自DNA自组装纳米技术出现以来,DNA作为构筑基元通过自组装或共组装的方法构建了各种微纳米尺度的DNA纳米结构。DNA组装体已广泛应用于生物传感器、电子设备和生物医学领域。迄今所涉及的DNA体系大多需要在溶剂中操作或将DNA直接添加于固体材料中,比如水溶液、水凝胶、固体电解质等,但是,普遍存在的溶剂易挥发、不易储存、固体DNA材料刚性大、容易断裂等问题,极大地制约了 DNA材料的发展。DNA热致液晶是DNA参与构筑的在一定温度范围内具有有序微结构的一类材料,DNA热致液晶兼具固体和液体的优异性质,其不含溶剂的特性有利于拓展DNA的应用场景。鉴于DNA优异的性能以及现代社会对智能化软材料的巨大需求,研究DNA热致液晶等软物质材料的构筑和性能,将极大地拓展DNA在光学、柔性电子器件等领域的应用,具有重要的科学意义和应用价值。DNA热致液晶通常可由DNA与双尾链阳离子表面活性剂通过静电相互作用而制得,鉴于双尾链表面活性剂的合成比较复杂,此策略在一定程度上限制了 DNA热致液晶的合成;近年来,运用带正电的阴/阳离子表面活性剂复配囊泡与DNA制备热致液晶的策略拓展了液晶的构筑方法,克服了表面活性剂合成困难而带来的现实问题。目前在利用复配囊泡制备DNA热致液晶的报道中,存在表面活性剂种类单一、表面活性剂的选择与DNA热致液晶的性质之间无明确的构效关系以及现有的热致液晶熔化温度高且液晶相区较窄等亟需解决的科学问题。综合目前的研究现状,本论文中我们主要以阴/阳离子表面活性剂复配囊泡为构筑基元探索多种DNA热致液晶的构筑策略,探究DNA链长、表面活性剂链长和基团的变化、掺杂纳米颗粒等因素对热致液晶性质的影响及其构效规律,从而加深对DNA热致液晶的认知,为其实际应用奠定基础。论文由以下三个部分组成:第一章,绪论,首先介绍了热致液晶的概念、构筑方法及应用,又详细介绍了 DNA的结构及其丰富的作用位点。随后归纳总结了DNA在水环境及非水环境中的应用,详细阐述了 DNA热致液晶的发展历程及目前亟待解决的问题,最后概括归纳出本论文的研究目的及意义。第二章,烷基链长、官能团、反离子等因素会影响表面活性剂的性能,我们认为以表面活性剂为构筑基元制备的DNA热致液晶的性能也会受到上述因素的影响。在本章从构筑基元角度出发,我们探究了表面活性剂链长、官能团位置和DNA链长对热致液晶性能的影响。发现由相同链长的阴、阳离子表面活性剂构建的DNA热致液晶具有优异的性能;二茂铁表面活性剂官能团的位置会影响DNA热致液晶的构建;复配囊泡与DNA之间较强的静电相互作用不利于DNA热致液晶的形成;此外使用短链DNA制备的热致液晶具有更高的热稳定性和较低的熔点、清亮点。第三章,改变DNA和表面活性剂的种类可从根本上调控DNA热致液晶的性质,此外,掺杂功能性的颗粒不仅可以丰富液晶性能还可以调控液晶相的稳定性,但目前掺杂型液晶的制备方法较为单一。在本章我们以DNA为模板,DNA与金属前驱体溶液混合均匀后,加入还原剂原位得到金属纳米颗粒,再将其与带正电的囊泡组装制备得到金属基DNA热致液晶。研究发现:改变金属前驱体溶液和还原剂的摩尔比可以调节纳米颗粒的掺入量,进而调控金属基DNA热致液晶的性质。该方法有望根据实际需求选择相应的纳米颗粒制备热致液晶,指导功能性DNA热致液晶的设计与合成,并为其在电化学和柔性电子器件领域的应用奠定基础。