导读:本文包含了有序超分子聚集体论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:稀土,荧光,表面活性剂,有序分子聚集体
有序超分子聚集体论文文献综述
雷娜娜[1]（2019）在《基于稀土杂多酸盐或配合物与表面活性剂的发光有序分子聚集体的组装和性质研究》一文中研究指出基于自身特殊的电子构型及丰富的4f电子层轨道,稀土离子具有优异的光物理性质,如线状光谱、激发态寿命长、Stokes位移大及发射谱线范围宽(从可见到近红外光区)等。而稀土杂多酸盐或配合物因天线效应的存在,具有显着增强的荧光性能,可作为理想的发光基元。近年来,通过非共价相互作用力,将稀土发光基元共组装到有序分子聚集体基质中,可有效改善其发光性能、光热稳定性及可加工性。并且,利用有序分子聚集体丰富可调的聚集形态、灵敏的环境刺激响应性及易于加工处理等优势,结合稀土发光基元的光物理性质对其周围微化学环境的敏感性,有望制备智能型稀土发光软聚集体或具有一定检测性能的有序膜材料。此外,作为一类新兴非水溶剂,离子液体逐渐被开发为有序分子聚集体的良好组装介质;同时,也可作为稀土发光基元的理想分散溶剂。因此,设计构筑离子液体参与的稀土发光有序分子聚集体,将有望得到兼具稳定性和增强发光性能的稀土发光软材料,并拓展有序发光材料的设计范围。这对拓展离子液体及其有序分子聚集体的功能化应用也具有重要意义。本论文以稀土杂多酸盐或配合物为发光基元,利用其与表面活性剂共组装的策略,构筑了一系列响应型稀土发光增强的有序分子聚集体;并以离子液体参与的溶致液晶为基质,成功构筑了包括白色荧光的全色可调液晶软材料;又通过合理设计可聚合型溶致液晶基质,采用原位光聚合策略制备了有序的多色荧光膜材料。通过系统考察有序分子聚集体基质对稀土发光性能的影响规律,探索了增强其光物理性质的途径。论文主要开展了以下五个方面的工作:一、选取具有pH依赖质子化行为的两性表面活性剂(十四烷基二甲基氧化胺,C14DMAO)和Na9EuW10O36·32H2O(EuW10)阴离子簇,通过调节C14DMAO/EuW10摩尔比(R),系统考察了二者在水溶液中的共组装行为及荧光性能变化。在PR=20时,得到了稳定性能较好的荧光增强纳米带。研究表明,纳米带具有沿轴向排列的有序层状结构,这在杂多酸盐自组装体系中是很少见的。而C14DMAO在体系pH值为6.5时的部分质子化是纳米带形成的关键。因纳米带中能较好地屏蔽EuW10周围的水分子,其荧光强度、寿命及绝对量子产率得到极大的提高。此外,C14DMAO的pH可逆质子化行为也赋予了该纳米带灵敏的pH刺激响应性。因此,该C14DMAO/EuW10共组装纳米带的成功构筑,不仅丰富了杂多酸盐有序分子聚集体的形态,而且为pH响应智能材料的设计提供了有价值的参考。二、以具有酶响应性的阳离子型表面活性剂----氯化肉豆蔻酰胆碱(Myr)和EuW10阴离子簇为共组装构筑基元,通过合理调控Myr/EuW10摩尔比值为36(电荷比值为4)时,得到了稳定性能好、发光性能明显增强的多层超分子球形聚集体。研究发现,聚集体结构中过量的Myr分子以亲水头基朝外的方式排列在超分子球表层,使其能稳定分散在水溶液中。同时,基于Myr的酶响应性及EuW10的荧光性能对其微化学环境的敏感性,制备得到的超分子球对pH、Cu2+/Fe3+及酶均表现出刺激响应性能。本工作不仅为杂多酸盐/阳离子型表面活性剂共组装体系聚集行为的研究提供了新的内容,同时是拓展其生物相容体系应用的有益尝试。叁、利用阳离子型表面活性剂----1-十八烷基-3-甲基咪唑溴盐([C18mim]Br)与EuW10在等电荷比例下的静电作用,得到了表面活性剂包覆的EuW10复合物(SEP)。SEP进一步在质子性离子液体----硝酸乙基铵(EAN)中组装形成粘弹性的发光软材料,其聚集体为具有层状结构的微米带。在氢键及疏溶剂作用力驱动下,SEP在EAN中组装时,其外围的表面活性剂重排并采取交叉双层排列,EuW10阴离子作为反离子吸附在[C18mim]Br双分子层表面的咪唑头基附近。由于[C18mim]Br对EuW10纳米簇的有效隔离和束缚,SEP的非辐射振动失活大大减弱,其荧光寿命及量子效率相应提高。同时,选择EAN作为组装介质能从根本上避免水分子配位导致的荧光猝灭,从而改善最终软聚集体的发光性能。因此,SEP及相应的软聚集体的荧光性能可以比拟文献报道的含EuW10的固体材料。此外,作为对SEP在离子液体中聚集行为的首次探讨,本工作为相关领域的研究提供了有价值的参考。四、以两亲嵌段共聚物Pluronic P123与离子液体(1-丁基-3-甲基-咪唑六氟磷酸盐)构建的溶致液晶为基质,通过巧妙地共掺杂吡啶二甲酸稀土配合物(Ln-DPA)和聚集诱导发光化合物----四(5-羟基苯基)乙烷(TPE-OH)到液晶中,我们建立了一种便捷且通用的策略来制备多色及白色荧光液晶软材料。对其光物理性质的分析表明,离子液体参与构筑的液晶基质能有效束缚并隔离发光基元。因此,Eu-DPA配合物掺杂的液晶呈现目前报道的吡啶二甲酸稀土配合物杂化材料中最长的荧光寿命,甚至高于其介孔固体材料。同时,由于TPE-OH分子构象的固定,其掺杂的液晶具有优于相应离子液体溶液的荧光性能。通过准确调节叁原色发光基元在液晶基质中的掺杂比例,得到了包括CIE色度坐标为(0.328,0.315)白色荧光的系列荧光颜色。此外,由于TPE-OH与Ln-DPA不同的激发光谱,通过切换激发波长从254到365 nm,能可逆有效地调控液晶荧光从白色变为蓝色。此液晶材料形状易于加工处理,便于光学器件的应用,这为后续高效荧光软材料的制备提供了思路。五、通过合理设计可聚合型层状溶致液晶的基质,选择适宜的Ln-DPA作为多色荧光基元掺杂其中,利用原位光聚合的策略,制备得到了多色发光有序薄膜。研究表明,膜基质的层状纳米结构对Eu-DPA的均匀分散和隔离效应,及较密实的聚合物链通过静电和氢键作用对配合物的束缚作用,均能有效地减弱配合物的非辐射跃迁驰豫和自猝灭过程,从而保证膜材料优异的发光性能。因此,与相应的Eu-DPA水溶液、固体粉末及溶致液晶相比,Eu-DPA掺杂薄膜具有增强的荧光性能,甚至可与其固体介孔硅发光材料相媲美。除了优异的多色发光性能,该薄膜同时具备一定的热稳定性、力学强度、及对于较宽pH范围和多种金属离子水溶液的刺激稳定性。这为兼具优异荧光性能和稳定性的多色稀土发光有序膜的构筑提供了有价值的理论参考。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-28）
