过程中只注入液体,压裂液在地层温度下形成固相从而支撑裂缝建立油气通道,避免了固相支撑剂的砂堵和注入性问题。图15表1参26。

摘要： 金属纳米团簇是一种既具有出色光物理性质,又具有良好生物相容性的零维材料.利用配体对团簇的热力学稳定产物的选择性和还原剂动力学调控可以合成出结构多样的金属纳米团簇,在光学材料、生物医学和催化材料等领域展示出颇具潜力的应用前景.但金属纳米团簇的稳定性差、发光弱等缺点限制了其实际应用,因此通过聚集诱导发光效应和超分子自组装协同调控金属纳米团簇的稳定性及光学性质,可以构筑出结构与发光可控的金属纳米团簇组装体,有效促进金属纳米团簇的实际可用性.本文简要介绍了不同配体保护的金属纳米团簇的合成,阐述了金属纳米团簇的光致发光性质,总结了聚集诱导发光效应对团簇超分子组装体光致发光性质的影响规律,并分析提出了当前研究仍存在的问题及对未来探究的展望.

摘要： 1胶体与界面化学1.1胶体与界面的基础问题及新理论、现象和实验技术1.2两亲分子聚集体与分散体系1.3软物质与超分子自组装1.4微纳米材料组装与功能1.5胶体的可控运动与群体行为1.6表面活性剂原料、合成及工业应用1.7食品与生物胶体1.8应用胶体与界面化学。

摘要： 1胶体与界面化学1.1胶体与界面的基础问题及新理论、现象和实验技术1.2两亲分子聚集体与分散体系1.3软物质与超分子自组装1.4微纳米材料组装与功能1.5胶体的可控运动与群体行为1.6表面活性剂原料、合成及工业应用1.7食品与生物胶体1.8应用胶体与界面化学.

摘要： 超分子自组装是指多个分子单元通过分子间相互作用力自发缔合成高度有序的分子聚集体的过程,其合成简单,组装效率较高,可实现组装体结构与功能的精准调控.自然界中的光捕获体系基于叶绿素和蛋白质之间的非共价键作用形成,且可以实现多次、连续的能量转移过程并最终将能量传递至反应中心,进而完成高效的光合作用.早前大多数人工光捕获体系研究是以荧光共振能量转移过程为基础,在有机相中基于共价键构筑;目前对于人工光捕获体系的研究主要集中在水相中基于非共价键作用构筑.本文对基于超分子自组装构筑的人工光捕获体系的近期发展进行综述,并简要介绍人工光捕获体系在光催化、光电材料等方面的应用,同时对人工光捕获体系的发展前景进行了展望.

摘要： 利用过渡金属配合物作为组装基元进行超分子自组装,制备具有光、电、磁以及氧化还原性质的功能聚合物已经引起了人们的广泛关注.设计合成了一系列的[Au(NHC)2][ML2]离子对双盐磷光材料，单晶结构解析表明阴阳离子之间存在Au...Au 或者Au...Cu 相互作用，在此d10...d10 相互作用下，阴阳离子自组装形成有序的一维链状结构，这些自组装双盐聚合物在紫外光激发下可以发出接近100%量子产率的磷光。此外，通过调节阴阳离子中配体的电子结构，成功实现该系列双盐聚合物从蓝光到近红外的发光。DFT计算将其发光来源归属于d10...d10 相互作用支持的配体(阴离子).配体(阳离子)电荷转移。在体统调控阴阳离子电子结构基础上，我们通过三组分共结晶或者分布组装的方式，得到了三组分自组装双盐(C2.A1/A4)。通过改变两种阴离子A1 和A4 的相对含量，可以调控三组分双盐的发光，并且成功得到白光材料。

摘要： 材料的智能化在近年越来越多地受到人们的重视.超分子自组装作为一种以非共价作用力诱导分子排列有序化的手段,在智能材料的构建上发挥出越来越大的作用.在之前的报道中,人们已经利用超分子的手段构建了光敏、热敏、pH响应等的凝胶体系.本文在原有的光控凝胶模型中引入温敏聚合物,实现在一定温度范围内的光温双控凝胶-溶胶可逆相转变.

