1、我們課題組突破傳統(tǒng)的以嵌段共聚物為構筑單元的方法,發(fā)展了一種新的構建聚合物膠束的路線,即以均聚物等為組裝單元,以氫鍵為驅動力構建了“非共價鍵連接膠束”(NCCM)。近年來又成功地將超分子化學中的主客體作用作為驅動力引入到NCCM的研究中。本論文的研究是在此基礎上發(fā)展起來的。我們的主題是以環(huán)糊精一客體分子的包結絡合作用為驅動力的金納米粒子的可控聚集、金納米粒子與無機粒子以及高分子鏈的自組裝和相應的復合組裝體的物性及表征的研究。本論文主要分

2、為以下幾個部分:
　　 1.基于環(huán)糊精一客體分子包結絡合作用的金納米粒子的可控可逆聚集行為的研究。
　　 我們合成了β-環(huán)糊精修飾的金納米粒子(β-CD-AuNP)和水溶性的兩端帶有偶氮苯基團的客體分子(Di-Azo)。通過客體分子兩端的偶氮苯基團與金納米粒子表面的β-CD之間的包結絡合作用制備了金納米粒子的聚集體。聚集體的聚集程度可以通過調節(jié)客體分子的濃度來控制,在一定范圍內與客體分子的濃度成正比。利用主體分子對客體分

3、子有高度選擇性的特點,加入競爭主體分子α-環(huán)糊精(α-CD)實現(xiàn)了金納米粒子聚集體的解離,得到了重新分散的β-CD-AuNP。這一基于包結絡合作用的金納米粒子的聚集一解離過程可以重復多次,從而實現(xiàn)了金納米粒子的可逆聚集。
　　 2.基于環(huán)糊精和客體分子包結絡合作用的金,二氧化硅及聚合物/金/二氧化硅復合納米粒子的研究。
　　 我們提出了兩種利用主客體化學的方法制備金/二氧化硅復合納米粒子的新路徑:(1)以β-環(huán)糊精修飾的

4、金納米粒子(β-CD-AuNP)和偶氮苯分子修飾的二氧化硅納米粒子(Silica-Guest)作為組裝單元,以納米粒子表面的環(huán)糊精和偶氮苯分子之間的包結絡合作用為驅動力,誘導了β-CD-AuNP在Silica-Guest表面的組裝從而得到了“草莓狀”的金/二氧化硅復合納米粒子。(2)Silica-Guest表面的偶氮苯基團能夠和修飾了巰基的環(huán)糊精衍生物(6-SH-β-CD)在粒子表面發(fā)生主客體作用形成包結絡合物,從而使二氧化硅納米粒子的

5、表面分布著大量的巰基基團。再利用巰基和金納米粒子的強相互作用誘導了膠體金在二氧化硅納米粒子表面的組裝,也獲得了“草莓狀”的金/二氧化硅復合納米粒子。這兩種方法都是以主客體的包結絡合作用為驅動力,采用不同的路徑都得到了復合納米粒子,可以說是殊途同歸。
　　 在此基礎上,我們進一步采用"Graft-to"的方法把端基改性為巰基的聚合物吸附在金/二氧化硅復合納米粒子表面制備了聚合物/金/二氧化硅三層結構的復合納米粒子并以此三層結構的復

6、合納米粒子為先驅體,通過對中心二氧化硅納米粒子的刻蝕,制備了可能具有“不對稱”結構的金納米粒子,并對其形成原因進行了推測。
　　 3.以環(huán)糊精-聚合物的假聚輪烷為分子模板制備金納米粒子的研究。環(huán)糊精不僅能和小分子發(fā)生主客體作用,同樣可以和分子橫向尺寸匹配的大分子形成包結絡合物。我們利用巰基修飾的β-環(huán)糊精的衍生物(6-SH-β-CD)對聚丙二醇(PPG)的高度選擇性制備了含有PPG/6-SH-β-CD的假聚輪烷,并以假聚輪烷為分

7、子模板制備了金納米粒子。實驗發(fā)現(xiàn),假聚輪烷的結構是控制金納米粒子聚集程度的重要因素。
　　 4.包結絡合作用誘導的金屬納米粒子在油-水界面的組裝。
　　 我們合成了具有碳氫鏈的偶氮苯小分子(C12-Azo),它在甲苯中具有很好的溶解性,而環(huán)糊精修飾的金納米粒子水溶性很好。將兩者混合,借助于環(huán)糊精和偶氮苯分子的包結絡合作用,水相中的金納米粒子就會轉移到甲苯和水的界面上來,形成金納米粒子膜。進一步的,當把油胺、油酸修飾的四氧

8、化三鐵納米粒子(Fe3O4)的甲苯溶液和α-環(huán)糊精修飾的金納米粒子水溶液混合后,在油-水界面就生成了雜化的金屬納米粒子膜,這是由金納米粒子表面的α-環(huán)糊精(α-CD)和Fe3O4表面的配體之間的包結絡合作用導致的。
　　 5.基于環(huán)糊精-金剛烷主客體作用制備接枝聚合物。
　　 合成了分子側基修飾有β-環(huán)糊精的聚合物(PAA-co-PCD)和端基帶有金剛烷的水溶性均聚物PNIPAM-ADA和PEO-ADA。利用均聚物的端基