基于β-环糊精@全氟壬酸主客体作用构筑的斜六面体结构水凝胶

摘要

研究了一种全氟脂肪酸表面活性剂全氟壬酸(PFNA)与β-环糊精(β-CD)在水溶液中的自组装行为.通过改变PFNA和β-CD的混合比例及浓度,得到了由高度规整的厚度约为几百纳米,长度约为十几微米的斜六面体组成的水凝胶,并绘制了该体系的相图;根据实验结果推测了该水凝胶的形成机理,PFNA分子的尾链包合在β-CD的空腔内形成了1:1包合物(β-CD@PFNA),该包合物作为构筑基元,β-CD分子以"头对头、尾对尾"形式相互连接成"管道型"结构,这些管道在β-CD分子间氢键作用下堆积进而结晶诱导形成斜六面体聚集体;该六面体进一步交叉连接形成三维网状结构,包裹住溶剂水分子从而形成水凝胶.这种基于碳氟表面活性剂和环糊精主客体作用的自组装策略有望为新颖聚集体的可控自组装提供新思路.