摘要： 超分子化学涉及化学、材料学及生命科学等多个领域.选择合适的基本构筑单元分子或离子,通过分子间弱相互作用自发构筑具有新颖结构或特殊性质的超分子自组装体已成为创造新物质和产生新功能的重要手段[1].

摘要： 在药物化学中有一类重要的关环反应:Bischler-Napieralski反应,是合成异喹啉、咔啉等氮杂环化合物的有效方法.虽然这个反应从发现至今已有一百多年的历史,但是目前为止,其应用范围还仅仅局限在药物中间体及天然产物的合成上.前期以Bischler-Napieralski关环反应为关键步骤,将其运用到菲啶衍生物的合成上,合成了基于菲啶的线型和全梯形共轭聚合物.最近，针对目前氮杂环体系，特别是具有大π结构的1,10-邻菲罗啉衍生物的合成方法有限等问题，通过合理的分子设计和合成条件的优化，将这一反应成功拓展至稠环1,10-邻菲罗啉衍生物及类似物的合成上，为己有方法难以合成3, 4, 7, 8位π扩展的可溶性稠环邻菲罗啉衍生物及类似物提供新的制备方法。在此基础上，研究了含稠环1,10-邻菲罗啉分子在溶液中的超分子自组装。在氢键、范德华力和π-π作用下，这些分子能够自组装形成一维有序纳米结构，并对质子、金属离子具有响应特性。

摘要： 不对称光化学反应能高效构建传统热化学反应和酶反应难以合成的具有特殊结构的化合物,因而备受关注.蒽衍生物的光二聚反应是最早被发现,最广为研究的光二聚反应之一.反应通常发生在蒽的中间的苯环上，形成5,8:9',10'-光二聚产物。曾系统地研究了AC 和γ-CD、柱芳烃和手性笼状化合物等的包结和光二聚反应行为, 这些主体和AC形成1:2 主客体复合物，通过光照只产生9,10:9',10'-光二聚产物1-4。最近，我们以β-CD 衍生物为主体研究了AC 光二聚反应, 意外地发现了非经典光二聚产物5和6。经过系统的研究，确定5和6为5,8:9',10'-二聚体，并研究了这些非经典光二聚产物的绝对构型。

摘要： 本文在实验室前期的工作基础上，利用硼簇（Cs2B12H12）的双功能性（还原剂和保护剂）首先获得硼簇包覆的纳米金，并能通过改变原料的投料比获得不同粒径的纳米金颗粒。在此基础上，利用硼烷簇与γ-环糊精之间存在的超分子作用力（键合常数可以达到9.6.105 M-1），成功将硼簇@AuNPs 锚定在环糊精包覆的磁性四氧化三铁上。整个锚定过程可以在30 秒之类完成，且制备的磁性纳米金产物非常稳定，对于4-硝基苯酚还原制备4-氨基苯酚的体系，循环利用15 次仍然可以达到95%的转化率，对于硝基苯类的衍生物也具有普适性，因而具有很大的应用前景。

摘要： 超分子自组装经过二十多年的发展,正在朝着功能化、复杂体系和精准可控的方向推进.基于最近在运用超金属-金属成键导向的钯三角自组装过程催化室温水解切断二硫化碳的两个C=S双键的发现,在功能导向的可编程分级超分子自组装方向取得了一些新进展.通过设计新型功能有机配体HnAB（其中H 为质子，n 为质子数，A,B 为配位基团），提出质子开关的可编程自组装策略。有效的控制不同类型金属同多功能配体配位次序，形成基于双吡唑桥联双金属配体的杂金属多功能超分子新体系。设计了下列多功能有机配体，利用该系列配体已经成功自组装得到杂金属超分子：Pd-Pt 杂金属大环，Pd-Fe 杂金属笼，Pd-Cu 杂金属高分子，稀土-过渡杂金属超分子等。在发光和超分子催化方面发现具有重要的应用前景。

摘要： 瓜环作为一类新型的人工合成受体,它们在分子识别、分子器件、主客体化学及超分子化学等前沿科学以及在分离提纯技术、分析和传感装置等实际应用方面都有着很好的发展前景[1].

