分子组装

摘要： 魔芋葡甘聚糖(KGM)凝胶具有良好的生物降解性、生物相容性,以及环境敏感性、保水性、吸水性、抗菌性等特殊性能,被广泛应用于食品、医药、化工、功能材料领域等。然而,传统魔芋葡甘聚糖凝胶为单一组分凝胶,具有如低内聚性、较弱的机械性能和结构完整性、对加工和环境条件的稳定性不足、外观不可接受、保质期短以及明显的脱水收缩等局限性。魔芋葡甘聚糖基热可逆凝胶是将魔芋葡甘聚糖与其它多糖共混形成的,分子之间通过很强的协同相互作用形成稳定性更好、弹性更高的凝胶。本文从分子组装的角度综述了魔芋葡甘聚糖分别与卡拉胶、琼脂、纤维素衍生物、结冷胶、黄原胶和刺槐豆胶等多糖形成热可逆凝胶的协同增效作用,旨在为改善魔芋葡甘聚糖基热可逆凝胶的强度和体系的稳定性,扩大其应用范围提供参考。

摘要： 铁是人体进行生命活动必需的微量元素之一,而铁缺乏导致的贫血是影响人体健康的重要问题,通过铁剂补充或食品强化的方法增加铁摄入量是解决该问题的有效方法.本文从食品中铁强化特性、铁元素的吸收特性以及铁强化剂的发展历程等方面进行了综述,重点归纳了利用食品大分子结构化组装构建铁强化剂的原理和优势,对发展新型复合铁强化食品配料技术具有重要的指导意义.

摘要： 获得高精度的分子组装图案是功能分子器件制备和应用的前提。在气液界面,经典的L-B膜组装技术已可达到分子精度,但在图案化方面存在挑战。由大量气泡构成的泡沫体系具有很大的比表面积,气泡之间的液膜厚度可达到数十纳米(普通黑膜)甚至几个纳米(牛顿黑膜),具有获得高精度图案的潜力。中国科学院化学研究所绿色印刷院重点实验室宋延林课题组利用图案化的硅柱微阵列作为模板,抑制了二维气泡阵列中的奥斯特瓦尔德熟化;在此基础上,利用气泡组装纳米银颗粒制备透明电极,通过合理的图案设计,消除莫尔条纹。

摘要： 超薄膜类生物活性材料是近年来兴起的一种新型材料,具有功能结构多样、来源丰富、高生物兼容性等优点.超薄膜类生物活性材料超分子自组装体是以分子间的非共价相互作用为主导,进而形成的分子聚集体,在自组装的组成过程中,其基元物质是分子、聚合物、胶体以及宏观的颗粒物质,在非人为干预下自发地变为有序的功能性结构体.本文综述了不同组装基元,通过超分子非共价作用力,构建的具有诊疗效果的新型载体材料.重点介绍了中空微胶囊和多层核壳结构纳米材料在光疗、化疗以及联合治疗中的应用,展现了超薄膜组装得到的新型载体材料在生物医药领域潜在的应用.

摘要： 生物大分子,如蛋白质、核酸,影响着生命体的微观行为,直接决定了物种的生命功能.生物大分子可视化技术,对分子生物学和生物化学领域具有重要的研究意义,是计算机辅助药物设计的重要研究方向.文中对近年来生物大分子可视化进行深入的分析.首先从分子结构的空间形态定义出发,概述分子骨架、表面、空腔3种基本空间形态的概念和可视化方法;然后论述近年来大规模生物分子场景可视化技术,包括分子组装、多细节层次和GPU加速;再阐述动态分子可视分析技术,包括分子轨迹和空腔可视分析,进而介绍面向虚拟现实的生物分子可视化交互技术;最后,总结生物大分子可视化研究面临的挑战,并对其未来发展趋势进行展望.

摘要： 复合材料界面工程一直是碳纤维树脂基复合材料的热点研究方向,界面相作为碳纤维增强体和树脂基体间传递载荷的“桥梁”,影响复合材料的刚度强度发挥效率,因而界面相的设计与调控对于复合材料界面增强和提高宏观力学性能具有重要意义.针对高强/高模碳纤维表面物理化学特性、树脂基体的性能匹配以及不同类石墨结构表面等影响因素,简述了碳纤维表面结构、树脂基体模量与界面增强的关联机制,耐高温和分子自组装新型界面相构筑的进展及其界面增强效果,提出了复合材料刚柔平衡界面相的发展策略.

