發(fā)布時間：2018-05-03 05:14

  本文選題：超分子 + 自組裝��； 參考：《蘇州大學》2015年碩士論文

【摘要】：偶氮苯在光和熱的刺激下能夠產(chǎn)生可逆順反異構。這種光致異構性使偶氮苯成為許多分子器件和功能材料的理想選擇。超分子自組裝是制備納米結構材料的重要途徑之一。含有偶氮苯的兩親性分子不僅能夠自組裝形成具有不同納米結構的膠束,而且形成的膠束具有光致形變、光致解離等光響應性,這在藥物釋放、光響應器件、生物識別等方面都有潛在的應用。雖然近年來兩親性偶氮苯聚合物和表面活性劑得到廣泛關注和快速發(fā)展,然而兩親性偶氮苯聚合物仍然存在合成方法復雜、分子序列結構難以控制等不足。而且對于管狀、螺旋帶等重要膠束結構的形成機理和制備條件仍然處于不斷的探索階段。本論文旨在:一方面探索一種簡單高效的方法制備具有規(guī)整接枝偶氮苯基團的聚合物,并研究其自組裝和光響應性;另一方面制備一種具有光響應性的偶氮苯納米結構,并研究其形成機理。首先,我們通過基于帕瑟里尼反應的多組分聚合法合成了具有規(guī)整接枝偶氮苯基團的聚合物MCP-azo-OH,并研究了其自組裝性能和自組裝結構的光致形變性。我們發(fā)現(xiàn)該分子在THF中能夠形成球狀結構。NMR和FTIR研究表明聚集體內(nèi)分子間存在很強的氫鍵作用。通過將THF溶液在一定攪拌速度下滴加到水中,可以將微球根據(jù)粒徑分開,高轉速下可以得到較小的微球。另外,在紫外光照下,納米球在液相中會形成團簇,而在干態(tài)條件下會融合成島狀結構。其次,我們合成了一種含有偶氮苯的長鏈脂肪酸,該分子在DMSO中可自組裝形成具有統(tǒng)一直徑的納米管。TEM、XRD和FTIR數(shù)據(jù)表明納米管是由雙分子層構成的,羧酸基團之間的氫鍵是雙分子層形成的主要驅動力。并且通過控制保溫溫度和時間,聚集體發(fā)生由膜、帶、螺旋帶到管的形貌演變。在由Selinger等提出的納米管形成理論模型中的所有自組裝結構都在這一體系中出現(xiàn),并且演變過程也與該理論相符。所以這部分研究從實驗上支持了該納米管形成理論。
[Abstract]:Azobenzene can produce reversible cis-trans isomerization under the stimulation of light and heat. This photoisomerization makes azobenzene an ideal choice for many molecular devices and functional materials. Supramolecular self-assembly is one of the important ways to prepare nanostructured materials. Amphiphilic molecules containing azobenzene can not only self-assemble to form micelles with different nanostructures, but also form micelles with photoinduced deformation, photodissociation and photoresponse, which can be used in drug release and photoresponse devices. Biometrics have potential applications. Although amphiphilic azobenzene polymers and surfactants have received extensive attention and rapid development in recent years, there are still shortcomings in the synthesis of amphiphilic azobenzene polymers, such as complex synthesis methods and difficult control of molecular sequence structure. Moreover, the formation mechanism and preparation conditions of the important micelle structures such as tubular and spiral bands are still in the stage of continuous exploration. The aim of this thesis is to explore a simple and efficient method to prepare polymers with regular graft azobenzene groups and to study their self-assembly and photoresponse, on the other hand, to prepare a photoresponsive nanostructure of azobenzene. The formation mechanism was also studied. Firstly, we synthesized the polymer MCP-azo-OH with regular grafted azophenyl group by multicomponent polymerization based on the Pacerini reaction, and studied its self-assembly properties and photo-induced denaturation of self-assembled structure. We found that the molecule can form spherical structure in THF. NMR and FTIR studies show that there is a strong hydrogen bond between the molecules in the aggregation body. By adding THF solution into water at a certain stirring speed, the microspheres can be separated according to the particle size, and smaller microspheres can be obtained at high speed. In addition, the nanospheres formed clusters in liquid phase under ultraviolet light, and fused into island structures in dry state. Secondly, we synthesized a long chain fatty acid containing azobenzene, which can self-assemble in DMSO to form nanotubes with uniform diameter. The XRD and FTIR data show that nanotubes are composed of bimolecular layers. The hydrogen bond between carboxylic groups is the main driving force for the formation of bimolecular layer. By controlling the holding temperature and time, the aggregates evolved from the film, strip and spiral to the shape of the tube. All the self-assembled structures in the theoretical model of nanotube formation proposed by Selinger et al appear in this system and the evolution process is consistent with the theory. Therefore, this part of the study supports the theory of nanotube formation experimentally.
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB383.1

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本文編號：1837123