沈静林[2]（2018）在《基于超分子自组装方法构筑发光有序聚集体及其性能研究》一文中研究指出超分子自组装突破了传统的基于共价键作用的分子化学的研究领域,充分利用分子-分子间的相互作用,通过精确地调控并利用简单分子之间的非共价键作用(静电作用、氢键作用、主客体作用、π-π堆积作用等)制备有序聚集体,并且该聚集体的性质优于构筑基元之和,表现出单一构筑基元不具有的性质。目前,超分子化学已经和生物科学、材料科学、物理科学、环境科学等学科交叉融合,成为构筑新型功能材料的重要手段。发光材料在光电设备、生物探针、分子传感方面有广泛的应用。尤其是具有聚集诱导发光(AIE)性质的新型发光材料,其克服了传统发光材料在聚集态发生荧光猝灭的性质,大大拓展了发光材料在固体薄膜、荧光粉等领域的应用,备受化学家和材料学家的广泛关注。在本文中,我们利用超分子自组装制备发光有序聚集体,这不仅可以充分发挥超分子自组装的灵活性,保留荧光分子的发光性质,并且可以有效利用有序聚集体本身具有的特性,使有序聚集体表现出丰富的功能性。我们研究了叁种不同种类的发光分子:银纳米簇、含π共轭结构表面活性剂和染料分子,通过超分子自组装的手段将其组装成有序聚集体,揭示其组装机理、聚集结构、并研究发光聚集体的性质及其应用。本论文的主要研究内容如下:第一部分,绪论。介绍了超分子自组装的概念、研究现状,详细介绍了静电自组装和主客体自组装;介绍了有序聚集体的常见类型,尤其是囊泡和凝胶这两种聚集体;综述了 AIE的发展历程及AIE现象产生的原因,并详细介绍了含有π共轭结构和金属纳米簇这两种AIE分子的研究现状及AIE材料的应用;最后引出了本论文的研究内容和研究意义。第二部分,使用了一种银纳米簇(Ag6-NCs),研究其在不同溶剂中的自组装行为。由于Ag6-NCs在水中的溶解度高,无法聚集,我们通过改变溶剂极性的方式,将其溶解在极性较小的溶剂中,如二甲基亚砜(DMSO)、乙二醇(EG)、甲醇(MeOH)、乙腈(CH3CN),通过有效地调节Ag6-NCs的两亲性从而诱导其聚集。在以上有机溶剂中,Ag6-NCs可以自聚集形成发光颜色不同的多层囊泡结构,该荧光囊泡可以选择性地检测Fe3+。此外,将Ag6-NCs进一步质子化得到Ag6-H-NCs。Ag6-H-NCs在非质子型溶剂中(DMSO,CH3CN)依然保持了多层囊泡的结构,但是在质子型溶剂中(EG,MeOH)由于溶剂桥联的氢键作用具有方向性,诱导其聚集形成了超长超细的纤维状结构。此外,在水中,Ag6-H-NCs可以组装形成超高含水量的可修复凝胶。该工作首次报道了溶剂桥联的氢键作用在金属纳米簇自组装中的关键作用,这对于以后金属纳米簇的组装行为研究具有指导意义。第叁部分,Ag6-NCs在水中以单分子分散状态存在,发生了荧光猝灭,这大大限制了其在水体系中的应用。我们使用了高聚物聚乙烯亚胺(PEI)和Ag6-NCs共组装,通过对比研究不同分子量的PEI与Ag6-NCs组装行为,筛选出性能最好的最高分子量的PEI,详细研究其和Ag6-NCs组装行为。研究发现,分子间的静电作用可以将水溶性的银纳米簇(Ag6-NCs)固定在PEI链上,这大大限制了 Ag6-NCs配体的分子内振动,从而诱导其发光。并且,由于体系中的静电作用和氢键作用,Ag-NCs/PEI可以形成超两亲分子,并且在不同的环境下可以进一步自组装形成荧光纳米球和荧光纳米囊泡。该荧光纳米囊泡表现出良好的pH值响应性,这在药物缓释方面有潜在的应用。第四部分,研究了 α-环糊精(α-CD)和表面活性剂Tyloxapol通过主客体作用,在适当的条件下可以进行超分子自组装形成凝胶。Tyloxapol分子在聚集状态下可以抑制分子中苯环的旋转,使相邻苯环之间的π-π作用增强,表现出AIE性质。α-CD/Tyloxapol共组装形成的凝胶依然保留了荧光性质,并且该凝胶表现出对温度和甲醛分子的响应性,可以实现凝胶-溶胶的转变。该荧光凝胶在室内甲醛检测和温度传感器方面有潜在的应用。第五部分,研究了简单表面活性剂分子和染料分子之间的离子自组装行为,成功构筑了巨型囊泡,并进一步研究了该巨型囊泡的性能。本章第一节,使用简单的咪唑类表面活性剂(C14mimBr)和带相反电荷的染料酸性橙(AO),适当地调节体系中的疏水作用、氢键作用和π-π堆积作用,可以使C14mimBr/AO聚集形成囊泡状结构,该囊泡可以进一步生长为尺寸在1～10 μm的巨型囊泡。并且,由于组装过程中抑制了染料之间的π-π堆积作用,这诱导了荧光的产生。以该囊泡为模板,成功制备了 Ag纳米粒子,该纳米粒子表现出优异的催化性能。并且研究了该囊泡在碳量子点装载、释放方面的应用,说明其在物质输送方面有很好的应用。本章第二节,使用了 C14mimBr和另一种带相反电荷的染料甲基橙(MO)也成功制备了巨型的荧光囊泡。由于染料MO具有良好的pH响应性,调节体系的pH值可以有效地调节体系的荧光性质,并得到不同结构的聚集体,如多面体状、纳米花状和片状结构。此外,巨型囊泡表现出良好的热致液晶的性质。该研究在荧光分子开关、pH检测方面有潜在的应用。(本文来源于《山东大学》期刊2018-05-30）
王姣[3]（2018）在《超分子作用诱导的响应性有序分子聚集体的构筑及表征》一文中研究指出基于超分子作用的有序分子聚集体具有能够对周围环境的细微变化做出响应,产生微观聚集结构变化,同时伴随物理和化学性质改变的特点,在生命、信息、能源、材料科学及诸多高新技术领域具有广泛的应用前景,成为近年来的研究热点。但是,在目前的研究中还有许多亟待解决的问题,如新颖聚集体的构筑、基础理论的完善和应用范围的拓展等。本论文以环糊精主客体识别和动态亚胺键为主要构建策略,设计和组装多种新型刺激响应性有序分子聚集体;研究构筑单元结构变化对聚集体形貌及响应性的影响,并对其形成机理进行研究,不仅拓宽了响应性有序分子聚集体的构筑思路、完善了其基础理论,而且对拓展其应用范围具有指导意义。本论文的研究内容主要分为以下四个部分:一、合成了由疏水烷基链连接吡啶头基和金刚烷基的阳离子表面活性剂AP。利用β-CD对不同疏水基团包结常数的不同,系统研究了其作为添加剂诱导AP分子在水溶液中分级自组装行为。二维核磁共振氢谱(1HNMR ROESY)结果表明,改变二者的混合比例可形成两种结构不同的构筑基元(AP@1β-CD和AP@2β-CD),进而得到不同形貌的聚集体。动态光散射和透射电子显微镜分析表明,在AP:β-CD摩尔比为1:1的体系中,形成了平均直径为200 nm的“单层”囊泡。Zeta电势和原子力显微镜测试证明是环糊精头基在外壁,吡啶头基在内壁,且以伸展方式单层排列形成的内外壁不对称囊泡。而对于AP:β-CD摩尔比为1:2的体系,在稀溶液中形成了少见的管壁为单分子层厚的多层纳米管。这一工作不仅得到了新颖的有序分子聚集体,而且为分级调控有序分子聚集体的形貌提供了新途径。二、研究了 α-环糊精(α-CD)和含有二甲胺基末端取代基的偶氮苯阴离子表面活性剂(DAH)在水溶液中的聚集行为。并通过1HNMR、流变学、原子力显微镜、扫描电子显微镜和小角X射线散射等表征手段,对包结物在水溶液中形成的聚集体形貌及内部结构进行了表征。研究发现,DAH可与2倍的α-CD通过主客体相互作用自发形成1:2包结物,进一步通过α-CD之间的氢键相互作用形成了层状水凝胶。并且,所形成的水凝胶对温度和可见光都具有响应性。更值得一提的是,二甲胺基取代基红移了偶氮苯异构化所需光照波长。导致凝胶对可见光具有响应性而非传统的紫外光。本文不仅为设计多重响应性水凝胶提供了一种简便的方法,而且其可见光响应性扩展了水凝胶在生物领域的应用范围。叁、通过α-CD和植物甾醇类两亲分子(BPS-n,n = 10,20,30)之间的主客体包结作用,成功制备了毒性低、生物相容性好的温度响应性层状水凝胶;并考察了凝胶的形成机理。