摘要： 分子组装是构成分子以上层次物质世界的重要方式.生命体内的分子组装展现了分子组装的最高形式,在组装基元、组装过程、组装环境、组装体功能等方面都显得精妙复杂.不同于人工分子组装中最为常见的自组装方式,生命体内的分子组装具有多路径、多步骤和多级次的复杂性,常常需要其他分子的参与、协助和调控.在这些调控方法中,催组装利用催组剂调控组装过程的速率和路径,是一种高效且高选择性的调控方法.本文首次从催组装的视角,对生命体中的分子伴侣、组蛋白伴侣、别构因子等催组剂及其催组装过程进行了归纳和综述,这些催组剂在蛋白质折叠、染色质重塑、酶活性调节等过程中发挥着不可替代的作用.越复杂的组装越需要催组装,本文在综述这些催组装实例和分析其优势和规律的基础上,提出了在分子组装研究中,向生命体系学习而发展催组装的必要性及可能的途径,以期提升分子组装研究走向更高层次,并有望为软物质科学和生命科学领域的基础理论和功能应用研究提供新的视角和方法.

摘要： 生物分子组装的多级有序结构是生命体单元的本质特征之一,实现了能量转化、物质输运和信号传递等重要生物功能。精准调控生物分子组装条件,深入探究生物分子组装体结构与功能关系,有助于在分子层面认识生物活动的分子机制、指导功能生物材料的研发。在国家自然科学基金委和中国科学院的支持下,中科院化学研究所胶体、界面与化学热力学院重点实验室研究员李峻柏课题组在短肽分子可控组装与功能化方面,积累了较丰富的工作和研究经验。

摘要： 二苯丙氨酸二肽是导致阿尔兹海默症的β-淀粉样蛋白的关键识别序列.因其结构简单、组装性能优异,日益成为分子组装领域构筑功能材料的“明星”基元.目前,围绕二苯丙氨酸二肽及其衍生物的可控组装,人们已经开展了大量的研究工作,包括分子设计、结构调控和功能应用等.本课题组利用分子组装技术,通过调节分子间相互作用,实现了二苯丙氨酸二肽组装体的可控制备,并探索了它们的光学性质以及潜在应用.本文归纳分析了二苯丙氨酸二肽组装体的光功能化方法,详细介绍了这些短肽基光功能材料在光波导、光学成像、光动力治疗、光学制造和光催化等领域的应用,并初步提出了今后可能的发展方向.

摘要： 作为超分子化学研究中一类新型的主体化合物,由D-型吡喃萄葡糖以1,4-糖苷键连接起来的环状分子—环糊精,由于其特有的疏水空腔不仅可以识别各种有机、无机和生物分子形成主—客体或超分子配合物,而且能够通过高分子链或有机分子的模板作用组装成轮烷、纳米线、纳米管等有序高级结构,因此作为一种优良的酶—底物相互作用模型和分子器件/分子机器的构筑单元被广泛应用于科学和技术的许多领域.将多个带电基团引入到环糊精骨架上，所形成的多电荷环糊精，能够通过环糊精空腔和多个带电基团的协同作用，特别是带电基团与底物中的带电位点之间的相互作用，结合底物分子。本文将简要介绍我们近年来在多电荷环糊精超分子体系的分子组装与功能等方面的一些研究进展。

摘要： 基于大环化合物的有机超分子化学是当前超分子化学领域的研究热点之一,在生物、能源、材料、医药等方面的功能研发更是取得了令人瞩目的成果.在这里,将介绍本课题组近几年来在基于大环化合物的分子组装以及刺激响应等方面的进展,其中主要包括:纳米超分子组装体作为光擦除荧光墨水、分子转子-无机黏土杂化的光控发光凝胶、光致变色荧光分子开关及其能量传递行为、光控组装体的手性转换与可逆形貌调控、以及超分子组装体构筑方法学等.

