兩親性分子的自組裝及在細(xì)胞成像與太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用研究.pdf

1、兩親性分子由親/疏水兩部分組成，在溶液中可以自組裝形成形狀相同、大小均一的聚集體。而這種有序的聚集體具有單個(gè)分子所不具備的特殊的物理、化學(xué)、電學(xué)性質(zhì)。聚集體的形貌與分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，同時(shí)組裝條件的改變對(duì)聚集體結(jié)構(gòu)的調(diào)控也起著至關(guān)重要的作用。形態(tài)各異、功能多樣的聚集體，在生物診斷、藥物載體、細(xì)胞成像以及光電材料等領(lǐng)域都具有很好的應(yīng)用前景。
　　在生物成像方面，AIE熒光染料已成為一個(gè)重要的研究方向。目前應(yīng)用于細(xì)胞成像的主要為有機(jī)納米

2、顆粒、聚合物納米顆粒以及二氧化硅納米顆粒等材料。后兩者雖然相比于有機(jī)納米顆粒具有更好的生物相容性和穩(wěn)定性，但制備過(guò)程較為復(fù)雜。因此在本論文中，我們希望通過(guò)自組裝的方式形成穩(wěn)定的納米結(jié)構(gòu)，同時(shí)這種納米結(jié)構(gòu)具有低生物毒性的特點(diǎn)。
　　富勒烯衍生物因?yàn)槠洫?dú)特的物理、化學(xué)性能，在納米器件材料中得到了廣泛的應(yīng)用。研究表明，有序排列的富勒烯衍生物具有更好的電子傳輸效率。因此在本論文中，我們希望得到不同形貌的組裝體，并將其作為電子傳輸層應(yīng)用于有

3、機(jī)太陽(yáng)能電池中，探究其形貌與電池效率的關(guān)系。
　　因此，我們的研究工作主要從以下兩個(gè)方面展開(kāi)：
　　1．含有聚集誘導(dǎo)發(fā)光效應(yīng)（Aggregation Induced Emission，AIE）基團(tuán)的兩親性分子的自組裝及在細(xì)胞成像中的應(yīng)用。我們合成了具有AIE效應(yīng)的水溶性的Bola型兩親性分子（TPE-11），并研究其自組裝性能以及細(xì)胞成像的效果。通過(guò)熒光法，我們發(fā)現(xiàn) TPE-11具有極低的臨界膠束濃度（CMC），并且存在形貌

4、臨界轉(zhuǎn)變濃度（CTC）。當(dāng)濃度介于CMC與CTC之間，TPE-11在水中組裝成納米圓薄片，隨著濃度的提高，組裝體轉(zhuǎn)變?yōu)殚L(zhǎng)片狀。此外，TPE-11成功地應(yīng)用于HeLa細(xì)胞成像中，且具有較高的對(duì)比度和極小的細(xì)胞毒性。
　　2.兩親性富勒烯衍生物的自組裝及光電性能研究。我們通過(guò)改變良溶劑-不良溶劑比例以及溶液濃度，實(shí)現(xiàn)了對(duì)離子型富勒烯衍生物（PCBDANI）自組裝形貌的調(diào)控，得到了連續(xù)的薄膜、層狀結(jié)構(gòu)以及分子有序排列的纖維結(jié)構(gòu)。將不同形