研究发现BPS-n的PEO链可穿过α-CD的内腔,形成包结物。此包结物以甾核之间的疏水相互作用和α-CD之间的氢键作用为主要驱动力,形成了具有层状结构的水凝胶。在此自组装过程中,α-CD之间形成的氢键起到了关键的作用,一方面拉近了 PEO链之间的距离,减小了分子的头基面积,另一方面驱动包结物倾向于以肩并肩平行的方式聚集。凝胶的机械强度、形貌和相转变温度可以通过改变PEO链长度和α-CD浓度进行调节。另外,其凝胶-溶胶相转变温度(30～45℃)和人体体温非常接近。这些特性使其可应用于药物控制释放领域。四、利用动态亚胺键,成功构建了两种头基不同的超两亲分子(i-FDP和i-FDI),它们在水溶液中自组装形成了 pH响应性囊泡。当溶液pH值为碱性时,两种囊泡均可稳定存在。当pH值调至酸性时,亚胺键被破坏,囊泡也均随之解离。不同的是,对于i-FDP体系,囊泡解离后没有形成新的聚集体。而对于i-FDI体系,囊泡解离后重新形成了胶束。另外,我们还考察了头基结构的不同对囊泡pH响应性及对客体可控释放的影响。在两个体系中,对尼罗红的释放程度均和pH值有很大关系,pH值越低,释放的速度越快。这一工作不仅丰富了 pH响应性囊泡体系,而且为更有效地设计和组装特定结构和响应性的有序分子聚集体提供了有价值的参考。(本文来源于《山东大学》期刊2018-05-28）
何明基,钟新仙,林有铖,李庆余,王红强[4]（2016）在《有序分子聚集体软模板合成聚苯胺及其在超级电容器中的应用》一文中研究指出【引言】聚苯胺(PANI)同时具有双电层电容和赝电容的特性,是一种极具发展潜力的导电高分子电极材料,应用于超级电容器,可以克服传统电容器和二次电池环境污染大、循环寿命短等缺点~([1-3])。硬模板法制备PANI的相关工艺比较繁琐,而且去除模板的过程中会对PANI的形貌和结构造成破坏或者发生团聚。以离子液体作为新介质构建分子有序聚集体(OMA),并以此为软模板制备得到形貌结构分散,有利于电解液渗透的PANI,有(本文来源于《第18届全国固态离子学学术会议暨国际电化学储能技术论坛论文集》期刊2016-11-03）
钱兆红[5]（2016）在《植物甾醇表面活性剂在醇类溶剂中构建有序分子聚集体的研究》一文中研究指出含甾体结构的表面活性剂由于具有疏水部分体积大和刚性强的特点,可以有效地隔离亲/疏水区域,构建出具有刚性特点的有序聚集体,因而不断地引起人们的关注。其中,包含聚氧乙烯链的植物甾醇表面活性剂(BPS-n)更是具有毒性低、生物相容性好的优点。因此,国内外研究者逐渐重视此类表面活性剂的聚集行为。目前此类研究主要集中在水和离子液体溶剂中,而日常生活和生产过程中往往会涉及到有机溶剂或者混合溶剂。其中,醇类溶剂作为一种潜在的支持表面活性剂聚集和吸附的极性溶剂,在食品、化妆品及医疗领域具有广泛的应用前景。因此研究醇类溶剂中甾醇表面活性剂的聚集行为,对于人们更好地了解含甾体结构表面活性剂的自组装过程具有较大的理论和实际意义。本论文关注和研究的是醇类小分子溶剂对植物甾醇表面活性剂聚集行为的影响。借助现代分析测试手段,如表面张力、偏光显微镜(POM)、冷冻蚀刻透射电镜(FF-TEM)、小角X射线散射(SAXS)、红外光谱(FT-IR)和流变学等实验方法,系统研究了此类表面活性剂在醇类溶剂中构建的有序分子聚集体的结构及性能；考察了溶剂分子中羟基数目及相对位置对聚集过程的影响,并通过理论优化和计算的方法对其聚集行为存在差异的合理性和正确性予以验证,进而分析其形成机理。论文的结构安排及研究内容主要包括以下几个部分：第一部分为当前研究工作的背景介绍,简要简介了表面活性剂的相关知识,包括表面活性剂的基本结构、性质及其在溶液中的弱相互作用力；重点对表面活性剂在溶液中构建有序聚集体的结构、性质以及形成规律进行了总结；综述了含甾体结构表面活性剂的研究现状,对其在水、离子液体及有机溶剂体系中的聚集规律进行了分析总结,为本论文的研究工作提供理论依据和支持。第二部分内容是以丙叁醇为溶剂,研究了短链植物甾醇表面活性剂BPS-5和BPS-10的聚集行为。并与已报道的水及离子液体体系进行对比,分析了不同体系中相行为的差异性。得到的主要结论如下：(1)BPS-5和BPS-10在丙叁醇中均得到了胶束相,并且其CMC值介于水和离子液体中的数值之间,说明丙叁醇比离子液体具有更强的聚集能力。这主要归因于丙叁醇分子的结构特征,即可以形成与水和EAN中相似的氢键网络结构。(2)随着表面活性剂浓度的增加,BPS-5和BPS-10在丙叁醇中均形成了层状相(Lα)溶致液晶。而且与水和离子液体体系相比,在丙叁醇溶剂中只形成了层状相液晶；并且浓度在70%左右时,出现了排列方式不同的两种层状相液晶结构。分析表明,这是由亲溶剂EO链与溶剂分子之间的相互作用差异引起的。本研究拓展了植物甾醇表面活性剂在醇类溶剂中的聚集行为,在丙叁醇中形成了层状聚集结构,并且与其它体系相比较,形成液晶相的浓度范围增大,这主要是由于丙叁醇分子具有较强的氢键网络结构及更长的氢键寿命。第叁部分研究内容是进一步考察溶剂分子结构对表面活性剂聚集行为的影响,选择了与丙叁醇具有相同碳原子个数,但羟基数目和相对位置不同的醇溶剂——丙二醇、正丙醇和异丙醇为溶剂,继续考察溶剂分子结构对短链植物甾醇表面活性剂聚集行为的影响。主要结论如下：(1)在丙二醇中,BPS-n可以自组装成胶束相、囊泡相及溶致液晶相。但与丙叁醇体系相比,丙二醇的Gordon参数较小,自身有序性降低,不利于聚集体的形成,因而BPS-n在丙二醇中的CMC明显增大；此外,BPS-5在丙二醇中形成的聚集体具有较大的亲溶剂头基占据面积,更易于形成曲率较大的聚集结构,因此得到了在丙叁醇中无法形成的囊泡相聚集体。在丙二醇中也形成了类似于丙叁醇中的两种层状相。(2)在含有一个羟基的丙醇溶剂中,由于自身形成氢键网络的能力较差,溶剂分子之间作用较弱而使其具有一定的自由度,可以渗透到聚集体的栅栏层中,导致聚集体的破坏,所以在正丙醇和异丙醇中并没有得到胶束相。而在高浓度下形成了单一的层状相溶致液晶,且仔细对比发现其结构类似于丙二醇和丙叁醇中的规整层状相,这主要是因为在丙醇溶剂中甾环之间的疏溶剂相互作用始终是聚集体形成的主要驱动力。(3)随着羟基数目的减小,形成液晶相的浓度范围逐渐减小,这是由于从丙叁醇到丙二醇到正丙醇和异丙醇,醇类分子形成氢键的能力减弱,从而对BPS-n的聚集能力减弱。通过理论模拟对这四种醇溶剂与BPS-n之间形成氢键的强弱进行了计算,结果显示形成氢键键能的大小顺序为：丙叁醇>丙二醇>正丙醇>异丙醇,验证了实验结果的正确性。这一部分工作不仅比较了羟基数目对聚集过程的影响,还考察了羟基相对位置对有序分子聚集体造成的差异性；初步获得了在丙醇系列中甾醇表面活性剂聚集过程的规律,是对此类表面活性剂在醇类溶剂中聚集行为的有力补充。第四部分内容则选择了具有较高内聚能密度及氢键网络结构的乙二醇作为溶剂,继续拓展甾醇表面活性剂在醇类溶剂中的聚集行为研究,并着重与含叁个碳的多羟基醇溶剂中的聚集行为进行对比,结果表明：(1)BPS-n(n=5,10)在含有多个羟基的丙叁醇、丙二醇及乙二醇中均得到了胶束相。