摘要： 分子组装是一种自下而上构建复杂结构和功能材料的有效手段.理性设计和构建功能性超分子体系需要深入表征和理解分子组装的动力学过程.常规核磁作为一种对复杂组分和结构具有强大表征能力的技术,由于其灵敏度低,采样时间长,难以监测动力学过程发生在数分钟以内的分子组装过程.基于监测快速组装动力学的需求，我们首次利用微流控-核磁技术，实现了对包含紫精衍生物，β-环糊精和葫芦[7]脲的三元主客体相互作用的动力学监测。微流控技术的引入，使核磁对动力学监测的时间分辨率降低到了秒级。微型化核磁线圈技术保证了较低的工作浓度（2 mM）和尽量小的样品损耗（3-5 mL）。上述优势使得微流控-核磁技术成为监测快速组装动力学的有力工具之一。

摘要： 聚合物太阳能电池中纳米复合界面分子组装和形貌调控严重影响电荷分离、传输、提取和收集,从而影响器件性能1-2.本文将液晶基元强大的形貌控制能力调控活性层聚合物给体/富勒烯或纳米晶受体纳米复合异质结界面组装和微观形貌.通过合理地将给体材料或受体材料设计为不同液晶特性的分子(一维向列相和二维近晶相),在液晶态温度下对活性层进行热处理,利用液晶诱导和驱动共轭聚合物给体有序组装,同时提高富勒烯衍生物或无机半导体纳米晶受体在活性层中的有序分散,实现了在不同维度上调控界面相互作用和有序形貌,给受体异质结界面面积明显增大,活性层两相内的有序性及载流子迁移率显著提高.嵌段共扼聚合物和富勒烯弱键(如氢键、兀-兀堆积、静电作用等)协同组装体系引入有机太阳能电池活性层，建立了分子水平上均一的异质结界面，形成稳定的、高度有序的双连续纳米尺度微相分离通道。设计了醇溶性液晶静电组装共扼电解质(CPE-ILC)纳米复合体系应用于聚合物太阳能电池阴极界面层。离子液晶小分子原位静电组装于共扼聚电解质中，能够有效提高聚电解质界面层中偶极子的取向，偶极子在电场下可逆快速取向并形成有利的偶极矩，从而降低阴极ITO的功函。反向电池阴极界面层溶液法ZnO界面上原位组装醇溶性液晶静电组装共扼电解质，结合溶液加工的WO3和PBDTT-TT-TEG复合界面层，全溶液加工器件(除电极外)效率提高至8.5%。将氯苯甲酸原位组装于ITO电极可形成新型的三重界面偶极，改善了ITO表面性质，基于PTB7-Th: PC71BM器件获得了最高效率9.2%。设计了高电子迁移率水/醇溶性N型共扼聚电解质组装于ITO电极上调控阴极界面势垒，实现了界面层对电子的选择性提取和高效传输，器件性能达到8%，界面层厚度达到30nm时，仍能保持良好的器件性能。

摘要： 阴离子-π作用,即阴离子与"缺电子"芳香π体系的作用是一种新近被认识的新型弱相互作用.研究表明利用阴离子-π作用能够实现阴离子的选择性识别,生命体系中阴离子-π作用对酶的作用与抑制也起到重要作用,同时阴离子-π作用本质问题如作用的强度、协同性、方向性等以及在阴离子的识别方面也有了初步的认识和研究.利用阴离子-π作用为驱动力的实现可控的超分子组装是值得人们关注和探究的新型研究领域.本年度发展了高效的合成方法，合成了含多缺电子芳环体系、多缺电子空腔的新型组装基元；以氧杂杯[2]芳烃[2]三嗪为平台分子，通过对其苯环和三嗪环上沿的功能化衍生，实现了可调控的阴离子-π作用导向的超分子组装；构筑了功能化的两亲分子，分别实现了混合溶剂体系和水相中阴离子-π作用对聚集体的调控。

摘要： anion-π作用,即阴离子与"缺电子"芳香π体系的作用是一种新近被认识的新型弱相互作用,自2002年提出以来,已经逐渐引起超分子化学家的广泛重视.相比于早期的研究多集中在理论计算方面,近年来越来越多的实验方面的研究则证实了这种作用的存在.同时anion-π作用本质问题如作用的强度、协同性、方向性等以及在阴离子的识别方面也有了初步的认识和研究.利用anion-π作用为驱动力的进行超分子组装刚刚开始研究,但其他研究组为数不多的例子已经显示了其很好的前景.

