【摘 要】
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宏观超分子组装是超分子科学的新兴研究方向,经过近十年的快速发展,已经成为构筑体相超分子材料的新方法,它是指在特征尺寸为十微米以上的构筑基元表面,通过表面化学修饰引入超分子识别基团,再利用界面组装构筑超分子材料的过程。在宏观超分子组装的前期研究中,人们发现宏观构筑基元材料良好的形变能力是实现其组装的关键。因此,大量相关报道主要采用模量较低的材料体系,例如水凝胶,如何实现刚性材料的组装是该研究领域的一
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宏观超分子组装是超分子科学的新兴研究方向,经过近十年的快速发展,已经成为构筑体相超分子材料的新方法,它是指在特征尺寸为十微米以上的构筑基元表面,通过表面化学修饰引入超分子识别基团,再利用界面组装构筑超分子材料的过程。在宏观超分子组装的前期研究中,人们发现宏观构筑基元材料良好的形变能力是实现其组装的关键。因此,大量相关报道主要采用模量较低的材料体系,例如水凝胶,如何实现刚性材料的组装是该研究领域的一大难点。尽管目前已经发展了在刚性材料表面引入高流动性、低模量涂层的策略,即“柔性间隔层”,能够有效提升宏观表面超分子官能团活动能力,促进组装;然而,能用作柔性间隔层的材料体系有限,目前仅有一种聚电解质多层膜或水凝胶涂层。为了拓宽柔性间隔层的体系,本论文提出在刚性材料表面利用交替层状组装技术构筑聚电解质/微凝胶多层膜的方法,同时引入柔性间隔层和分子间相互作用,促进宏观超分子组装,拓宽适用于组装的材料体系。创新性研究成果如下:1.采用异丙基丙烯酰胺和丙烯酸自由基共聚的方法,设计并制备了粒径为527±7 nm、表面电势为-18.9 mV的P（NIPAM-AA）微凝胶。采用多种表征方法对其形貌、尺寸、温度响应等性质进行了研究,为构筑聚电解质多层膜奠定基础。2.通过交替层状组装技术（Layer-by-layer,LbL）,在聚二甲基硅氧烷（PDMS）构筑基元表面构建聚烯丙基胺盐酸盐与P（NIPAM-AA）微凝胶的多层膜,提高了 PDMS的表面形变能力,实现了高效的宏观超分子组装。通过改变LbL微凝胶多层膜的层数,结合定量界面力表征,初步建立了微凝胶柔性间隔层厚度与宏观组装概率的关系。
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