在乙二醇中的CMC值高于丙叁醇而低于丙二醇中的数值,这是由于乙二醇的Gordon参数比丙叁醇小而比丙二醇大的缘故。通过计算胶束相形成的热力学参数,发现BPS-10在丙二醇和丙叁醇中胶束形成的过程为焓驱动过程；而在乙二醇中低温下为熵驱动,高温下为焓驱动。这归因于乙二醇特殊的结构特点,使其在低温下与EO链之间亲溶剂作用更强。通过理论计算对此进行了验证。(2)通过对比分析,低浓度下BPS-n在乙二醇和丙二醇中均得到了囊泡相,而丙叁醇中出现了分层现象。这是因为叁种醇溶剂的氢键网络结构不同,形成氢键强弱不同,导致在溶剂中形成界面层时最小占据面积不同,从而形成曲率不同的聚集体。(3)高浓度下BPS-n在不同醇类溶剂中均得到了层状溶致液晶相,这主要是由于在高浓度下聚集体形成的主要驱动力是甾环之间的疏溶剂相互作用,因此聚集体结构不随溶剂种类的改变而变化。本部分工作主要研究了BPS-n在乙二醇中的聚集行为,得到了不同的有序分子聚集体,并且发现在低浓度时与丙二醇中的聚集行为相似,在高浓度时则与丙叁醇中相似。此研究结果进一步丰富了含甾体结构表面活性剂在醇类溶剂中的聚集行为。本论文的研究工作不仅丰富了植物甾醇表面活性剂在醇溶剂中的聚集行为,考察了溶剂结构及物化性质对有序分子聚集体的影响；还为含聚氧乙烯链非离子型表面活性剂在有机溶液中聚集行为的研究提供了有价值的参考。(本文来源于《山东大学》期刊2016-05-30）
鲁飞[6]（2015）在《基于离子液体及其有序分子聚集体的质子传导膜微观结构调控》一文中研究指出离子液体作为一种新兴的“绿色溶剂”,因其独特的物理化学性质而受到人们越来越广泛的关注。离子液体一个很重要的特性就是其具有“可设计性”,可以通过选择合适的阴、阳离子或引入特定的功能基团,有效调控离子液体的物理化学性质,从而实现离子液体的功能化。将离子液体进一步引入到有序分子聚集体中,不仅可以将离子液体低挥发性、不可燃、高的热稳定性、高的导电性等诸多优良性质引入有序分子聚集体中,更有望实现传统有序分子聚集体的功能化。这对深入拓展离子液体和有序分子聚集体的应用都具有重要意义。其中,离子液体及其参与构筑的有序分子聚集体在燃料电池质子传导膜中的应用是近年来的一大研究热点。作为燃料电池的核心部件,质子传导膜的质子传导能力直接决定了燃料电池的性能和寿命,是制约燃料电池商业化应用的关键问题。而质子传导膜的质子传导性能又与质子传导膜的微观结构紧密相关,优异的传导性能来源于有序的微观结构。因此,如何将离子液体参与构筑的有序分子聚集体引入质子传导膜的微观结构中,实现质子传导的最优化,是离子液体以及质子传导膜发展的新挑战。本论文以离子液体为基础,通过离子液体的可设计性,合成了多种具有特定结构和功能的离子液体,系统研究了其参与构筑的不同种类的有序分子聚集体,探索了离子液体有序分子聚集体的结构对质子传导膜微观结构的影响,以期望建立离子液体有序分子聚集体的结构与质子传导膜性能之间的桥梁,为质子传导膜传导性能的强化提供一种新的策略。论文主要分为以下五个部分：1.合成了一系列头基带有芳香结构的表面活性离子液体烷基叁苯基溴化膦(CnTPB, n=12,14),分别研究了其在质子性离子液体硝酸乙胺(EAN)与非质子性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim][BF4])中的聚集行为。此外,设计合成了反离子同样带有芳香基团的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑苯磺酸盐([bmim][PhCOO]),研究了其对C12TPB水溶液中胶束行为的影响。作为对比,同样考察了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑乙酸盐([bmim][OAc])对C12TPB水溶液中胶束行为的影响。研究表明：①CnTPB在EAN和[bmim][BF4]中都可以形成胶束。表面张力和DLS结果表明,CnTPB分子在EAN中的排列更加紧密,形成了较小尺寸的胶束,说明其与EAN之间的疏溶剂作用更强。在考察的温度范围内,CnTPB在EAN中的胶束形成过程是焓驱动的。这与传统离子型表面活性剂在水溶液中的聚集行为类似,说明CnTPB在EAN中形成的是传统胶束。但CnTPB在[bmim][BF4]中胶束化行为的热力学函数不随温度发生变化,这不同于传统的胶束过程。通过计算胶束化过程的焓-熵补偿关系,发现CnTPB在[bmim][BF4]中形成的胶束更加稳定。1HNMR结果表明,EAN和[bmim][BF4]不仅作为溶剂,也可以作为共表面活性剂参与胶束的构成。②表面张力和DLS结果表明,两种阴离子结构不同的离子液体[Bmim][PhCOO]与[Bmim][OAc]都能促进C12TPB水溶液中胶束的形成。由于[PhCOO]阴离子与C12TPB之间的静电作用、疏水作用及π-π堆积作用等,[Bmim] [PhCOO]能更有效地屏蔽C12TPB头基之间的静电斥力,使C12TPB分子排列更加紧密。HNMR结果表明,两种离子液体的咪唑阳离子都可以参与胶束的形成,但阴离子的作用方式不同。[OAc]-阴离子只能吸附在胶束表面,而[PhCOO]阴离子不仅能吸附在胶束表面,也能参与胶束的形成。[Bmim] [PhCOO]反离子中苯环的引入,使得[Bmim] [PhCOO]显着提高C12TPB水溶液的表面活性。2.设计合成了两性离子液体3-(1-乙烯基-3-咪唑)丙磺酸盐(VIPS),利用VIPS与4-十二烷基苯磺酸(DBSA)分子之间的静电相互作用,构筑出具有可聚合基团的两亲分子。根据软硬酸碱理论,VIPS的咪唑头基与DBSA的十二烷基苯磺酸根之间存在较强的相互作用,保证了两亲分子VIPS-DBSA的形成。随着VIPS-DBSA浓度的不断增大,可以观察到六角液晶相到层状液晶相的相转变。不同温度下的SAXS结果表明,VIPS-DBSA形成的溶致液晶极易受到温度和体系浓度的影响。因此,进一步通过原位光聚合反应将两种液晶相态的微观结构有效固定下来。SAXS和POM数据表明,制备的固态质子传导膜保留了原有的液晶微观结构。液晶相态中的水层可以看作连续的质子通道,这种微观结构高度有序的质子传导膜表现出优异的传导性能。3.设计合成了一种带有可聚合基团的两性室温离子液体1-(3-磺酸基)丙基-3-乙烯基咪唑甲磺酸盐([VIPS] [MSA]),并以4-十二烷基苯磺酸(DBSA)为表面活性剂,苯乙烯(St)为油相,构筑出离子液相和油相均可聚合的离子液微乳液,并利用电导法对体系的微乳液区作了详细的相区划分,区分出O/IL型、双连续型、IL/O型微乳液。进一步通过光聚合反应将离子液微乳液不同相区的微观结构有效固定下来,制备出叁种不同类型的质子传导膜Film-O/IL、Film-Bi和Film-IL/O。电导率结果表明,Film-Bi的电导率比Film-O/IL和Film-IL/O的电导率高出一个数量级,且Film-Bi中的质子传导过程几乎不受温度的影响。这说明,相比于离子液体的含量,质子传导膜微观结构的有序性对质子传导性能的影响更加显着。双连续型微乳液聚合后,离子液连续相形成了连续的亲水通道,而苯乙烯连续相形成了连续的疏水通道。