摘要： 有机荧光染料在电致发光、荧光探针及生物成像等诸多领域有着重要的应用.染料分子间的弱相互作用对荧光染料的发光性能具有显著影响,探讨利用分子组装调节其相互作用,进而调控材料发光性能具有重要意义.我们设计合成了一系列新型β-二羰基氟化硼荧光染料，它们在溶液和固态均有强的荧光发射，并且具有丰富组装行为。它们在不同的有机溶剂中可以组装形成分子排列不同的晶体，通过改变条件在水和四氢呋喃混合溶液中可以组装成晶态纳米棒和无定型态的纳米球，并且可以实现从纳米球向纳米晶的可控转化。我们发现不同的分子组装方式会显著影响β-二羰基氟化硼染料的发光性能，纳米晶和无定型态的纳米球的发光颜色显著不同。同种染料分子组装形成的分子排列不同的晶体也会表现出显著不同的光物理性能，外力作用会改变分子间的排列，引起材料光物理性能的显著变化，使该类分子具有明显的力致变色性能。

摘要： 近年来,纳米材料与技术及分子组装在电化学传感领域的广泛应用为发展各类生物传感器提供了强有力的工具和新的发展机遇.同时,随着生物电分析化学的快速发展,具有生物活性的分子也被引到该传感界面,在纳米尺度的生物分子识别和协同引起了国内外同行的高度关注.因此，在电极界面上构建选择性好和灵敏度高的纳米结构以提升电化学生物传感器的性能，已成为生物电化学研究的热点。近两年作者课题组探讨了电极界面上新型纳米结构的组装，以提高传感界面上目标分了的捕获效率，实现信号放大和靶标分了的可控识别，由此我们在电极界面上构建了一系列功能化纳米结构，完成了一些静态和动态纳米结构的组装，从而在整体上提升了电化学生物传感器的性能，实现了对小分了、蛋白质、核酸、细胞等生物靶标更加有效的分析检测。

摘要： 分子间非共价弱相互作用是超分子化学的核心内容,新型分子间弱相互作用探究与发展,往往会成为超分子合成、识别与组装的创新源泉.近年来,一种新的相互作用,即阴离子与"缺电子"芳香π体系的作用(anion-πinteraction)越来越引起人们的关注.自2002年,理论化学家通过理论计算认为阴离子与缺电子芳环中心的作用在能量上是有利的,由此提出了阴离子-π作用的概念.关于阴离子-π作用,早期的研究主要集中在理论计算方面,但由于缺乏实验证据,使得这种相互作用在相当长的时间难以为人们所理解和认同,甚至存在一些争议.利用氧杂杯芳烃三嗪独特的V型缺电子空腔,获得了其与卤素离子形成的复合物的单晶,晶体结构表明卤素离子与缺电子的三嗪环形成非共价的阴离子,π相互作用,从而给出了第一例由中性分子与阴离子之间形成经典阴离子-π作用的实验证据.继而,将氧杂杯芳烃三嗪的上沿进行刚性化构筑了分子笼,从而获得了包含三个由三嗪环构成的V型缺电子空腔,固相中观察到了不同的卤素离子能够与三嗪环形成经典阴离子-π以及σ型阴离子-π两种作用模式,采用微量热滴定的方法,获得了溶液中相互作用的结合常数和热力学参数,揭示了溶液中阴离子-π作用是焓驱动的过程.rn 为了证明阴离子-π作用的普遍性，拓展到了氧杂杯芳烃三嗪与多原子、多几何形状阴离子的相互作用。揭示了阴离子-π作用的普遍性，阐明了缺电子芳香化合物与不同几何形状阴离子相互作用的精细结构。认为该研究“将有助于认清阴离子-π作用的本质”;利用阴离子-π作用的原理，设计了一系列新型的组装基元，其中上沿轻基化的氧杂杯芳烃三嗪具有独特的给受体结构，系统研究了其在固相和溶液中在不同阴离子诱导下的组装;实现了阴离子-π作用对超分子聚集体的调控。

