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气调包装保鲜由于其简便、经济、安全等的优良性能已经被广泛用于生鲜食品的贮藏保鲜。但是由于生鲜食品因富含多种营养成分,易被微生物侵染、氧气、二氧化碳等气体的影响,故而,进一步优化气调包装,对其包装内部气体环境的有效调控,是非常重要的。近年来,具有空腔和特定的孔隙率的多孔纳米材料在气体缓控释应用中逐渐兴起。本论文设计、制备和表征了一类在常温常压下就可以进行某种气体调控的有机分子笼材料,测定了多孔材料的孔径、孔隙率和空容,并进一步对生鲜肉包装的主要气体进行模拟吸脱附性能研究。主要内容和结果如下:(1)利用1-溴-4-碘苯和4-甲酰基苯硼酸为初始原料,经Suzuki偶联反应得到4-溴联苯-4-甲醛,随后将其与新戊二醇等进行羟醛缩合、加成、水解等一系列反应后分别得到二醛和三醛两种单体。其中三醛与左旋-反式-1,2-环己二胺进行自组装;二醛与三(2-氨基乙基)胺进行自组装,分别形成了亚胺类笼状分子Cage 1和Cage 2。利用核磁氢谱、碳谱、红外、紫外和荧光的检测来确定其结构。(2)研究制备得到的Cage 1和Cage 2的酸碱调控性能。研究结果表明,Cage 1和Cage 2均具有调控性能。在酸性环境中,Cage 1和Cage 2会分解回底物(三醛和二胺;二醛和三胺),而在碱性环境中,又生成具有较大孔径、孔隙率和空容的Cage 1。荧光分光光度计显示Cage 1在612 nm处具有很强的荧光性,当在滴加了三氟乙酸后,在616 nm处出现荧光,而继续滴加三乙胺后,最强荧光强度峰又出现在612 nm处;当在体系中滴加三氟乙酸时,Cage 2的紫外吸收峰从320 nm处转移到了300 nm处,而再向溶液中加入三乙胺后,紫外吸收峰又回到了320 nm。而荧光测分别从594 nm处在加入三氟乙酸后,迁移至601nm,经继续滴加三乙胺,最强荧光强度又回到了594 nm。(3)用全自动比表面积分析测试仪分别测试了这两种亚胺类笼状分子材料和测定其空腔直径和孔隙度以及孔容。实验结果表明:在298 K、0.1 MPa下,Cage 1对CO2和O2的吸附量分别为7.7804 cm3/g、5.6992 cm3/g。Cage 2对CO2和O2的吸附量分别为11.6658 cm3/g、6.5088 cm3/g。(4)制备了一种新型的含萘二酰亚胺的配位自组装体,并利用π-π堆积作用构筑了一种新型的超分子聚合物,该超分子聚合物具有良好的温度响应性和良好的光物理性质。通过温度调控了该超分子聚合物在溶液相与凝胶的可逆转变,同时通过加入苝作为一种π-π堆积传导桥梁,构筑了非常有序的纳米组装体。此类超分子聚合物的良好可调控性使其在智能材料、食品、生物等领域具有良好的应用前景。