两种连续通道相互穿插交错,形成了Film-Bi中更有序的亲-疏水相分离,从而有效提高了质子传导性能,并降低了质子传导过程的活化能。4.利用离子液体的可设计性,首次将咪唑类质子性离子液体应用于Nafion传导性能的强化。设计合成了叁种带有不同功能基团的咪唑类质子性离子液体,1-氨基-3-甲基咪唑氯([MimAE]Cl)、1-羟乙基-3-甲基咪唑氯([MimHE]Cl)和1-羧甲基-3-甲基咪唑氯([MimCM]Cl),通过膜重铸法将叁种功能性离子液体加入到Nafion膜中。得到的Nafion/IL杂化膜进一步浸渍在浓磷酸中制备高温质子传导膜Nafion/IL/PA。由于离子液体中质子性基团与磷酸之间的相互作用,功能性离子液体的加入可以显着提高磷酸的掺杂程度。在Nafion/IL/PA杂化膜中,PA可以作为质子供体,离子液体的质子性基团可以作为质子跳跃传递的“载体”,因此杂化膜在高温下依然可以表现出优异的质子传导性能。当10wt%[MimAE]Cl加入后,Nafion/[MimAE]Cl/PA杂化膜在130℃干态时的质子传导率为6.0 mS/cm。SAXS结果表明,相比于[MimHE]Cl和[MimCM]Cl, [MimAE]Cl能更均匀的分布在Nafion基质中。TGA结果表明,离子液体和磷酸的加入提高了杂化膜骨架的稳定性,并降低了Nafion离子团簇中的水含量,从而降低了温度对杂化膜质子传导性能的影响。5.通过不同结构的有机胺与甲磺酸(MS)的中和反应,制备了五种不同阳离子结构的质子性离子液体甲磺酸正丁胺(BA-MS)、甲磺酸叁丁胺(TBA-MS)、甲磺酸间叁甲基苯胺(TMA-MS)、甲磺酸二丁胺(BDA-MS)和甲磺酸二乙烯叁胺(DETA-MS)。通过离子液体阳离子与Nafion之间的离子交换,制备出离子液体杂化的Nafion膜,考察了离子液体阳离子与Nafion之间的相互作用。离子液体的加入可以有效提高杂化Nafion膜高温下的质子传导率。SAXS结果表明,离子液体阳离子可以促进Nafion基质中离子团簇的形成,且离子液体阳离子尺寸越大,促进作用越明显。DMA结果表明,空间位阻较小的离子液体阳离子与Nafion磺酸侧基之间的作用力较强,从而增大了Nafion杂化膜的柔性。TGA结果表明,空间位阻较大的离子液体阳离子可以有效提高Nafion磺酸侧基的热稳定性。(本文来源于《山东大学》期刊2015-05-26）
马福民,郭建林,陈晓,李文,阮敏[7]（2014）在《绿色离子液体介质中有序分子聚集体构建》一文中研究指出离子液体具有很多物理、化学特性且环境友好,被广泛应用于化学、化工、材料、生物、环境等领域。评述了非质子化离子液体、质子化离子液体等作为绿色介质在构建胶束、溶致液晶、囊泡、微乳液和乳状液等有序分子聚集体方面的研究进展。简述了两亲分子和有序分子聚集体的基本概念、分类及发展,对各种离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂及聚合物类表面活性剂在非质子化离子液体、质子化离子液体及水溶液中自组装有序分子聚集体的类型、结构、影响因素、驱动力、机制等进行对比分析,并对其应用领域和研究趋势进行展望。(本文来源于《科技导报》期刊2014年01期）
赵玉荣[8]（2011）在《非典型性双亲分子参与构建有序分子聚集体的理论模拟与实验研究》一文中研究指出表面活性剂在不同溶剂中能够参与构建各种类型的有序聚集体,包括胶束、液晶、囊泡、微乳液、凝胶和固态有序聚集体等。以往的工作中,人们对典型表面活性剂在不同溶剂中的聚集行为进行了深入透彻地研究。伴随着表面活性剂工业的发展,人们将“表面活性”一词逐渐引入新的领域,以其来定义一些非典型性的表面活性剂,进而研究它们参与构建的各类有序聚集体。非典型性表面活性剂多种多样,既包括含有相对疏水和相对亲水嵌段的两亲性叁嵌段共聚物,也包括不同类型的长链离子液体,还包括其它一些符合表面活性剂定义的表面活性物质。为了更加透彻地了解这类特殊的物质,以拓展表面活性剂聚集体的种类并深入了解聚集体形成的微观动力学过程,本论文中,利用实验手段结合分子动力学模拟方法研究了这类物质,即非典型性表面活性剂参与构建的不同类型的有序聚集体,包括胶束、液晶、高水含量的凝胶和固态有机材料。论文的主要研究内容包括以下四个部分：1.非典型表面活性剂一长链咪唑盐类化合物构建有序聚集体的研究。包括两个方面：[C16mim]Cl在EAN和[Omim]PF6两类离子液体中聚集行为的研究,并与其在水中的聚集行为进行对比,分析了溶剂对聚集行为的影响；[C16mim]Cl与SDS和水叁元体系构建凝胶的研究。结果表明：(1) [C16mim]Cl-EAN、[C16mim]Cl-[Omim] PF6和[C16mim]Cl-H2O体系中都有胶束相、六角相、层状相和反双连续立方相液晶形成。[C16mim]Cl在叁种不同溶剂中形成液晶的初始温度按H2O、EAN和[Omim]PF6顺序逐渐升高且对应液晶区域逐渐变小。这说明,[C16mim]Cl在不同溶剂中的自组装能力是不同的,随溶剂Gordon参数的减小而减弱。同时,利用耗散颗粒动力学(DPD)模拟方法对[C16mim]Cl-EAN二元体系的室温相行为进行了模拟,对聚集体形成的微观动力学过程有了深入地了解。此部分研究对于更好地认识EAN和[Omim]PF6两类离子液体与水溶剂的不同以及[C16mim]Cl与传统表面活性剂的不同具有重要的意义。(2) [C16mim]Cl、SDS和水叁元体系在水含量很高时即能形成凝胶。流变学和偏光显微镜测量手段均表明体系形成了具有较弱有序结构凝胶相,其流变学性质与传统体系形成的囊泡相类似；利用差示扫描量热手段对凝胶的热性质进行了研究,确定了其sol-gel转化温度；对比试验和分子动力学模拟结果表明：SDS/[C16mim]Cl/H2O体系中形成的阴阳离子复合物较其它对比体系有所不同,正是这种不同导致了凝胶相的形成；不同链长体系的对比试验表明,疏溶剂作用对凝胶的形成也起着至关重要的作用。本文研究的叁元体系与传统阳离子表面活性剂参与构建的复配体系有很大不同,它打破了传统复配体系的一般规律,将有助于人们更好地认识长链咪唑盐这类特殊的非典型表面活性剂。2.非典型表面活性剂--长链哌啶盐类化合物构建有序聚集体的研究。包括两个方面：利用表面张力法、电导率法和荧光法研究了不同链长的长链哌啶盐类化合物CnPDB (n=12,14,16)在水中的胶束化聚集行为,并将其与长链咪唑盐(CnmimBr)、长链吡咯烷类化合物(CnMPB)和长链烷基叁甲基溴化铵(CnTAB)在水中的胶束化聚集行为进行了详细比较；不同链长的CnPDB在水中构建溶致液晶的研究,详细考察了温度和浓度对结构参数的影响。结果表明：(1) CnPDB的临界胶束浓度随其链长的增加而减小。依据电导率数据计算了CnPDB胶束形成的各种热力学参数(ΔGm0,ΔHm0和ΔSm0),结果表明：CnPDB胶束的形成过程在低温下是熵驱动的,而高温下是焓驱动的。同时,将CnPDB的cmc值与CnmimBr、CnMPB和CnTAB的数据进行了比较。