中文摘要：

由于聚合物表面化学基团的多样性和微观结构的易加工性，聚合物界面分子工程已成为材料科学研究的重要前沿领域。近五年来，申请者在该领域取得如下成绩（1）研究了聚合物各向异性表面与棒状有机分子（液晶）相互作用，提出新的液晶取向机制；（2）探索了聚合物各向异性表面与介孔材料合成中有机结构导向剂分子的相互作用，发展了全程取向介孔薄膜制备方法；（3）研究了聚合物表面拓扑结构与水滴的相互作用，提出预测表面各向异性润湿的热力学方法；（4）研究了生物相容性聚合物表面拓扑结构与生物大分子的相互作用，实现表面结构调控细胞生长和成骨细胞钙化。04年以来，在JACS，Adv Funct Mater, Biomaterials, Langmuir, Macromolecule等著名刊物上发表学术论文48篇，他引330次。相关成果被美国化学会《Noteworthy Chemistry》进行了热点报道，获得省部奖1项。

结论摘要：

为了避免繁琐复杂的聚合物合成过程以及功能小分子添加引起的聚合物性能的不稳定等问题，本项目探索一种在水溶液中进行的绿色环保的离子自组装方法，以构筑光响应各向异性超分子材料。项目执行期间系统地研究了沉淀离子自组装方法的普适性、结构单元与聚合物相行为和光响应性能之间的关系，探索了利用液晶超分子的热制增强效应提升光各向异性薄膜的二向色性比；将A+B-型单功能离子组装体系拓展到A2+B-C-双功能或多功能共组装体系，成功地制备了液晶光取向薄膜、双折射光学薄膜和偏振发光聚合物薄膜等材料。实践证明沉淀离子自组装是一种普适性的高效环保的功能聚合物制备方法。在相关领域发表SCI学术论文7篇，授权国家发明专利3项。 项目的第二个目标是研究各向异性表面与客体分子之间的相互作用机制以及介孔薄膜中纳米孔道的取向调控。项目执行期间利用光诱导聚合物各向异性表面与结构导向剂胶束的相互作用，实现了介孔薄膜孔道结构的宏观取向控制，并结合激光辐射聚合物引起的表面能的差异，实现了表面张力驱动下的溶胶自运动，从而制备出纳米孔道取向的图形化介孔薄膜。另外，还提出了一种热气流法取向结构导向剂控制介孔薄膜孔道取向的新方法。由于气流法摆脱了对衬底结构的依赖，因此可制备出多层、多向孔道取向的介孔薄膜，并将此方法拓展到了非硅介孔薄膜，成功地制备了具有半导体特性的二氧化钛的孔道取向介孔薄膜，以及具有良好选择性分离功能的嵌段共聚物“孔道”取向薄膜，还实现了介孔孔道从平行到垂直取向方向的可控制备。项目初步探索了纳米孔道中能量传输和物质分离的基本规律，为纳米孔道器件的设计提供了理论依据。相关研究成果发表SCI论文5篇，授权国家发明专利3项。