有機(jī)分子凝膠的制備、組裝機(jī)理及摻雜功能化研究.pdf

1、本文通過分子設(shè)計合成了幾種不同結(jié)構(gòu)類型的凝膠因子，研究了分子結(jié)構(gòu)與凝膠性能之間的關(guān)系，考察了溶劑、摻雜劑等條件對于凝膠自組裝過程的影響，并賦予凝膠體系光致發(fā)光的性能。具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)設(shè)計合成了兩種以谷氨酸為主鏈，側(cè)基分別接有芐氧羰基和磷酸二苯酯基的長鏈型凝膠因子Glu-CBZ和Glu-DPA。對其凝膠性能及自組裝機(jī)理的研究表明，溶劑內(nèi)部、凝膠因子內(nèi)部以及溶劑與凝膠因子之間的相互作用力會對凝膠的熱穩(wěn)定性能和微觀形貌產(chǎn)生

2、影響;側(cè)基中較多的苯環(huán)數(shù)目產(chǎn)生明顯的位阻效應(yīng)，使得Glu-DPA中自組裝驅(qū)動力密度下降，導(dǎo)致其熱穩(wěn)定性能弱于Glu-CBZ。因此，Glu-CBZ的自組裝方式為致密的六方堆積，而Glu-DPA則以自由空間更大的立方堆積模式堆積;而在流變測試的動態(tài)過程中，剪切作用提供了足夠大的活化能來破壞凝膠因子之間的氫鍵和配位作用，使那些可以提供驅(qū)動的基團(tuán)重新裸露，重排并重新相互作用形成密度更大的相互作用，因此導(dǎo)致Glu-DPA的機(jī)械強(qiáng)度和自修復(fù)性能優(yōu)于

3、Glu-CBZ。
　　(2)在Glu-CBZ和Glu-DPA凝膠體系中摻入手性因子ZAO-CC，研究手性因子的加入對于自組裝網(wǎng)絡(luò)形貌的影響。結(jié)果表明AZO-CC的加入會誘導(dǎo)Glu-CBZ和Glu-DPA在甲苯中形成的自組裝結(jié)構(gòu)產(chǎn)生螺旋結(jié)構(gòu)。
　　(3)設(shè)計合成了含有可與金屬元素產(chǎn)生配位絡(luò)合作用的三聯(lián)吡啶基團(tuán)的膽固醇類凝膠因子CHO-TPY，研究摻雜金屬離子對于凝膠性能的影響。結(jié)果表明金屬離子的加入產(chǎn)生了金屬配位作用，從而使得

4、凝膠體系的流變學(xué)性能和自組裝有序程度提高，同時由于凝膠網(wǎng)絡(luò)的存在使得稀土金屬離子能夠均勻地分散在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。
　　(4)研究了CHO-TPY/Eu、CHO-TPY/Tb兩種凝膠的熒光性質(zhì)。通過熒光光譜表征可知，兩種金屬雜化凝膠體系中確實出現(xiàn)了稀土金屬離子特征的電子躍遷峰。同時通過調(diào)控兩種稀土元素的比例，我們制備了一系列具備不同發(fā)光特性的配位凝膠。當(dāng)EuⅢ∶TbⅢ=1.6∶1時，可以得到發(fā)近白光的凝膠。這在固態(tài)光源領(lǐng)域存在潛在應(yīng)用。