结果表明：当链长相同时,CnPDB的cmc略大于CnmimBr,而小于CnTAB和CnMPB。这主要是由于,CnPDB分子头基中存在六元环结构,较CnTAB和CnMPB具有更长的链长,能够更好地降低表面张力；尽管CnPDB的六元环比CnmimBr的五元环碳链更长,但后者含有的共轭双键大大增加了分子间的相互作用,因此能够更好地降低表面张力。这一研究使长链哌啶盐在水中的胶束化行为以及它与其它类型长链离子液体在水中胶束化聚集行为的共性和特性得到了更深地认识。(2)对于不同链长的CnPDB-水体系,在所研究的温度范围内,C12PDB-H2O只能形成六角相区域,其动态模量的变化符合Maxwell模型；而C14PDB-H2O和C16PDB-H2O则形成了六角相和反双连续立方相两个区域,此时六角相的流变学曲线都与弹性的gel-like体系的谱图一致,这与传统阳离子表面活性剂体系的性质是不同的。本节所研究的流变学性质随链长的变化情况可以拓展到其它类型的表面活性离子液体体系。同时,考察了液晶的结构参数和流变学参数随温度和浓度的变化情况,可以看到：随着温度和浓度的升高,表面活性剂分子排列更加紧密。这一研究加深了对长链哌啶盐在水中构建的溶致液晶的认识,对有关表面活性离子液体的工作是强有力的补充。3.非典型表面活性剂双亲嵌段共聚物在水中构建有序聚集体的理论模拟研究。利用介观动力学模拟方法,MesoDyn,分别研究了叁嵌段共聚物EO20PO70EO20 (P123)在水中的聚集行为,并将模拟结果与实验结果进行了详细比较；还研究了叁嵌段共聚物EO27PO61EO27 (P104)在水中的聚集行为,考察了EO嵌段的电荷大小对聚集行为的影响。结果表明：(1)随着P123含量的增加,体系逐渐形成了胶束、六角相和层状相,这与实验结果基本一致,证明了模拟结果的可靠性与准确性。而模拟结果与实验结果也存在或多或少的差异,特别在聚合物浓度较高时。这主要是由于,实验中对P123-水二元体系的混匀需要外力,这恰好对应分子模拟中的剪切应力。在实验中,混匀不同浓度样品所用的外力大小存在一定差别；而分子模拟中,在一定的浓度区域,所采用的剪切应力大小一致,因此导致模拟相图与实验相图的微小差别；通过有序度参数随模拟步数的变化可以考察不同浓度和PO含量体系相分离过程的快慢,它能更直观地展示聚集体形成的微观动力学过程。介观动力学模拟方法能够模拟介观尺度的聚集体并可给出聚集体形成的微观动力学过程,对实验是强有力的补充。(2)当P104浓度较高时,体系能够形成六角相和层状相。随着EO嵌段电荷的增加,所形成的六角相结构更加有序；而层状相的变化过程则有所不同：首先变得有序,随后转变成反六角相,最后又变得无序,这主要是由短程和静电相互作用导致聚合物链的卷曲程度不同引起的。此工作对实验有预测作用,对以往有关P104相行为的研究是很好的补充。4.非典型表面活性物质双亲染料分子构建固态有序聚集体的研究利用简易的离子自组装方式,将双尾链阴离子表面活性剂AOT与反电荷功能性染料分子罗丹明B(RB)进行自组装得到固态有序聚集体。考察了不同实验条件,比如温度、浓度、混合体系的放置时间等对产物形貌的影响。通过一系列条件尝试,得到了规则产物----星型产物的最佳形成条件。通过不同的实验手段对形成的固态有序聚集体进行了表征,结果表明,体系形成了AOT和RB摩尔分数比为1：1的星型产物。该产物中间是一个内核,边缘是由片状结构堆积而成的；稳态荧光和激光共聚焦显微镜实验表明：星型产物具有很好的荧光性,在特定领域存在潜在的应用价值。同时,还对星型产物形成的机理进行了初步探讨。(本文来源于《山东大学》期刊2011-04-18）
马福民[9]（2010）在《基于质子化离子液体和氮杂环化合物的有序分子聚集体构建及性能研究》一文中研究指出两亲分子在合适的介质中自组装形成的有序分子聚集体,如胶束、囊泡、溶致液晶和微乳液等,可广泛地应用在材料、生命、制药、分离分散、信息和能源等领域。在自组装介质方面,传统的介质主要是水和各种有机溶剂,组成的体系一般存在稳定性较低、挥发性和导电性差等缺点。因而,具有特殊物理化学性能(如低挥发性、宽电化学窗口、不可燃性和优良的热稳定性等)的离子液体在构建有序分子聚集体方面的研究引起了各国科研工作者的兴趣。近年来,合成提纯简便、易形成氢键网络的质子化离子液体作为自组装介质在这方面的研究尤其活跃。这不仅发展了有序分子聚集体的介质领域,同时为燃料电池的质子电解质、生命和催化等一些质子传导、水敏感的特殊领域提供了潜在的应用前景。在两亲分子方面,由常见的咪唑类离子液体衍生的具有两亲性的长链咪唑类化合物已被广泛地用于构建胶束、微乳液、溶致液晶及其凝胶等有序分子聚集体,并在材料制备等领域发挥着重要作用；近几年的研究表明,其它具有两亲性质的长链氮杂环化合物可表现出优异的性能,其在构建包括溶致液晶在内的新型有序分子聚集体体系方面的研究也正受到重视,这可为发展新型有序分子聚集体体系及其潜在的应用提供基础。本篇论文关注和研究的是质子化离子液体和氮杂环化合物在构建有序分子聚集体领域中的应用,中心思想是以质子化离子液体作为介质来构建新型溶致液晶体系,并考察其微结构及流变、导电等性能；合成并表征一系列的氮杂环化合物,探索其性能及其在构建有序分子聚集体方面的应用。论文的主要内容如下：第一部分介绍了当前工作的研究背景,综述了表面活性剂和离子液体的研究历程与发展状况,对质子化离子液体和氮杂环化合物在构建有序分子聚集体方面的应用进行了重点介绍,为本论文的研究提供了理论基础和技术支持。最后对本论文的立题思想、研究内容等进行了简要阐述。第二部分主要探讨了Brij 97(C18:iEO10)在质子化离子液体中的聚集行为及其流变行为和导电性能。Brij 30、Triton X-100、Brij 97和NP-10等非离子表面活性剂均能在水中形成溶致液晶,但只有Brij 97在硝酸乙基铵(EAN)中形成了溶致液晶。对此液晶体系使用变温小角X射线散射(SAXS)、变温偏光显微镜(POM)和差示扫描量热法(DSC)等技术进行了T-X相图测定和结构分析。SAXS结果表明具有双折射性的样品散射峰对应的散射因子的比例符合1：(?)3：(?)4：(?)7的关系,结合POM可确定本体系主要形成了六角相(H1)溶致液晶。根据SAXS峰的个数和强弱可以得出,体系具有较好的有序性,并呈现从液晶区的中间区域向边界区域降低的特点。对其结构参数的计算表明,随着离子液体浓度的减小,六角堆积中柱间距离逐渐减小。进一步分析得出Brij 97分子构建液晶时不是完全伸展的,而是以一定的弯曲度在液晶相中排列。EAN主要分散在PEO嵌段之间,并且形成了N-H…O(CH2)2、N-H…O-NO2、N-H…N-H、N-H…O-H、O-H…O-NO2和O-H…O(CH2)2等类型的氢键网络,促进了溶致液晶的形成。温度的升高则可减弱PEO和EAN之间的氢键,增强分子运动,导致柱状有序聚集结构的破坏,并逐渐消失。比较Brij 97在各种溶剂中的聚集行为得出,从H20到EAN到[Bmim][PF6]、[Bmim][BF4].[Pyrr][NO3]和EAB,Brij97在其中构建有序分子聚集体的能力逐渐减弱,与溶剂Gordon参数的变化一致,同时从溶剂驱动力和形成氢键网络的能力等方面进行了分析。