基于多面体寡聚倍半硅氧烷的ABX型巨型分子的合成表征及自组装研究
发布时间：2022-08-02 11:00
对结构与性能关系的研究是材料学领域一个永恒的主题。性能独特的材料往往具有复杂的多级有序结构,然而对其进行精确解析及有效调控往往仍是巨大的挑战。自然界中的有机生命体,大到整个组织器官,小到一个蛋白质,都存在复杂多级结构的协同相互作用,使其得以发挥独特的功能。不论是在生命科学还是材料科学领域,随着研究的深入,研究者们经历着从理解表象的经验法则,到偶然发现的试错法则,最后到理解内涵的理性设计法的范式变化。近年来,由于研究手段的飞速发展,如同步辐射技术、冷冻电镜技术等,人们对结构的理解更加深入,为进一步的理性设计打下坚实的基础。材料科学也因此高度活跃,新的材料层出不穷,同时材料组成也越来越复杂。因此,复杂相结构的研究具有重要的科学意义,不但能够促进新的基础科学发现,同时亦有望解决重要的科学问题,并最终服务于社会。在构筑复杂多级有序结构的技术中,传统的光刻技术属于“自上而下”,而自组装“自下而上”的策略也许是实现三维纳米尺度有序结构构筑通用、可行的实用技术。自组装可谓无处不在,如晶体、胶体、双分子层、蛋白折叠以及纳米微相分离等现象都是分子的自组装。本论文主要集中在巨型分子的本体组装研究上,通过新...
【文章页数】：193 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 巨型分子简介
1.2.1 分子纳米粒子多面体寡聚倍半硅氧烷(POSS)简述
1.2.2 巨型分子的合成及自组装概述
1.3 软物质中的Frank-Kasper相结构
1.3.1 拓扑密堆结构简述
1.3.2 Frank-Kasper相简述
1.3.3 软物质中的非传统相态研究进展
1.4 研究意义与研究内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
参考文献
第二章 区域异构ABA型形状两性体的设计合成与表征
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 主要实验药品及测试仪器
2.2.2 基于FPOSS的 ABA型区域异构体的合成
2.2.3 基于DPOSS的 ABA型区域异构体的合成
2.3 结果讨论
2.3.1 化学合成及结构表征
2.3.2 利用核磁技术分析异构体的区域构型
2.4 本章小结
参考文献
第三章 区域异构ABA型形状两性体的本体组装研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 主要使用仪器设备
3.2.2 原位SAXS测试自组装相态
3.2.3 超薄切片
3.2.4 透射电镜(TEM)表征
3.2.5 原位红外光谱(FT-IR)表征自组装中的氢键相互作用力
3.2.6 魔角固体核磁氢谱(1H MAS NMR)实验
3.3 结果讨论
3.3.1 OH-FPOSS-OH异构体的本体自组装研究
3.3.2 tBPOSS-FPOSS-t BPOSS异构体的本体自组装研究
3.3.3 2BPOSS-FPOSS-2BPOSS异构体的本体自组装研究
3.3.4 tBPOSS-DPOSS-t BPOSS异构体的本体自组装研究
3.3.5 BPOSS-DPOSS-BPOSS异构体的本体自组装研究
3.3.6 2BPOSS-DPOSS-2BPOSS异构体的本体自组装研究
3.3.7 研究拓展
3.4 本章小结
参考文献
第四章 ABC流星锤型巨型表面活性剂的设计合成及表征
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 主要药品及测试仪器
4.2.2 FPOSS-PS_n-DPOSS的合成
4.2.3 FPOSS-PS_n-3PMDS的合成
4.2.4 FPOSS-x(PS_m)-PS_n-y(PS_m)-DPOSS的合成
4.3 结果讨论
4.4 本章小结
参考文献
第五章 ABC流星锤型巨型表面活性剂的本体组装研究
5.1 引言
5.1.1 三嵌段共聚物的本体自组装的理论模拟
5.1.2 三嵌段共聚物的本体自组装的实验发现
5.2 结果讨论
5.2.1 主要药品及测试仪器
5.2.2 FPOSS-PS-DPOSS的本体自组装研究
5.2.3 FPOSS-PS_n-3PMDS的本体自组装研究
5.2.4 FPOSS-x(PS_m)-PS_n-y(PS_m)-DPOSS的本体自组装研究
5.3 本章小结
参考文献
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 问题与展望
附录
个人简历及攻读博士学位期间主要成果
致谢
本文编号：3668397
【文章页数】：193 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 巨型分子简介
1.2.1 分子纳米粒子多面体寡聚倍半硅氧烷(POSS)简述
1.2.2 巨型分子的合成及自组装概述
1.3 软物质中的Frank-Kasper相结构
1.3.1 拓扑密堆结构简述
1.3.2 Frank-Kasper相简述
1.3.3 软物质中的非传统相态研究进展
1.4 研究意义与研究内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
参考文献
第二章 区域异构ABA型形状两性体的设计合成与表征
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 主要实验药品及测试仪器
2.2.2 基于FPOSS的 ABA型区域异构体的合成
2.2.3 基于DPOSS的 ABA型区域异构体的合成
2.3 结果讨论
2.3.1 化学合成及结构表征
2.3.2 利用核磁技术分析异构体的区域构型
2.4 本章小结
参考文献
第三章 区域异构ABA型形状两性体的本体组装研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 主要使用仪器设备
3.2.2 原位SAXS测试自组装相态
3.2.3 超薄切片
3.2.4 透射电镜(TEM)表征
3.2.5 原位红外光谱(FT-IR)表征自组装中的氢键相互作用力
3.2.6 魔角固体核磁氢谱(1H MAS NMR)实验
3.3 结果讨论
3.3.1 OH-FPOSS-OH异构体的本体自组装研究
3.3.2 tBPOSS-FPOSS-t BPOSS异构体的本体自组装研究
3.3.3 2BPOSS-FPOSS-2BPOSS异构体的本体自组装研究
3.3.4 tBPOSS-DPOSS-t BPOSS异构体的本体自组装研究
3.3.5 BPOSS-DPOSS-BPOSS异构体的本体自组装研究
3.3.6 2BPOSS-DPOSS-2BPOSS异构体的本体自组装研究
3.3.7 研究拓展
3.4 本章小结
参考文献
第四章 ABC流星锤型巨型表面活性剂的设计合成及表征
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 主要药品及测试仪器
4.2.2 FPOSS-PS_n-DPOSS的合成
4.2.3 FPOSS-PS_n-3PMDS的合成
4.2.4 FPOSS-x(PS_m)-PS_n-y(PS_m)-DPOSS的合成
4.3 结果讨论
4.4 本章小结
参考文献
第五章 ABC流星锤型巨型表面活性剂的本体组装研究
5.1 引言
5.1.1 三嵌段共聚物的本体自组装的理论模拟
5.1.2 三嵌段共聚物的本体自组装的实验发现
5.2 结果讨论
5.2.1 主要药品及测试仪器
5.2.2 FPOSS-PS-DPOSS的本体自组装研究
5.2.3 FPOSS-PS_n-3PMDS的本体自组装研究
5.2.4 FPOSS-x(PS_m)-PS_n-y(PS_m)-DPOSS的本体自组装研究
5.3 本章小结
参考文献
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 问题与展望
附录
个人简历及攻读博士学位期间主要成果
致谢
本文编号：3668397
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