芳香低聚酰胺的超分子多级自组装行为研究
超分子多级自组装是基于非共价键构建功能材料的一种有效手段。水溶液中的超分子多级自组装在构建具有生物应用价值的功能材料方向具有巨大的潜力。
然而现有的水相超分子多级自组装主要着眼于如何利用非共价键实现管状等初级的自组装结构,缺乏利用初级自组装结构进一步构建更高有序结构的相关研究,特别是如何利用管状自组装结构构建二维有序的溶致液晶柱状相,甚至是具有三维有序的柱状晶体相。基于该研究现状,本文以芳香低聚酰胺分子为研究对象,研究其在水溶液中的多级自组装路径和动力学,同时研究了其多级自组装所获得的液晶柱状相中的二维和三维有序。
具体研究内容及结果如下:(1)利用原位同步辐射X射线小角度散射、冷冻电镜等实验方法,在不同尺度下研究芳香低聚酰胺分子在水相中的多级自组装过程。在初步形成管状的自组装结构后,这些管状自组装结构还会进一步有序排列形成液晶柱状相。
原位实验表明,超分子自组装中存在着多步路径:具有多分散性的分子聚集体在形成液晶柱状相前,会先形成有序度较低的中间态。该部分工作提供了超分子多级自组装过程中多步路径的原位证据,有助于理解如何利用超分子自组装构建液晶 ...