样品倒置不流动,黏度曲线显示它们在零剪切下具有较高的表观黏度,随着剪切速率升高而产生剪切变稀行为。黏弹性分析表明低浓度时此体系存在相交频率。在相交频率之前,损耗模量(G")大于储能模量(G'),样品呈现粘性行为为主；大于相交频率,G'大于G”,样品的弹性占主导。在表面活性剂浓度较高时,相交频率消失,在整个频率范围内G'>G"。储能模量(G')随着表面活性剂浓度的逐渐增加开始相对稳定,在临近液晶与各向同性溶液的边界时迅速降低,说明黏弹性能在液晶相区的中间区域较好,而在临近边界区稳定性较差。电导率测试分析表明此体系即使在高黏度的液晶区仍具有较好的导电性,较Brij 97/H2O体系有很大的提高。第叁部分主要通过变温SAXS、变温POM和流变性能测试分析等技术研究了叁嵌段共聚物Pluronic P123(EO2oP07oEO20)在质子化离子液体硝酸吡咯烷盐([Pyrr][NO3])中的聚集行为、相转变、影响因素及其黏弹性等流变性能,结果表明体系为相态转变、分子聚集和结构变化呈现一定的规律性,具有很好的黏弹性的溶致液晶型凝胶。首先,绘制了此二元体系的相图,结果显示P123/[Pyrr][NO3]体系可以在很宽的浓度范围内形成溶致液晶。通过POM和SAXS结果分析,可确认此体系主要形成了六角相、层状相及两相共存的溶致液晶。对六角相溶致液晶的结构分析表明随着浓度增加晶格间距逐渐减小,说明表面活性剂分子在有序分子聚集体中的排列更加紧密。层状相溶致液晶在此方面表现出相似的变化规律。因而,在整个液晶区范围内,随着浓度的升高,零剪切速率下的表观黏度由30%浓度下的18 PaS、75%下的676 PaS到样品总浓度为95%的5530 PaS,有较大的提高。变温研究发现,温度对溶致液晶的结构有较大的影响。对于六角相,温度升高,有序性先趋于稳定,而后逐渐降低,晶格参数逐渐增大；对于混合相,温度升高,逐渐变为层状相结构；在层状相区,温度升高,有序性先是逐渐升高或变化很小,然后逐渐降低,层间距有所增大,但较六角相更为稳定。而高浓度的样品受温度影响较大,如95%的样品,略微升温,层状相即消失。变温POM的观测结果同SAXS结果基本一致。黏度曲线表明此系列样品表现出剪切变稀的行为,而在各相区中,一般浓度越大,样品的结构越稳定,越不易剪切变稀。对其进一步黏弹性能表征分析得出除了各相区较低浓度的样品外,大多数样品表现出G'大于G",复合黏度随着角频率线性降低,结合其模量、黏度值的大小及变化规律可得出此体系为具有较好黏弹性的溶致液晶型凝胶。第四部分主要合成了一系列长链毗咯烷类和长链吗啉类氮杂环离子化合物,使用N-甲基咪唑和毗咯烷与不同链长的脂肪酸构建了非共价双亲分子,并通过核磁共振(1H NMR)和质谱(MS)等技术对其结构进行了表征。使用DSC、TGA、POM和SAXS等手段探索分析了它们的热性能、相转变及其在水溶液中的聚集行为和结构特征,进一步对其聚集形成的溶致液晶等有序分子聚集体进行了结构表征与分析。首先,对一系列不同链长的质子化吡咯烷溴化物的热重分析表明此类化合物在250℃之前具有较好的热稳定性,而且受链长的影响较小。DSC和POM结果确认了热转变过程中T相热致液晶的形成。形成T相所需要的温度随着化合物链长的增加而升高。通过电导率法测试分析此类化合物的临界胶柬浓度(CMC)表明,其值随着表面活性剂链长的增加逐渐降低。进一步升高浓度可形成六角相溶致液晶,但稳定性较差,在放置过程中逐渐转变为有序的丝线状结构,形成此结构的原因可能是表面活性剂沿六角状液晶轴向生长、堆积与定向排列。其次,合成了具有不同链长的六元氮杂环长链吗啉盐类的化合物,其热稳定性相对以上吡咯烷盐类较差,可归因于此六元氮杂环中氧原子的影响。DSC结果表明,其在熔化之前已开始分解,并出现了多个相转变。进一步对具有较大阴离子体积的[Mor1,12]BF4分析表明,其熔点相对于同链长溴盐大大降低,在87.6℃就熔化成为各向同性液体,通过变温POM确认出现了SmA相。其热稳定性也提高很多,达400℃。由此可见阴离子对此类化合物的相转变和热性能影响很大。电导率法分析此类化合物在水中的CMC得出,其值随着链长增加逐渐降低,并相对于同链长的吡咯烷类化合物有所升高。然后,使用N-甲基咪唑分别与不同链长的脂肪酸构建了双亲分子,并通过POM和SAXS等技术研究了它们在水中的聚集行为。结果表明,此体系可以在很宽的浓度范围内形成层状相,液晶体系中水的增加与分布遵循典型的一维溶胀机理。链长较短的癸酸与甲基咪唑构建的双亲分子也可形成有序性很好的层状相。两体系较易形成层状相的原因是疏水作用、氢键网络结构和π-π互作用综合的结果。最后,使用吡咯烷与月桂酸、肉豆蔻酸和棕榈酸等构建双亲分子,并研究了其在水中的聚集行为。叁种体系均可在很宽的浓度范围内形成层状相。SAXS等结果表明,链长和浓度对结构参数影响较大。同浓度时,链长越长,层间距越大；同体系,浓度越大,层间距越小。肉豆蔻酸和棕榈酸构成的液晶体系,在SAXS曲线上出现两套层状相散射峰,可归因于具有较长链长的羧酸形成的复合物在高浓度时受到破坏,出现了两种比例的双亲分子,分别在水中形成不同结构的层状相溶致液晶所致。(本文来源于《山东大学》期刊2010-04-19）
陈艳丽[10]（2006）在《叁明治型希土叁层酞菁配合物有序超分子聚集体的结构及OFET性能研究》一文中研究指出叁明治型酞菁配合物，近几十年来，由于其独一无二的光学、电学、磁性以及其它的与其分子内部大环之间π-π相互作用有关的物理性质，受到了人们的广泛重视。近年来，三明治型稀土化合物在材料科学领域的潜在应用，引起了人们极大的兴趣。这些领域主要包括分子电子学、分子光电子学、化学传感器、电致变色材料、非线性光学材料、催化剂、液晶等。在材料科学领域广泛的应用主要与酞菁环共面的大的π共轭体系和中心金属的种类有关。三明治型酞菁化合物π体系之间的电子相互作用在各种系统中起着非常重要的作用，如分子金属有机导体。在这一点上，镧系卟啉或酞菁叁明治配合物是很好的模型化合物。 我们的研究工作主要集中在以下几个方面： 1．对称分子结构的系列叁层酞菁镝金属配合物有序超分子聚集体的制备及结构研究 系统研究了一系列具有对称分子结构的异环叁层酞菁镝配合物(Pc)Dy[Pc(OC_nH_(2n+1))_8]Dy(Pc)(n=4，8，16)(Ⅰ-Ⅲ)在Langmuir单层膜和多层膜中的聚集行为。叁种配合物以及它们与硬脂酸(SA)以1：4摩尔比的混合物均能在气/液界面上以一边倾斜的“edge-on"取向形成稳定的单层膜。高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观察发现：叁种配合物在纯Langmuir单层膜中均形成“线形”超分子聚集体。SA的加入有效地阻止了配合物(Pc)Dy[Pc(OC_4H_9)_8]Dy(Pc)(Ⅰ)and(Pc)Dy[Pc(OC_8H_(17))_8]Dy(Pc)(Ⅱ)形成大的聚集体，在混合单层膜中两种配合物均聚集成了直径约10nm左右的圆形畴。对圆形畴做更进一步的观察发现存在两种晶格：六方晶格(晶格参数a=1.4nm)和四方晶格(晶格参数a=1.1nm，b=1.6nm．)。然而，π-A等温线特性研究及HRTEM观察发现，配合物(Pc)Dy[Pc(OC_(16)H_(33))_8]Dy(Pc)(Ⅲ)混合单层膜与纯膜几乎没有区别。由于十六烷氧基取代链与SA分子间强烈的脂链相互作用，加入的SA分子被压进了配合物Ⅲ分子的“杯”状空腔中，形成了特殊的主-客体复合物。带有最长脂链的配合物(Pc)Dy[Pc(OC_(16)H_(33))_8]Dy(Pc)(Ⅲ)无论纯Langmuir单层膜还是混合单层膜内均存(本文来源于《山东大学》期刊2006-04-16）
