酞菁及二肽多维度自组装调控

来源 :北京科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:heidaruanjiande1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
选择不同的构筑单元,调控多种非共价相互作用(π-π堆积,氢键等),可以得到结构有序的超分子自组装体,并表现出单体所不具备的优异新特性。手性是不同尺度物质体系的本质属性之一,而超分子手性则是超分子组装中的重要一环。通过调节现超分子组装体系的纳米结构转变以及手性的传递和放大,对于探索超分子组装体结构和手性调控的方法和原理,进一步加深对自然界复杂体系的变化以及分子间相互作用的理解,具有十分重要的意义。具有大共轭平面结构的酞菁分子,改变周边取代基以及中心配位金属可以表现出多种理化性质;二肽分子则可以通过氢键和静电作用构筑具有良好的稳定性和生物相容性的超分子水凝胶体系。目前,酞菁和二肽分子因其高度可调性和广阔的应用范围,在超分子自组装和超分子手性研究领域都备受关注。本文选择以不同取代基单、双层酞菁和N-芴甲氧羰基保护的苯丙氨酸二肽分子(Fmoc-FF)为研究对象。通过多种组装和调控方法,对双层酞菁在二维气-液界面Langmuir-Boldgett(LB)膜以及酞菁和二肽分子在三维水凝胶体系的纳米结构和手性的调控,以及新性质的出现进行研究,来探究超分子自组装过程中产生的神奇现象和性质的原因。酞菁与其它超分子组装体系结合,尤其是具有生物活性和三维纳米结构的超分子水凝胶体系共组装还有待发展。将微量的八羧基酞菁锌配合物{Zn[Pc(COOH)8]}(Pc)分子与大量Fmoc-FF混合组装,探索酞菁平面共轭分子对Fmoc-FF组装体的影响。研究发现,加入微量Pc后Fmoc-FF分子组装体的二级结构发生了很大的改变,产生了大量Helix二级结构。而基于二级结构的多层次组装,使得体系从纤维状结构转变为了长程有序的螺旋纳米管状结构,并且表现出很强的圆偏振发光(CPL)性质,具有较大的不对称因子(glum=0.04)。这个结果说明微量Pc分子就可以调控Fmoc-FF组装体的结构转变,手性重组和激发态手性的出现与放大。这些结果为利用微量的辅助因子调控螺旋结构和具有CPL特性的超分子纳米管的生成,提供了新的思路。尽管Pc与Fmoc-FF之间一般意义上的非共价相互作用很弱,微量Pc却能对Fmoc-FF组装体产生了巨大的影响。另一方面,从Fmoc-FF组装体到Pc的手性传递并未发生。同时,Fmoc-FF作为一个优秀的超分子水凝胶构筑单元,在柔性材料和生物工程等领域有很强的应用前景。基于此,将Fmoc-FF自组装体作为手性主体,加入少量作为客体的非手性分子罗丹明B(RhB)分子,通过手性传递,得到具有可见光区域CPL特性的超分子水凝胶。同时,通过改变Fmoc-FF组装体系的缓冲溶液,成功实现了 Fmoc-FF组装体的形貌结构的改变,以及RhB超分子手性和激发态手性方向的调控。这些结果拓展了柔性光学材料调控的方法和途径。在二维气-液界面,利用LB技术对非手性双层酞菁的对称性破缺的研究依然是一个空白。本文将非手性的十六丁烷氧链取代铈双层酞菁分子(Ce(Pc1)2)作为自组装的构筑单元,通过LB技术,研究Ce(Pc1)2在气-液界面自组装形成的LB和Langmuir-Schaefer(LS)薄膜的结构及超分子手性。研究发现,Ce(Pc1)2的薄膜能在高表面压力下实现对称性破缺,产生超分子手性。然而最出乎意料的是,在室温和标准大气压下,Ce(Pc1)2的固态超分子自组装体能够自发的进行重组,伴随着螺旋纳米结构的形成和科顿(Cotton)效应的放大。实验结果说明,基于烷氧链取代的双层酞菁的二维自组装体系,可以实现对结构和超分子手性的优良调控。这些结果为超分子组装体系的调控研究提供了新的视角。尽管超分子自组装体的研究已经非常全面,但针对含有复杂芳香取代基的π共轭分子的超分子组装体的研究依然较少。利用LB技术对十六苯酚取代的双层铈、钇酞菁(Ce(Pc2)2和Y(Pc2)2)分子的超分子组装体进行了研究。研究发现双层酞菁在气-液界面以一种特殊的堆积方式进行多层次组装,形成了排列整齐的纳米颗粒。通过调节表面压力,可以进一步全面调控自组装体的纳米结构。这个研究结果为复杂π共轭体系的超分子组装开辟了新的途径。综上所述,利用多种酞菁和Fmoc-FF的共组装或自组装,成功在二维薄膜和三维水凝胶组装体系中实现纳米结构转变以及手性放大。为超分子组装体系结构和手性调控提供了新的思路与见解。
