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本论文系统研究了花菁染料分子在超薄膜中的吸附、聚集及其超分子手性，通过不同结构的gemini两亲分子实现了对花菁分子聚集和形貌的调控，考察了手性分子对花菁超分子诱导手性和手性开关的影响。工作主要包括以下三个方面：
1)选用了一系列具有不同结构的gemini两亲分子，详细研究了间隔基长度、亲水性/疏水性、刚性/柔性对花菁分子聚集和形貌的调控。实验发现，对于疏水间隔基gemini分子Gn，当间隔基足够长时，gemini正电荷距离与SeCy分子负电荷距离相当，两者结构能够匹配，从而可以形成有序纳米结构和超分子手性。MTC能在不同间隔基长度的Gn囊泡表面形成不同的聚集，且在长间隔基Gn囊泡上的吸附能力更强，表现出选择性吸附，这也可以通过Gn与MTC之间的结构匹配来解释。对于亲水间隔基gemini，由于其头基和间隔基质子化程度和构象受溶液pH值的影响，降低pH值和增加间隔基长度都会促进SeCy形成H聚集。实验结果表明，通过调节间隔基长度、刚/柔性、pH值和分子设计等可以实现对gemini膜中电荷密度的调控，从而影响花菁分子的吸附、聚集和形貌。
2)研究了花菁分子在HCl、氨气和水蒸气刺激下在超薄膜中的聚集体转化。发现花菁分子聚集体可以在HCI和水分子的催化下发生聚集体转变。SeCy的聚集体转变过程存在一个临界湿度，不同湿度得到不同的聚集体，且两亲分子头基在界面上占有的自由空间越大，临界湿度越低。
3)花菁分子聚集体在分子间强的π-π作用和空间位阻作用下会形成螺旋排列，从而表现出超分子手性。在界面上这种对称性破缺很容易发生，即使使用手性两亲分子，由于界面的自由空间比较大，得到的超分子手性也是随机的，同一膜中不同地方会形成不同手性微区。但通过离位的方法将花菁分子吸附到具有手性分子的多层膜中时，可以实现对聚集体手性的诱导。通过气体刺激调控花菁聚集态的转变，可以实现聚集体手性的有无，从而可以制备手性开关，具有潜在的应用价值。