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受生物启发的智能不对称纳米通道薄膜一直受到广泛关注。与生物体内的脂质膜系统相比,人工合成材料有着更为优异的稳定性和耐用性。其中,嵌段共聚物能够“自下而上”自组装成有序纳米结构的特性,可通过分子设计实现通道内表面化学结构和通道纳米结构的协同调控,制备出高度有序、高孔隙率、可控功能化的智能不对称纳米离子通道薄膜。本论文设计并合成了具有多级有序结构的刚柔离子型嵌段共聚物,并对其自组装结构、通道内表面基团进行了研究。并进一步将其与聚合物多孔膜复合,获得了高强度的智能不对称纳米通道薄膜。研究了复合膜的多级有序结构与离子传输机制及盐差发电性能的关系,实现了电场下的离子传输调控和浓度场下的高性能盐差发电。此外,本论文采取了新的思路,提出了一种多肽固相合成及其体内筛选的可行路线,为制备具有肿瘤靶向能力的多肽提供了一种新的路径。本论文所做的主要实验工作和研究结果如下:(1)制备了聚苯乙烯-聚-γ-3-氯丙基-L-谷氨酸刚柔嵌段共聚物(PS-NH-PCPLG),随后对其侧基进行了咪唑盐基团的修饰,制备出了离子型嵌段共聚物PS-NH-PPLG-g-BIB对分子进行化学结构及自组装结构进行表征。以聚谷氨酸衍生物为主链构建的多级有序结构作为离子传输通道,可以有效改善通道有序度,同时刚性链段具有伸直棒状的构象,有利于功能基团的裸漏,提高传输速率和离子选择性。(2)将离子型嵌段共聚物PS-NH-PPLG-g-BIB与含羧基的多孔聚合物膜复合制备成具有不对称纳米通道的薄膜。经过离子基团修饰后的柱状相中的PS-NH-PPLG-g-BIB自组装结构始终具有正电荷和强阴离子选择性。将离子嵌段共聚物与多孔聚合物膜结合,构成具有不对称表面电荷和纳米结构的不对称纳米通道膜,可以消除浓度极化并调节通道的单向离子迁移。研究通道内的离子传输机制,最终实现了电场下的单向离子导通调控及盐度梯度下4.62 W/m2功率密度的发电,揭示了多级有序结构在盐差能转换中的重要意义。(3)制备了Fe3O4@PS微球,在其表面修饰4-(4-乙烯基苄氧基苄醇)作为Linker。利用该载体进行了多肽固相合成,验证了其作为固相载体的可行性,并为多肽的体内筛选提供了一种新的思路。