摘要： RNA干扰(RNAi)作为一种新的技术手段被广泛应用于治疗多种疾病,如遗传性疾病,心血管疾病,癌症等.RNAi技术成功的关键是将小干扰RNA(siRNA)安全有效地递送到细胞中.与DNA相比,siRNA具有更刚性的结构,更小的尺寸和更少的表面负电荷,这使得siRNA的稳定结合更难.本文将天然多酚表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)与siRNA通过氢键形成带负电荷的超分子纳米颗粒，然后在表面包裹低分子量的阳离子聚合物。这种超分子策略使得聚合物可以在极低的剂量下将siRNA压缩成尺寸均一的纳米颗粒。实验发现，与单独的阳离子聚合物相比，这种复合物显著地提高了基因沉默效率。

摘要： 微凝胶是一种微纳尺度的凝胶粒子.此类粒子响应速率快,组装方式多样,在智能材料领域具有重要的应用前景.然而,通过超分子作用调控微凝胶的自组装结构的研究尚不多见.在本项研究中,将光响应性的偶氮苯修饰于微凝胶粒子之上,得到光响应性的偶氮苯微凝胶.在分子尺度上,利用偶氮苯微凝胶与环糊精的主客体作用改变粒子的亲疏水性,进而实现微凝胶粒子尺寸和相转变温度的光调控.

摘要： 本发明公开嵌入芳酰胺片段的亲疏水分子自组装胶束的构筑单元头‑身‑尾三段式两亲分子，所述三段式两亲分子在传统亲疏水分子中嵌入芳酰胺寡聚物片段。本发明还公开上述构筑单元组成水相超均匀圆形胶束组装体的制备方法；本发明还公开一种超分子光催化组装体的制备方法，超分子光催化组装体由上述制得的嵌入芳酰胺片段的亲疏水分子自组装胶束在水相牺牲试剂中与催化剂反应制得。本发明的嵌入芳酰胺片段的亲疏水分子自组装胶束在水中具有极高的化学和结构稳定性，超均匀、单分散、粒径可控，本发明的超分子光催化组装体，适用于在大气氛围、常温常压下水相质子还原产氢，以及在二氧化碳氛围常温常压下，选择性还原二氧化碳制备CO和CH4，不含贵金属。

摘要： 本发明公开嵌入芳酰胺片段的亲疏水分子自组装胶束的构筑单元头‑身‑尾三段式两亲分子，所述三段式两亲分子在传统亲疏水分子中嵌入芳酰胺寡聚物片段。本发明还公开上述构筑单元组成水相超均匀圆形胶束组装体的制备方法；本发明还公开一种超分子光催化组装体的制备方法，超分子光催化组装体由上述制得的嵌入芳酰胺片段的亲疏水分子自组装胶束在水相牺牲试剂中与催化剂反应制得。本发明的嵌入芳酰胺片段的亲疏水分子自组装胶束在水中具有极高的化学和结构稳定性，超均匀、单分散、粒径可控，本发明的超分子光催化组装体，适用于在大气氛围、常温常压下水相质子还原产氢，以及在二氧化碳氛围常温常压下，选择性还原二氧化碳制备CO和CH4，不含贵金属。

摘要： 本发明针对现有报到的阴离子配位构筑的超分子笼状结构应用欠缺的现状，构筑了一系列基于磷酸根阴离子配位的三股螺旋结构。并且通过后修饰利用共价键将这些超分子结构连接起来，得到了一系列具有粘附性质的超分子凝胶材料。

摘要： 本发明公开了利用酶自组装形成超分子水凝胶用于生物催化的方法，包括利用酶自组装法固定乙醇脱氢酶的方法及其用途、合成R‑手性醇的方法，其中利用酶自组装法固定乙醇脱氢酶的方法包括：将乙醇脱氢酶、含氮有机配体和pH缓冲液混合，得到预凝胶化初始溶液；将初始溶液和金属离子溶液混合并继续进行凝胶化反应，得到凝胶溶液；对凝胶溶液进行离心、洗涤和冻干处理，得到含有乙醇脱氢酶的多孔水凝胶。该固定化方法步骤简单，不需要载体，无需进行化学修饰和额外的添加剂，相比于游离酶，该通过酶自组装得到的水凝胶具有更好的有机溶剂耐受性、热稳定性和储存稳定性，用于催化不对称还原芳基酮合成R‑手性醇具有很高的收率和手性选择性。

