以苯酚、多羟基酚、及含酚基天然产物茶多酚、沙棘叶黄酮(甙)和葛根异黄酮甙为模型吸附质,设计合成利用多重弱相互作用的高选择性吸附树脂,研究当二种或二种以上弱相互作用同时存在时的协同效应,由实验数据验证从理论上推测的当二种或二种以上弱相互作用同时存在时,它们之间存在协同效应,其对吸附的总的贡献大于它们各自单独作用时贡献的加和。研究利用多重弱相互作用及其协同效应的吸附树脂吸附含酚基化合物的规律性,这一研究结果对于设计合成对含酚基天然产物有高选择性的吸附树脂具有指导作用。阐明利用多重弱相互作用及其协同效应设计合成具有分子识别特征的高选择性吸附树脂的原理和可行性。同时筛选出有实用价值的对茶多酚、沙棘叶黄酮(甙)和葛根异黄酮甙有高选择性的吸附树脂。此外,带有分子识别功能基的树脂的吸附作用也有可能作为研究分子识别及超分子化学的有用方法。
通过含有寡聚乙二醇的聚苯乙烯树脂对酚类化合物的吸附和聚苯乙烯强酸性阳离子交换树脂对氨基酸的吸附,证明当吸附被2种或2种以上的弱相互作用驱动时,其总的作用力大于这些作用力的加和,即多重弱相互作用之间存在协调效应。完满的解释了氨基酸在强酸性阳离子交换树脂上的交换和其它疏水性有机离子与离子交换树脂的交换中一直不能解释的一个现象,即疏水作用对最大交换量没有贡献,但对交换选择性起关键作用。在此基础上,设计合成了一系列利用多重弱相互作用(氢键、疏水作用和离子作用)及其协调效应的吸附树脂,用于吸附分离酚类化合物如茶多酚、葡萄籽原花青素、葛根素等,取得很好的结果。通过固载核酸碱基的吸附剂在水溶液中对互补碱基的多重氢键吸附,首次直接测定了水溶液中氢键的热力学参数,并首次证明水溶液中的氢键主要由熵驱动,这对于深入理解许多生命现象如DNA双螺旋结构、蛋白质折叠等具有重要意义。利用多重配位作用及其协调效应,合成了聚合物稳定的超顺磁性氧化铁纳米粒子和含超顺磁性氧化铁纳米粒子的聚合物微米球,这些磁性材料在分离纯化领域具有重要的应用价值。