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(guò)分子設(shè)計(jì)合成了幾種不同結(jié)構(gòu)類(lèi)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(duì)于凝膠自組裝過(guò)程的影響，并賦予凝膠體系光致發(fā)光的性能。具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)設(shè)計(jì)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(zhǎng)鏈型凝膠因子Glu-CBZ和Glu-DPA。對(duì)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(huì)對(duì)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(dòng)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(cè)試的動(dòng)態(tài)過(guò)程中，剪切作用提供了足夠大的活化能來(lái)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(dòng)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(duì)于自組裝網(wǎng)絡(luò)形貌的影響。結(jié)果表明AZO-CC的加入會(huì)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(jì)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(lèi)凝膠因子CHO-TPY，研究摻雜金屬離子對(duì)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(shí)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(guò)熒光光譜表征可知，兩種金屬雜化凝膠體系中確實(shí)出現(xiàn)了稀土金屬離子特征的電子躍遷峰。同時(shí)通過(guò)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(shí)，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。