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在超分子大环芳烃功能化金纳米粒子(AuNPs)所构筑的杂化材料中,AuNPs和大环芳烃分子的物理化学性质相得益彰,即既具备AuNPs较高的稳定性,简单多样的制备和修饰,精确可调的形貌和粒径,灵敏可控的光学和热学性能以及良好的生物相容性等优良特性,同时又可以表现出大环芳烃分子特有的主客体识别性能。特别是水溶性的大环芳烃分子,刚性的骨架结构赋予其良好的稳定性和低毒性,加之后修饰不同的水溶性功能基团,又表现出良好的环境友好性和生物相容性。因此,水溶性大环芳烃功能化AuNPs杂化纳米材料在载药控释、传感检测、绿色催化以及分子器件等诸多领域有着广泛的应用。本论文分别选用不同的水溶性大环芳烃分子,利用不同的方法制备水溶性大环芳烃功能化AuNPs的杂化材料,并且研究其在载药控释、组装调控、传感检测和绿色催化方面的应用。主要包括以下三部分内容:第一部分,我们首次将具有极好水溶性的全羧基化柱[5]芳烃钠盐(CP5)功能化的AuNPs(CP5-AuNPs,平均粒径~2.36 nm)用作纳米阀门,与季铵盐基团功能化的介孔硅(MSN-Q)载体结合,构筑具有超分子阀门的三元杂化纳米载药体系(MSN-Q@CP5-AuNPs),并且选择罗丹明B(RhB)作为模型货物分子进行装载,研究其分别在竞争试剂、温度刺激下的可控释放性能。一方面,我们可以通过调控CP5-AuNPs的粒径和MSN的孔径,构筑适用于装载不同药物分子的载药体系。另一方面,可以通过温度调控超分子阀门的开关状态,进而实现对药物的可控释放。该体系还有望与AuNPs独特的光热转化性能结合,实现生物体内药物分子的近红外远程控释和局部过热杀死癌变细胞的协同治疗。第二部分,我们首次采用反序Turkevich法原位制备基于水溶性全羧基化柱[6]芳烃钠盐(CP6)功能化的金纳米粒子(CP6@AuNPs)。一方面,通过采用反序Turkevich法,加速了CP6的羧基将Au(III)还原成Au(0)并且成核的速度,可以调控AuNPs的粒径。另一方面,CP6分子间的静电排斥作用和CP6骨架结构的限制作用不仅协同调控AuNPs的中等粒径(8.3±0.9nm),而且增强了AuNPs的稳定性。基于CP6@AuNPs的中等粒径优势和CP6赋予AuNPs独特的主客体识别性能,我们首次结合两种UV-Vis分析方法,研究了CP6@AuNPs对百草枯的超灵敏检测。此外,我们还研究了CP6@AuNPs对还原硝基苯酚的高效催化性。第三部分,我们用新型的水溶性大环芳烃——全羧基化的[2]苯基退化柱[6]芳烃(AWPP6)同时作为还原剂和稳定剂,采用水热一步法制备了AWPP6功能化的AuNPs(AWPP6@AuNPs)。我们用带有四个季铵盐取代基的四苯基乙烯客体分子(TPE-4Q)调控AWPP6@AuNPs的组装行为,实验表明,修饰在AuNPs表面的AWPP6赋予AuNPs独特的主客体识别性能。因此,我们利用这一性能将AWPP6@AuNPs用于检测痕量的百草枯及其衍生物。此外,我们还研究了AWPP6@AuNPs对还原不同位阻的硝基苯酚的催化活性。