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两亲性分子也就是我们熟知的表面活性剂,结构中包含亲水和疏水两部分,这样的结构赋予了该类分子可以在水溶液中形成具有一定形貌的聚集体,而这些聚集体在纳米尺度上可以用于纳米材料的制备。两亲性分子的拓扑结构可以形成bola型两亲性分子,在bola型两亲性分子中引入介晶基团达到稳定自组装形貌的目的,可以利用非共价键作用及引入抗衡离子实现两亲性分子在形貌上的调控。 第一部分:设计并合成了含有芘基团的bola型两亲性分子,简称为PRB分子。该分子中芘基团具有很好的π-π相互作用,使分子在水溶液中得到稳定的自组装体,分子水溶液的临界胶束浓度为1.8×10-4 mol/L,在此浓度以上可以形成圆盘的自组装形貌。当向溶液中引入醋酸根抗衡离子时,形成了蠕虫状的纳米线,使自组装的形貌发生了改变。 第二部分:设计合成了含有三联吡啶的单头两亲性分子,称为TPP分子。该分子本身在水溶液中的临界胶束浓度为4.7×10-5 mol/L,在此浓度以上可以自组装形成螺旋的纳米带状结构。利用三联吡啶基团与金属Zn2+的强配位作用,使自组装形貌转变为圆球状,此时引入竞争性配体EDTA,形貌完全恢复,形成了有一定扭曲的带状结构,但是原来的螺旋结构消失了。通过实验表明金属Zn2+对TPP分子的自组装形貌具有调控作用。