超分子自组装体系已经成为材料领域的一个重要研究方向,其在药物缓释、光捕捉、模板反应、分子器件、环境治理、化学传感器、液晶材料和光电材料等领域都有着广阔的应用前景。本论文系统研究了偶氮苯衍生物BNB-t4超分子自组装体系的光致异构性质,并通过水调控了BNB-t4的自组装行为,利用Flory-Huggins溶解度参数分析了其调控机理。此外,利用BNB-t4分子的相选择凝胶的特性实现了芳香族溶剂的高效回收,有毒染料的高效去除和分子释放。具体内容如下:1、BNB-t4在中等极性有机溶剂中可以形成凝胶,其凝胶态具有良好的光响应能力。研究发现用365nm的紫外光对BNB-t4的氯仿凝胶进行照射,可导致其自组装结构的转变及凝胶的坍塌。紫外光诱导的BNB-t4从trans-到cis-的异构化及其引发的分子间作用力的变化是凝胶坍塌的主要原因。凝胶-溶液的转变微观上对应着纤维-立方体结构的形貌转变。2、系统地研究了水调控有机溶剂-水混合溶液中BNB-t4自组装行为以及自组装凝胶性质的改变。结果表明BNB-t4凝胶因子能在质量浓度为2%,水含量从40%到75%的梯度范围内的正丙醇-水混合溶剂中自组装形成不透明的凝胶。其中水含量为60%的BNB-t4凝胶具有最低MGC、最高热稳定性和机械性能、同时也是致密程度最高的相互交错的层状网络结构。XRD研究证明了BNB-t4的干凝胶更容易形成薄层状的结构。BNB-t4自组装的驱动力来源于分子间氢键、π-π堆积以及亲疏水相互作用的协同作用。通过建立与Flory-Huggins溶解度参数有关的模型(可以描述为溶液、部分凝胶、凝胶和沉淀四个区域),成功地预测了BNB-t4在不同水-有机混合溶剂中的自组装行为。从而实现了超分子自组装行为的简易调控及其调控机理的分析。3、有机小分子凝胶因子BNB-t4在许多芳香族溶剂和卤代烃溶剂表现出显著的凝胶化能力。实验表明,BNB-t4可以高效地去除各种水溶液中的芳香族污染物。同时,BNB-t4也可以从污染水去除有毒的有机化合物,效率高达97%。此外,BNB-t4的相选择性、良好的热稳定性及可逆性使其可以有效地吸收和释放一些有机化合物。