其他文献
光生阴极保护因其节能、环保、方便和高效的优点,已被广泛应用于金属腐蚀防护中。TiO_2作为一种高效、稳定、无毒、低成本的n型半导体,其优异的光电特性以及腐蚀防护性能,常被用在光生阴极保护碳钢中。然而,在使用过程中,铁离子会扩散到TiO_2层,影响其光生阴极保护性能。为了解决这个问题,本论文通过在20钢表面原位氧化形成α-Fe_2O_3层来抑制铁离子的扩散,同时形成α-Fe_2O_3/TiO_2异质
振动式滚磨光整加工能有效去除零件表面毛刺、表面氧化层及棱边倒圆,并且能够提高零件表面物理力学性能,改善零件表面应力分布,降低零件表面粗糙度,提高零件表面的光亮度,消除零件表面由机械加工所产生的各种缺陷,提高零件表面的完整性。由于振动式滚磨光整加工加工作用好,成本低,操作方便快捷,广泛应用于航空航天、兵器工业、汽车、铁路运输等高端设备制造行业中。在振动式滚磨光整加工中,工件的加工通常处于自由状态,在
高钛钢具有高强度、耐腐蚀性和减少焊接飞溅等良好性能,使其在国内外得到广泛的发展与应用。但高钛钢在连铸过程中普遍存在结晶器钢-渣界面反应严重、铸坯表面质量差及连浇困
电子税务的概念可以理解为是使用电子信息技术,特别是互联网技术,完成传统的税务和服务管理功能,让纳税人可以享受更方便,快捷,安全的电子税收体系。或者说,电子税务是把网络
金属腐蚀表征方法,从宏观到微观都得到了长足的发展。但对于高阻抗的材料体系,其低频区阻抗难以表征的问题仍然是金属腐蚀表征研究领域亟待解决的问题。本论文工作先从常用腐
CH_4-CO_2干重整(DRM)反应可以将两种温室气体转化成费托合成的理想原料合成气,一直备受关注。但是,DRM过程中伴随着副反应的发生,其中CH_4的裂解和CO的歧化导致催化剂积碳使其降低活性;碳物种可能形成包覆碳沉积在活性组分上会导致催化剂失活,也可能形成大量碳纳米管堵塞反应器,使反应压力增加,发生危险。因此,通过研究Ni基催化剂上的金属-载体相互作用来控制反应积碳的种类对指导设计高稳定性的
土地作为人类生产生活的基础和物质来源,是自然资源的重要组成部分。随着可持续发展观念的不断深入,土地利用的可持续发展越来越受到人们重视。灵山县位于广西北部湾经济区,作为我国重要的国际区域经济合作区,为解决土地资源对其发展的约束难题,本文基于GIS强大的空间处理和丰富的空间查询与分析能力,对其土地利用进行现状分析和可持续性评价。通过分析灵山县的土地利用现状,对土地利用的多样性、集中性和利用程度进行评价
随着“一带一路”政策、国家2025计划的相继提出,面对去库存、去产能的市场压力,企业要想在国际竞争中立于不败之地,就必须要进行管理模式的创新,这就迫切需要一套完善的预算
本文以可持续生计分析框架理论和政府干预理论为理论工具,并根据扎根理论构建新的农民工返乡创业政策干预策略类型框架,对河南省农民工返乡创业政策干预策略的数量变迁、主题结构、频率分布等外部供给特征进行系统、深入的研究。然后将返乡创业者作为干预策略的评价主体,对河南省农民工返乡创业政策干预策略评价情况进行问卷调查,并在此基础上比较各个干预策略在不同维度上的异同。此外,本文综合采用文献可视化分析法、政策文本
随着我国城镇化的发展,大量公共产品和公共服务的需求剧增,由于之前分税制改革,各地政府纷纷成立借贷公司来进行大量筹资,使得地方政府的债务规模迅速增大。为此,2014年政府出台《新预算法》,禁止地方政府通过融资平台来融资,政府只能在规定的限额内,以发行债券的方式来筹资,地方政府财政压力大,融资渠道受限。自十八届三中全会明确了可以让私人资本以特许经营权的方式参与到公共产品和公共服务领域来,国务院和财政部