论文部分内容阅读
具有特定形貌的基于π-共轭分子的纳米组装体被视为连接超分子化学和先进材料科学的重要桥梁。基于π-共轭分子的超分子纳米结构在众多领域中具有重要的作用,包括超分子电子学、光捕获和能量转移系统、化学/生物传感器、生物医学等方面。作为π-共轭分子的代表,卟啉是与生命体系密切相关的共轭功能染料分子。本文中,通过表面活性剂辅助组装的方法,我们制备了一系列基于π-共轭分子的纳米球并研究了卟啉纳米球的光催化性能。卟啉也是连接超分子化学与手性化学的重要桥梁。通过Langmuir-Schaefer(LS)技术单向压缩、界面组装方法,我们制备了一系列基于非手性卟啉分子的超分子手性界面组装体,并且其手性也可以得到很好地控制。我们还利用手性分子和手性传递作用实现了基于非手性卟啉分子的手性调控与检测。 1)基于π-共轭分子的超分子纳米结构的组装被视为连接超分子化学和先进材料科学的重要桥梁,而球形形貌的研究更加引起科研工作者的关注。我们报道了一种普遍化的油水界面表面活性剂辅助组装的方法,并制备了一系列基于π-共轭分子的球形纳米结构,包括卟啉、酞菁、蒽和萘酰亚胺衍生物等。作为功能化的一个代表,卟啉纳米球能够作为催化剂用于光催化降解染料分子。研究发现,由于卟啉纳米球中生色团的排列方式不同,使得卟啉纳米球具有不同的光诱导电子与空穴分离的能力,从而具有不同的光催化性能。我们的方法为制备基于π-共轭分子并具有特定功能的纳米球提供了新的途径。 2)通过LS技术单向压缩界面组装方法,我们构筑了基于一系列非手性卟啉分子的超分子手性界面组装体,并且其手性信号能够通过改变压缩方向来控制。研究表明压缩速度对界面组装体的手性几乎没有影响,而压缩导致的漩涡流与手性的选择有密切的关系。本文还研究了不同的表面压对超分子手性界面组装体的影响。结果表明,在低表面压下,组装体的手性不能得到很好的控制。随着表面压的增大,CD信号增强,其手性能得到很好地控制。我们的方法可以作为一种普遍化方法来构筑基于非手性卟啉的手性可控的超分子手性组装体。 3)利用手性分子和手性传递作用实现了基于非手性卟啉分子的手性调控与检测。在非手性的TPPS中先引入Ag+,再加入手性的环己二胺,并调控三者的比例,可以得到纳米纤维、螺旋纳米棒、片状和颗粒状等一系列形貌。研究发现,这可能与Ag+和TPPS之间的相互作用有关,在一定的比例下,Ag+会与TPPS中心N原子配位作用;而在另一比例下,Ag+会与TPPS外环的SO3-相互作用,导致不同形式聚集体的形成。此外,我们的组装体与手性分子识别功能相关联,相关方面的机理还在后续的研究中。