【摘要】：本文以有機(jī)凝膠小分子N-月桂酰-L-谷氨酸二正丁酰胺(GP-1)為研究對象,以流變技術(shù)和顯微鏡技術(shù)為研究基礎(chǔ),利用Avrami模型和擴(kuò)展Dickinson模型,建立了動力學(xué)-結(jié)構(gòu)的關(guān)系。這種關(guān)系的建立使得我們更深入的理解在凝膠形成過程中動力學(xué)控制的重要作用。除此之外,我們也利用圓二色譜來研究由凝膠纖維束-金納米棒雜化自組裝形成的金納米棒螺旋結(jié)構(gòu)的手性,其具有較強(qiáng)的集合表面等離激元光學(xué)活性,將在分子手性傳感方面展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用價值。與此同時,我們也探索了有機(jī)凝膠分子(GP-1)-金納米棒的雜化自組裝/自組織體系獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)在手性分子探測上的應(yīng)用。本文研究主要分為以下幾個方面:(1)利用Avrami理論對球莖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成動力學(xué)進(jìn)行分析研究。通過Avrami分析,我們得到了在凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成過程中纖維生長、纖維分叉以及纖維束的不同動力學(xué)特征。這項工作有助于深入理解調(diào)控纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和性能時動力學(xué)控制的重要性;(2)利用擴(kuò)展Dickinson模型,對多種凝膠體系的纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分形分析,并建立了適用于稀和濃凝膠體系的動力學(xué)-結(jié)構(gòu)的關(guān)系。與目前分形分析方法相比,我們的模型適用范圍更廣;(3)研究了在成膠過程中,1D受限對纖維網(wǎng)絡(luò)形成動力學(xué)、結(jié)構(gòu)和性能的影響,這種條件下形成的凝膠薄膜具有更好的柔韌性,使其具有更廣闊的應(yīng)用前景;(4)通過調(diào)節(jié)CTAB的濃度來獲得不同螺距的納米纖維束,構(gòu)建了以納米纖維束為模板的金納米棒螺旋結(jié)構(gòu),獲得了在溶液中金納米棒的自組裝手性構(gòu)象,并在集合等離激元共振頻率(可見光范圍)觀測到新的CD光譜;(5)利用凝膠分子(GP-1)-金納米棒的雜化自組裝/自組織體系作為手性探針,與半胱氨酸分子作用,構(gòu)建了表面等離子光學(xué)性質(zhì)的一維軟納米線性鏈及其手性超結(jié)構(gòu)。并對L-cys和D-cys分子對映體進(jìn)行了探測,實現(xiàn)了半胱氨酸分子的高靈敏探測及其手性異構(gòu)體的區(qū)分,可探測半胱氨酸分子的最低摩爾濃度為4.5μM,我們所得到表面等離子體手性探針具有極高靈敏度。我們相信,通過上述對小分子有機(jī)凝膠的研究,使得對小分子有機(jī)凝膠的形成動力學(xué)有了更加深入理解和認(rèn)識,有助于幫助我們理解動力學(xué)控制在調(diào)控分子凝膠纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和性能的作用。并通過進(jìn)一步對納米纖維束-金納米棒雜化自組裝/自組織的金屬微納結(jié)構(gòu)產(chǎn)生新的表面等離激元光學(xué)活性的研究,我們發(fā)現(xiàn)了一種新的調(diào)節(jié)纖維束手性結(jié)構(gòu)的方式,為今后對納米纖維束為模板的金納米棒螺旋結(jié)構(gòu)的研究提供了新的思路。最后,我們首次把GP-1引入到氨基酸小分子介導(dǎo)金納米顆粒自組裝的體系中,得到了一種具有更高靈敏度的手性探測方法,這將會為人工納/微結(jié)構(gòu)功能器件在生物感測、疾病的探測、診斷、以及治療等領(lǐng)域的應(yīng)用帶來新的發(fā)展機(jī)遇。
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ340.1

【共引文獻(xiàn)】

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1 劉波;含樹枝片雜化物自組裝的超分子結(jié)構(gòu)研究[D];南開大學(xué);2013年

本文編號：2728412