有序超分子聚集体论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
超分子自组装突破了传统的基于共价键作用的分子化学的研究领域,充分利用分子-分子间的相互作用,通过精确地调控并利用简单分子之间的非共价键作用(静电作用、氢键作用、主客体作用、π-π堆积作用等)制备有序聚集体,并且该聚集体的性质优于构筑基元之和,表现出单一构筑基元不具有的性质。目前,超分子化学已经和生物科学、材料科学、物理科学、环境科学等学科交叉融合,成为构筑新型功能材料的重要手段。发光材料在光电设备、生物探针、分子传感方面有广泛的应用。尤其是具有聚集诱导发光(AIE)性质的新型发光材料,其克服了传统发光材料在聚集态发生荧光猝灭的性质,大大拓展了发光材料在固体薄膜、荧光粉等领域的应用,备受化学家和材料学家的广泛关注。在本文中,我们利用超分子自组装制备发光有序聚集体,这不仅可以充分发挥超分子自组装的灵活性,保留荧光分子的发光性质,并且可以有效利用有序聚集体本身具有的特性,使有序聚集体表现出丰富的功能性。我们研究了叁种不同种类的发光分子:银纳米簇、含π共轭结构表面活性剂和染料分子,通过超分子自组装的手段将其组装成有序聚集体,揭示其组装机理、聚集结构、并研究发光聚集体的性质及其应用。本论文的主要研究内容如下:第一部分,绪论。介绍了超分子自组装的概念、研究现状,详细介绍了静电自组装和主客体自组装;介绍了有序聚集体的常见类型,尤其是囊泡和凝胶这两种聚集体;综述了 AIE的发展历程及AIE现象产生的原因,并详细介绍了含有π共轭结构和金属纳米簇这两种AIE分子的研究现状及AIE材料的应用;最后引出了本论文的研究内容和研究意义。第二部分,使用了一种银纳米簇(Ag6-NCs),研究其在不同溶剂中的自组装行为。由于Ag6-NCs在水中的溶解度高,无法聚集,我们通过改变溶剂极性的方式,将其溶解在极性较小的溶剂中,如二甲基亚砜(DMSO)、乙二醇(EG)、甲醇(MeOH)、乙腈(CH3CN),通过有效地调节Ag6-NCs的两亲性从而诱导其聚集。在以上有机溶剂中,Ag6-NCs可以自聚集形成发光颜色不同的多层囊泡结构,该荧光囊泡可以选择性地检测Fe3+。此外,将Ag6-NCs进一步质子化得到Ag6-H-NCs。Ag6-H-NCs在非质子型溶剂中(DMSO,CH3CN)依然保持了多层囊泡的结构,但是在质子型溶剂中(EG,MeOH)由于溶剂桥联的氢键作用具有方向性,诱导其聚集形成了超长超细的纤维状结构。此外,在水中,Ag6-H-NCs可以组装形成超高含水量的可修复凝胶。该工作首次报道了溶剂桥联的氢键作用在金属纳米簇自组装中的关键作用,这对于以后金属纳米簇的组装行为研究具有指导意义。第叁部分,Ag6-NCs在水中以单分子分散状态存在,发生了荧光猝灭,这大大限制了其在水体系中的应用。我们使用了高聚物聚乙烯亚胺(PEI)和Ag6-NCs共组装,通过对比研究不同分子量的PEI与Ag6-NCs组装行为,筛选出性能最好的最高分子量的PEI,详细研究其和Ag6-NCs组装行为。研究发现,分子间的静电作用可以将水溶性的银纳米簇(Ag6-NCs)固定在PEI链上,这大大限制了 Ag6-NCs配体的分子内振动,从而诱导其发光。并且,由于体系中的静电作用和氢键作用,Ag-NCs/PEI可以形成超两亲分子,并且在不同的环境下可以进一步自组装形成荧光纳米球和荧光纳米囊泡。该荧光纳米囊泡表现出良好的pH值响应性,这在药物缓释方面有潜在的应用。第四部分,研究了 α-环糊精(α-CD)和表面活性剂Tyloxapol通过主客体作用,在适当的条件下可以进行超分子自组装形成凝胶。Tyloxapol分子在聚集状态下可以抑制分子中苯环的旋转,使相邻苯环之间的π-π作用增强,表现出AIE性质。α-CD/Tyloxapol共组装形成的凝胶依然保留了荧光性质,并且该凝胶表现出对温度和甲醛分子的响应性,可以实现凝胶-溶胶的转变。该荧光凝胶在室内甲醛检测和温度传感器方面有潜在的应用。第五部分,研究了简单表面活性剂分子和染料分子之间的离子自组装行为,成功构筑了巨型囊泡,并进一步研究了该巨型囊泡的性能。本章第一节,使用简单的咪唑类表面活性剂(C14mimBr)和带相反电荷的染料酸性橙(AO),适当地调节体系中的疏水作用、氢键作用和π-π堆积作用,可以使C14mimBr/AO聚集形成囊泡状结构,该囊泡可以进一步生长为尺寸在1～10 μm的巨型囊泡。并且,由于组装过程中抑制了染料之间的π-π堆积作用,这诱导了荧光的产生。以该囊泡为模板,成功制备了 Ag纳米粒子,该纳米粒子表现出优异的催化性能。并且研究了该囊泡在碳量子点装载、释放方面的应用,说明其在物质输送方面有很好的应用。本章第二节,使用了 C14mimBr和另一种带相反电荷的染料甲基橙(MO)也成功制备了巨型的荧光囊泡。由于染料MO具有良好的pH响应性,调节体系的pH值可以有效地调节体系的荧光性质,并得到不同结构的聚集体,如多面体状、纳米花状和片状结构。此外,巨型囊泡表现出良好的热致液晶的性质。该研究在荧光分子开关、pH检测方面有潜在的应用。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
有序超分子聚集体论文参考文献
[1].雷娜娜.基于稀土杂多酸盐或配合物与表面活性剂的发光有序分子聚集体的组装和性质研究[D].山东大学.2019
[2].沈静林.基于超分子自组装方法构筑发光有序聚集体及其性能研究[D].山东大学.2018
[3].王姣.超分子作用诱导的响应性有序分子聚集体的构筑及表征[D].山东大学.2018
[4].何明基,钟新仙,林有铖,李庆余,王红强.有序分子聚集体软模板合成聚苯胺及其在超级电容器中的应用[C].第18届全国固态离子学学术会议暨国际电化学储能技术论坛论文集.2016
[5].钱兆红.植物甾醇表面活性剂在醇类溶剂中构建有序分子聚集体的研究[D].山东大学.2016
[6].鲁飞.基于离子液体及其有序分子聚集体的质子传导膜微观结构调控[D].山东大学.2015
[7].马福民,郭建林,陈晓,李文,阮敏.绿色离子液体介质中有序分子聚集体构建[J].科技导报.2014
[8].赵玉荣.非典型性双亲分子参与构建有序分子聚集体的理论模拟与实验研究[D].山东大学.2011
[9].马福民.基于质子化离子液体和氮杂环化合物的有序分子聚集体构建及性能研究[D].山东大学.2010
[10].陈艳丽.叁明治型希土叁层酞菁配合物有序超分子聚集体的结构及OFET性能研究[D].山东大学.2006