Bola型联乙炔衍生物的界面聚合性质研究：金属调控与超分子手性

发布时间：2017-09-28 06:17

  本文关键词：Bola型联乙炔衍生物的界面聚合性质研究：金属调控与超分子手性

  更多相关文章： Bola型两亲分子 光聚合 螺旋超分子结构

【摘要】：在气/液界面上组装超分子聚合物作为由界面化学和聚合物科学交叉衍生出的研究方向已经得到了广泛的研究。为了实现超分子聚合物的组装,我们需要对构建砌块的几何结构及其分子间相互作用进行一些微妙的设计。在所有的构建砌块中,由排列有序的联乙炔衍生物(DA)光聚合得到的聚联乙炔(PDA)的是非常重要的。近年来,包括纳米线,纳米棒,螺旋纳米带和纳米管等多样的PDA纳米结构被发现。但是,大部分的界面组装研究集中于一端为亲水头基,另一端为疏水尾链的传统DA两亲分子,Bola型DA两亲分子界面组装研究较少。而Langmuir-Blodgett膜技术为在界面上研究这一类两亲分子提供了一个动态可调的二维组装方法。本论文中,我们利用LB膜技术来研究Bola型DA分子10,12-二十二碳二炔二酸(DDA)在气/液界面上的超分子组装、聚合行为与超分子手性构筑。1.我们研究了DDA分子的界面组装行为,从表面压-分子面积曲线可以看出DDA分子在水亚相表面形成的是多层膜结构。通过DDA分子与以组氨酸为头基的Bola型两亲分子的共组装,在气/液界面上形成了二组分超分子结构。红外数据表明组氨酸头基上的咪唑基团与DDA分子上的羧基之间的氢键与离子相互作用对超分子结构的形成非常重要。不同比例混合所得到的LB膜形貌是不同的,当摩尔比例为2:1时,在紫外光照过程中发现有螺旋结构形成。从光照前后的CD信号也能看出光照过程中手性的产生。这些实验结果不仅使我们进一步了解Bola型两亲分子的界面组装机理,也为今后在气/液界面上组装类似螺旋超分子提供了一个行之有效的策略。2.通过在亚相中添加不同的金属离子(Ag+,Cu2+,Zn2+,Cd2+和Ni2+)调控气/液界面上Bola型DA两亲分子的组装,发现所制备的LB膜在紫外光照条件下有着不同的聚合行为。通过AFM的观察,发现不同亚相金属离子所制备的LB膜呈现不同的表面形貌。红外光谱数据表明不同的金属在界面组装时与DDA分子有着不同的配位方式。这些结果一方面说明了在亚相中添加金属离子是调控Bola型DA两亲分子界面组装的一个简便方法,另一方面所添加的不同金属离子也使制备的LB膜具有潜在的应用价值。
【关键词】：Bola型两亲分子 光聚合 螺旋超分子结构
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O631
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-28
• 1.1 超分子化学9
• 1.2 两亲分子体系概述9-17
• 1.2.1 Bola型两亲分子10-11
• 1.2.2 以Bola型两亲分子为基构筑超分子组装体11-17
• 1.2.2.1 氢键作用11-12
• 1.2.2.2 配位作用12-14
• 1.2.2.3 π-π 相互作用14-15
• 1.2.2.4 主客体相互作用15-17
• 1.3 界面有序超分子组装体17-24
• 1.3.1 Langmuir膜与Langmuir-Boldgett (LB) 膜技术17-20
• 1.3.1.1 Langmuir膜18-19
• 1.3.1.2 Langmuir-Boldgett (LB) 技术19-20
• 1.3.2 Bola型两亲分子在气/液界面上的组装举例20-24
• 1.4 界面超分子手性24-25
• 1.5 选题依据及实验设计25-28
• 第二章 实验部分28-30
• 2.1 实验试剂28
• 2.2 实验仪器28
• 2.3 固体基片的处理28-29
• 2.3.1 石英和硅基片的亲水与疏水处理28-29
• 2.3.2 氟化钙基片的处理29
• 2.4 实验过程29-30
• 第三章 Bola型联乙炔衍生物在气/液界面上的超分子手性构筑30-43
• 3.1 引言30
• 3.2 实验部分30-31
• 3.3 DDA与BolaH分子 在水亚相的气/液界面性质31-41
• 3.3.1 溶液配制31-32
• 3.3.2 表面压-分子面积等温线32-33
• 3.3.3 UV-vis光谱和CD光谱33-36
• 3.3.4 FT-IR光谱分析36-38
• 3.3.5 不同摩尔比混合膜的AFM图像38-40
• 3.3.6 螺旋结构形成机理推测40-41
• 3.4 本章小结41-43
• 第四章 金属调控Bola型联乙炔衍生物的界面组装43-52
• 4.1 引言43
• 4.2 实验部分43-44
• 4.3 DDA分子在金属离子溶液亚相的气/液界面性质44-51
• 4.3.1 溶液配制44
• 4.3.2 表面压-分子面积等温线44-45
• 4.3.3 UV-vis光谱45-47
• 4.3.4 FT-IR光谱分析47-49
• 4.3.5 不同金属离子亚相LB膜的AFM图像49-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第五章 结论52-53
• 参考文献53-60
• 发表论文目录60-61
• 致谢61

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本文编号：934242