摘要： 超分子凝胶具有响应外部刺激(如电、光、磁、pH值、温度、介质极性等)而呈现不同物理、化学性质的特性,在传感器、分子识别、药物缓释等领域预期有潜在的应用前景.光响应型超分子凝胶材料的研究已经成为当前材料领域的重要研究内容.与溶液中的光控自组装相比,凝胶体系的光响应更难实现,凝胶-溶胶转变需要较长的时间,只有少数有机凝胶体系呈现光响应特性. 文中合成的蒽基酰棕衍生物AHP-mB8能在多种溶剂中形成稳定的，具有聚集诱导荧光增强现象的有机凝胶。并且该有机凝胶具有光响应的性质。另外开展了该化合物的组装行为和智能响应性研究，阐明了该类材料的光响应行为、自组装与分子结构的关系并进一步探索外在条件对其响应行为的影响机制。

摘要： 本发明公开嵌入芳酰胺片段的亲疏水分子自组装胶束的构筑单元头‑身‑尾三段式两亲分子，所述三段式两亲分子在传统亲疏水分子中嵌入芳酰胺寡聚物片段。本发明还公开上述构筑单元组成水相超均匀圆形胶束组装体的制备方法；本发明还公开一种超分子光催化组装体的制备方法，超分子光催化组装体由上述制得的嵌入芳酰胺片段的亲疏水分子自组装胶束在水相牺牲试剂中与催化剂反应制得。本发明的嵌入芳酰胺片段的亲疏水分子自组装胶束在水中具有极高的化学和结构稳定性，超均匀、单分散、粒径可控，本发明的超分子光催化组装体，适用于在大气氛围、常温常压下水相质子还原产氢，以及在二氧化碳氛围常温常压下，选择性还原二氧化碳制备CO和CH4，不含贵金属。

摘要： 能够抑制向包含氧的气氛中照射了真空紫外光(VUV光)时的臭氧产生量。光照射装置(100)在包含氧的气氛中，经由形成有规定的图案的掩模(M)将包含VUV光的光照射到形成在工件(W)上的自组装单分子膜(SAM膜)，由此对上述SAM膜进行图案化处理。照射到SAM膜的包含VUV光的光为脉冲光，且发光的占空比为0.00001以上且0.01以下。

摘要： 本发明通过在不有损发电性能的前提下抑制固体高分子型燃料电池的高分子电解质膜的劣化，提高固体高分子型燃料电池的耐久性。本发明的固体高分子型燃料电池用高分子电解质膜的制造方法的特征在于，准备具有分解过氧化物的催化能力的过渡元素或稀土元素的烷氧基化物的溶液或分散液，(1)准备高分子电解质的溶液，将烷氧基化物的溶液或分散液与高分子电解质的溶液均匀地混合，由混合得到的溶液形成均匀地分散有过渡元素或稀土元素的高分子电解质膜时，使烷氧基化物水解而缩合；或者(2)准备用于固体高分子型燃料电池的高分子电解质膜，使烷氧基化物的溶液或分散液均匀地浸透高分子电解质膜，通过使烷氧基化物水解而缩合，从而形成均匀地分散有过渡元素或稀土元素的高分子电解质膜。

摘要： 一种可组装成高度有序纳米纤维的小分子肽及组装构建高度有序纳米纤维的方法，涉及生物材料技术领域。可组装成高度有序纳米纤维的小分子肽主要由疏水烷基链、β‑折叠氨基酸、亲水性氨基酸和N‑端氨基封端构成；制备方法是釆用FMOC保护策略的多肽固相合成法合成，将小分子肽链段在载体树脂上从C端到N端依次延长，反应条件简单、温和，得到的小分子肽具有两亲性，可组装成具有良好生物相容性的高度有序纳米纤维。高度有序纳米纤维的组装方法是将上述的小分子肽溶解于水中至浓度为0.05wt％‑12wt％，将水溶液的pH调至7‑8，室温放置，反应条件简单、温和，得到的高度有序纳米纤维具有良好生物相容性。

摘要： 本发明公开了一种火车重载车钩高分子缓冲器的组装装置及组装工艺。包括作为机体并用于承载和进行组装作业的钢结构平台以及安装在钢结构平台上的电动液压缸和压紧组装机构，钢结构平台由钢结构支腿支撑并与之焊接，支腿之间通过斜向槽钢连接支撑；电动液压缸和压紧组装机构分别固定在钢结构平台上的两侧，缓冲器置于电动液压缸和压紧组装机构之间，由电动液压缸对缓冲器施加预紧力到压紧组装机构，通过压紧组装机构实现压紧组装。本发明结构简单、安全、集成度高、便于操作，在满足15.5吨预紧力的前提下，保证缓冲器组装的精度和较高的作业率。

