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光电功能超分子组装体系研究

项目名称：光电功能超分子组装体系研究
项目类别：创新研究群体科学基金
批准号：20921003
申请代码：B04
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2010-01-01-2012-12-31

项目负责人：杨柏
负责人职称：教授
依托单位：吉林大学
批准年度：2009

中文摘要：

本课题围绕群体共同感兴趣的科学问题，即超分子体系的组装与功能，以有机光电功能分子、功能纳米微粒、聚合物功能微球等为构筑基元，以分子自组装和诱导组装为主要手段，探索和发展多元多维组装方法，构建结构有序、性能稳定的一维、二维和三维超分子组装体系，并开展分子组装体结构和组装过程研究方法方面的研究。利用超分子体系的分子工程学的概念，设计与组装若干种具有特殊性质的多功能组装体和智能材料，以基础研究为主，并将基础研究与应用相结合，发展具有光学、光电等功能的新型超分子组装材料与器件。

中文主题词：超分子；自组装；微纳有序结构；光电功能材料；

英文摘要：

supramolecular；self-assembly；micro/nano ordered structures；photo-electric materials；

英文主题词： supramolecular；self-assembly；micro/nano ordered structures；photo-electric materials；

结论摘要：

研究群体围绕超分子体系的组装与功能这一研究方向，以有机光电功能分子、功能纳米微粒、聚合物功能微球等为构筑基元，以分子自组装和诱导组装为主要手段，探索和发展多元多维组装方法，构建结构有序、性能稳定的一维、二维和三维超分子组装体系，并开展分子组装体结构和组装过程研究方法方面的研究。在以下三个方面取得了重要进展（1）聚合物有序微结构的构筑与光学功能调控。基于胶体晶体刻蚀构筑多种表面图案化纳米有序结构，并研究其光学性质及刺激响应特性；发展出几种合成纳米晶的“绿色”化学新方法、纳米晶/聚合物复合材料制备新方法、以及聚合物稳定纳米晶自组装结构的方法，利用纳米晶的组装结构、聚合物复合材料构筑了光检测及光伏器件；设计并合成了一系列有机组分包覆的多金属氧簇静电超分子复合物，对超分子复合物体系进行组分设计与结构调控，探索超分子有序结构的形成机理并对其进行功能化。（2）分子间弱相互作用力调控与高性能有机光电材料。在理解及建立有机光电材料的结构与性能关系方面取得了重要进展，针对一些典型有机光电材料体系，从分子结构及超分子结构两个层次上揭示了结构与性能的关系。发展了一些可以控制固体状态下分子堆积结构及发光性能的方法和技术。设计合成出了一些具有高发光效率、良好载流子传输性能的有机光电材料。开展了有机晶体生长过程热力学、动力学的实验与理论研究，初步揭示晶体多晶相本质与晶相转变过程中的分子与超分子结构衍化过程。成功制备如高发光、高迁移、低激发阈值有机激光晶体。（3）通过分子识别和组装从分子水平和微纳尺度两个层面构筑了仿酶体系和其它超分子及微纳有序组装结构，发展了生物、化学以及超分子自组装相结合构筑新型高效人工硒酶的新技术和新方法，利用光调控超分子弱相互作用，实现对酶活性的调控，获得智能仿酶体系。利用超分子组装等技术，以微、纳米材料为骨架，设计制备系列纳米人工酶。研究群体始终以取得原创性成果为目标，研究成果在相关重要国际期刊发表，其中在影响因子3以上杂志发表论文135篇，影响因子8以上杂志发表论文22篇；发展成为在国际上有影响的超分子研究中心之一，在国际国内会议作大会报告和邀请报告75次，培养博士54名。同时注意相关专门技术研究，发展具有自主知识产权的高新技术，申请中国发明专利39项（已授权专利10项），获国家自然科学二等奖一项。

成果综合统计