摘要： 本发明公开了一种高效制备三聚氰胺自组装超分子材料的方法，包括：将三聚氰胺的酸性水溶液通过微波消解进行自组装，得到所述超分子材料。本发明提供的一种高效制备三聚氰胺自组装超分子材料的方法，所述方法简单经济，耗时短，安全性高，并能高效制备出超分子材料，从而降低后续形成氮化碳光催化材料的成本。

摘要： 本发明公开了一种超分子杂化肽类树状大分子自组装体及其制备方法与应用，所述超分子杂化肽类树状大分子自组装体，其包括无机纳米粒子内核和肽类树状大分子，所述肽类树状大分子通过配位作用组装在所述无机纳米粒子外围。通过配位作用的引入将肽类树状大分子组装到无机纳米粒子表面。配位作用是一种较强的弱相互作用，得到的超分子杂化肽类树状大分子组装体具有稳定的结构，较好的分散性，丰富了树状大分子自组装策略。利用超分子自组装策略实现低代数树状大分子自发快速、绿色高效的功能集成，有效放大树状大分子的高度支化结构，达到甚至超过经典高代数树状大分子的功能效果。

摘要： 本发明公开了一种基于超分子自组装的细胞粘附材料的制备方法，包括以下步骤：在干净的硅基底上沉积聚苯乙烯纳米球薄膜；将沉积有聚苯乙烯纳米球薄膜的硅片置于含钛凝胶中浸涂处理，取出后进行干燥如此反复2‑3次，最后置于马弗炉内进行煅烧处理，之后依次进行超声处理、紫外线处理，制得沉积有光功能化的蜂窝状纳米氧化钛材料的硅基底；将上述制得的沉积有光功能化的蜂窝状纳米氧化钛材料的硅基底置于含有多巴胺的Tris‑HCl缓冲溶液中，常温下超声处理，之后取出干燥，制得细胞粘附材料。本发明提供的细胞粘附材料不仅具有良好的细胞亲和性，且机械性能好，具有一定的抗菌粘附性。

摘要： 本发明涉及一种线型或笼状超分子自组装配体的制备方法与应用，属于催化技术领域。本发明将1种或多种环糊精衍生物溶解于溶剂中形成环糊精衍生物溶液；将1种或多种金刚烷衍生物加入到环糊精衍生物溶液中，在温度为20～60°C、避光下搅拌反应6h～7d，过滤后除去不溶物，在温度为40～60°C下减压浓缩，干燥，即得线型或笼状超分子自组装配体。以环糊精衍生物为合成超分子主体，金刚烷衍生物为合成超分子客体，通过超分子的主客体相互作用得到的线型和笼状超分子自组装体，结构中的酰胺和三唑环上具有富电氮原子，可与金属稳定配位，可稳固和分散纳米金属；环糊精分子具有良好的水溶性，分子识别作用以及生物相容性，可作为配体高效催化CuAAC反应。

摘要： 本发明公开一种比率型超分子自组装荧光探针及其制备方法及应用，涉及纳米材料技术领域，以接枝有参比荧光探针的两亲性壳聚糖基荧光探针为基材，通过质量比为1:(2～6)的小分子甲醛荧光探针溶液和接枝有参比荧光探针的两亲性壳聚糖基荧光探针溶液混合自组装制备得到比率型超分子自组装荧光探针。本发明的荧光探针具有制备方法简单、灵敏、响应速度快、选择性和抗干扰性好等优点，可应用于快速检测甲醛。

摘要： 本发明公开了一种甘草酸超分子自组装温敏互穿网络凝胶及其制备方法和应用。该凝胶制剂包含温敏凝胶基质和药物有效成分；所述的药物有效成分为包含有甘草酸的药物有效成分。本发明的凝胶制剂是一种芍药甘草汤温敏互穿网络凝胶，该温敏凝胶在常温下为淡黄色透明液体，37°C条件下呈半固体凝胶状，且凝胶形态随温度改变具有可逆性。并对其胶凝性质、通针性、体外成胶能力、载药量、体外释放行为以及稳定性进行了考察。发现其通针性良好，可在注射部位快速胶凝成温敏互穿网络凝胶，芍药苷、甘草酸可从温敏凝胶中顺利释放，且皆明显低于原料药水溶液中释放率，具有较好的缓释效果。且本发明与现有其他外用治疗骨头性关节炎的药物相比，成本低，疗效好。