摘要： 本发明公开嵌入芳酰胺片段的亲疏水分子自组装胶束的构筑单元头‑身‑尾三段式两亲分子，所述三段式两亲分子在传统亲疏水分子中嵌入芳酰胺寡聚物片段。本发明还公开上述构筑单元组成水相超均匀圆形胶束组装体的制备方法；本发明还公开一种超分子光催化组装体的制备方法，超分子光催化组装体由上述制得的嵌入芳酰胺片段的亲疏水分子自组装胶束在水相牺牲试剂中与催化剂反应制得。本发明的嵌入芳酰胺片段的亲疏水分子自组装胶束在水中具有极高的化学和结构稳定性，超均匀、单分散、粒径可控，本发明的超分子光催化组装体，适用于在大气氛围、常温常压下水相质子还原产氢，以及在二氧化碳氛围常温常压下，选择性还原二氧化碳制备CO和CH4，不含贵金属。

摘要： 本发明通过在不有损发电性能的前提下抑制固体高分子型燃料电池的高分子电解质膜的劣化，提高固体高分子型燃料电池的耐久性。本发明的固体高分子型燃料电池用高分子电解质膜的制造方法的特征在于，准备具有分解过氧化物的催化能力的过渡元素或稀土元素的烷氧基化物的溶液或分散液，(1)准备高分子电解质的溶液，将烷氧基化物的溶液或分散液与高分子电解质的溶液均匀地混合，由混合得到的溶液形成均匀地分散有过渡元素或稀土元素的高分子电解质膜时，使烷氧基化物水解而缩合；或者(2)准备用于固体高分子型燃料电池的高分子电解质膜，使烷氧基化物的溶液或分散液均匀地浸透高分子电解质膜，通过使烷氧基化物水解而缩合，从而形成均匀地分散有过渡元素或稀土元素的高分子电解质膜。

摘要： 本发明属于生物医药的技术领域，具体涉及一种等离子共振表面多层自组装小分子结构、组装方法及其应用，通过分析具有自组装性质的小分子进行结构分析，可以实现反向的结构设计：根据所需要的功能选择小分子类型；然后对小分子顶端功能团用氨基或胺基修饰；侧链端基用氨基、胺基、醚基、羧酸基、酯基或醛基等富O、N、P、S进行修饰；修饰过后的小分子配置成0.1‑5.0μmol/L的水溶液；即可加入新和成的银纳米颗粒进行自组装，制备得到多层小分子自组装的银纳米颗粒结构。所述的多层自组装小分子结构可用于分子检测以及杀菌。

摘要： 一种可组装成高度有序纳米纤维的小分子肽及组装构建高度有序纳米纤维的方法，涉及生物材料技术领域。可组装成高度有序纳米纤维的小分子肽主要由疏水烷基链、β‑折叠氨基酸、亲水性氨基酸和N‑端氨基封端构成；制备方法是釆用FMOC保护策略的多肽固相合成法合成，将小分子肽链段在载体树脂上从C端到N端依次延长，反应条件简单、温和，得到的小分子肽具有两亲性，可组装成具有良好生物相容性的高度有序纳米纤维。高度有序纳米纤维的组装方法是将上述的小分子肽溶解于水中至浓度为0.05wt％‑12wt％，将水溶液的pH调至7‑8，室温放置，反应条件简单、温和，得到的高度有序纳米纤维具有良好生物相容性。

摘要： 本发明公开了一种火车重载车钩高分子缓冲器的组装装置及组装工艺。包括作为机体并用于承载和进行组装作业的钢结构平台以及安装在钢结构平台上的电动液压缸和压紧组装机构，钢结构平台由钢结构支腿支撑并与之焊接，支腿之间通过斜向槽钢连接支撑；电动液压缸和压紧组装机构分别固定在钢结构平台上的两侧，缓冲器置于电动液压缸和压紧组装机构之间，由电动液压缸对缓冲器施加预紧力到压紧组装机构，通过压紧组装机构实现压紧组装。本发明结构简单、安全、集成度高、便于操作，在满足15.5吨预紧力的前提下，保证缓冲器组装的精度和较高的作业率。