基于离子自组装方法构筑胆酸盐类超分子材料及其应用研究
本文选题：离子自组装 切入点：超分子结构 出处：《山东大学》2017年硕士论文
【摘要】：离子自组装是以非共价键相互作用为主要驱动力来构筑功能性有序结构材料的研究策略。基于其在制备超分子材料方面的独特优势而备受瞩目,其研究范围不断地拓展、研究内容不断丰富、科研成果的创新性也不断提高。由于表面活性剂两亲分子有序聚集体的模板作用在构筑超分子功能性微纳米结构物质方面得到的广泛应用。所以,运用离子自组装的方法将表面活性剂与带相反电荷的有机小分子组装构筑成结构高度有序、功能各异的超分子纳米结构材料备受关注。本论文主要由以下四个部分组成:第一章,绪论。概括介绍了超分子化学、超分子自组装、离子自组装等概念及表面活性剂物理化学的知识,重点总结了表面活性剂在制备超分子离子自组装功能性结构物质材料方面的研究应用实例。最后基于以上背景知识和文献调研的结果提出本论文的选题依据及研究内容和意义。第二章,咪哩基离子液体([Cnmim]Br,n = 14,12,8,2)与脱氧胆酸钠(sodium deoxycholate,NaDC)之间的相互作用研究。应用多种表征手段(如TEM、FE-SEM、POM、FTIR、XRD、流变测试等),在中性条件下表征了NaDC/[Cnmim]Br混合体系的微观结构、光学特性及机械性能。研究结果表明,长链咪唑离子液体[Cnmim]Br(n≥8)导致NaDC水凝胶破坏,发生溶胶、沉淀、两相、溶液、液晶等一系列的相行为变化。然而,短链的咪唑类离子液体[C2mim]Br可以增强NaDC水凝胶的机械性能,且可以诱导该凝胶体系形成微晶结构。通过数据分析解释总结了两种相反电荷的构筑单元之间的相互作用机理。第三章,脱氧胆酸钠/罗丹明B多孔微球与海胆状球晶之间可逆自组装及其功能应用。通过离子自组装的方法将生物表面活性剂-脱氧胆酸钠(sodium deoxycholate,NaDC)与阳离子染料-罗丹明B(rhodamine B,RhB)制备成高度有序的荧光发射性微纳米结构相结合的分级自组装材料。通过调节构筑基元NaDC和RhB的摩尔比来调控多孔微球与海胆状球晶等自组装结构变化,也可通过调节NaDC与RhB之间的摩尔比或者混合体系的pH来可逆调节自组装结构多孔微球与海胆状球晶之间的转换。研究结果表明,NaDC上的羧基(-COO-)与RhB上的-N+之间的静电相互作用是混合体系自组装的主要驱动力。这种通过离子自组装的方法制备的集结了表面活性剂模板作用以及染料的荧光性质的表面活性剂/染料复合材料,丰富了制备荧光发射性微纳米结构器件材料的方法。此外,经接触角测试证明该超分子纳米结构材料是一种具有疏水表面的材料,这可能是由于其具有微纳米复合结构所致,进一步拓展了离子自组装的功能应用范围。。第四章,离子自组装构筑超长胆酸钠/亚甲基蓝纳米带纤维束及其电催化性质的研究。应用离子自组装的方法构筑了生物表面活性剂-胆酸钠(sodium cholate,SC)与阳离子染料-亚甲基蓝(methylene blue,MB)超分子纳米结构材料-超长的纳米带纤维束。该超长的SC/MB纳米带纤维束具有光滑表面结构。通过调节SC的浓度、反应温度及体系的pH可方便调节SC/MB纳米带纤维束的结构及性质。经过电化学测试发现该超长SC/MB纳米带纤维束对抗坏血酸拥有良好的电催化活性。该体系为应用小分子有机物质设计合成尺寸可控的超长纳米带纤维材料提供了一种新思路,该工作也开拓了离子自组装制备光电器件材料在生物领域及新能源催化方面的应用前景。
[Abstract]:Based on the above background and literature research , this paper studies the microstructure , optical properties and mechanical properties of NaDC / . Cnmim - Br mixed system . The results show that the self - assembly method of ionic self - assembly can enhance the mechanical properties of NaDC hydrogel . and further expands the functional application range of the ion self - assembly . This paper studies the structure and properties of ultra - long SC / MB nano - band fiber bundles by self - assembly of ionic self - assembly . The structure and properties of SC / MB nano - band fiber bundles are constructed by using ion self - assembly method .
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O641.3
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，本文编号：1711107
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