超分子纳米材料的可控组装方面取得新进展

化学所胶体、界面与化学热力学院重点实验室和有机固体院重点实验室合作,选用一种蒽衍生物,对衍生物进行了界面的超分子组装,通过改变界面组装的表面压来调控分子间p-p交叠程度,进而可控地制备了纳米线圈和直线状纳米纤维超分子组装体。该研究表明,有机构筑基元的界面组装为控制纳米材料的形貌及光电性质提供了一种简便的方法,     

化学走向“精准”化

化学通过化学键的剪裁和重组,以及超越分子层次的非共价作用和组装,创造和构建了一个全新的物质世界,为其它学科的创新研究和快速发展提供了不竭的知识基础和物质保障。纵观化学科学近年来的发展,化学正在不断走向＂精准＂化。本文结合国内外化学学科发展的现状,从合成化学,单分子单原子操纵和自组装三个方面对化学走向精准化的趋势进行了评述。首先,从官能团化学键种类转化控制的区域选择性到反应产物空间构型控制的立体选择性,两个方面论述了合成化学在反应选择性控制上走向精准化;其次探讨了利用单分子和单原子的操纵来实现分子和原子层次上对化学反应进行精确控制的策略;第三,则对利用自组装这一新一代的方法来实现分子层次以上有序结构的精准构建进行了讨论和展望。     

国家重大科学工程LAMOST喜获首条天体光谱

寡聚噻吩既是制备高性能纳米器件的重要功能有机分子，义可用作模型化合物来研究有机电子传输的基本问题，因而其组装行为和单分子性质研究受到了广泛关注。化学所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室的研究小组，近年来系统研究了寡聚噻吩分子的组装规律和组装结构。利用高分辨扫描隧道技术（STM），发现寡聚噻吩分子不仅本身可以形成稳定的组装结构，     

模板技术制备介观结构材料（英文）

模板技术是制备介观尺度下具有多重结构材料的简单有效方法。本工作围绕纳米微球及其组装结构，一维纳米纤维及其组装结构而开展。其中重点关于核-壳结构凝胶微球的制备，并以此为模板制备包覆复合微球和中空微球，实现复合微球的形貌和特征尺寸的控制。通过化学改性对单分散聚苯乙烯胶体微粒进行处理，制备了具有核-壳结构的单分散凝胶粒子。以核-壳结构凝胶粒子为模板，制备了二氧化钛包覆聚苯乙烯核壳结构的复合粒子及其中空的二氧化钛粒子。发现在无机前体的溶胶凝胶过程中，电场能诱导复合粒子表面形成贯穿的多孔结构。同样思路，制备了二氧化硅、导电聚苯胺及其复合的核-壳结构和相应的中空微球。对聚苯乙烯胶体晶进行化学改性，制备了核-壳结构的胶体晶凝胶。以此为模板，与第二种具有响应特性凝胶进行复合，得到了敏感特性的胶体晶凝胶。并研究了此复合凝胶的形态及外场响应特性。以多孔氧化铝膜为模板，制备一维结构及其阵列体系。通过调节孔的润湿性，调节一维结构的形态（纤维或中空结构）并可调节双组分核-壳结构纤维的内外相相反转。     

胶体晶体制备与应用研究进展

<正>胶体晶体的三维有序结构,其重复周期在微米、亚微米量级,可应用于光子晶体和多孔材料的制备等方面,因此对胶体晶体的研究成为近年来研究的热点。本文介绍了胶体晶体的自组装特点,研究进展及应用。     

超分子仿生材料与微体系

生物体与生命过程是亿万年进化的产物，各种生物分子通过不同层次的组装，由微观到宏观，自发地形成了复杂但精确的组装体系，实现了各种特异性的生物功能及其他功能。现代超分子科学的研究显示，合成分子同样可以具有这种自发组装行为，依据仿生学原理，采用过程仿生的组装行为，制备结构与功能仿生的超分子仿生材料与微系统，可以     

表界面分子自组装与调控

表界面分子自组装与调控是分子科学研究的前沿课题之一。研究表界面分子组装与调控有助于深入理解对分子吸附、分子间相互作用和吸附组装结构等科学问题,有助于发展新型纳米材料,制备新型纳米器件。本文以本课题组近年研究工作为主,介绍利用扫描隧道显微技术研究固体表面分子吸附组装以及如何调控分子组装结构的部分结果,包括分子吸附,主客体分子组装,组装结构调控等内容,并分析展望了该研究领域的发展趋势。     

动态共价化学的研究进展

动态共价化学涉及的是一系列基于热力学平衡的可逆平衡的共价化学反应,其核心概念是可逆共价化学键,亚胺键、酰腙键、双硫键、酯键等都属于可逆共价化学键范畴。反应的可逆性质使动态共价化学的合成过程中有了校对和自修复的智能功能,通过引入特定结构、改变平衡条件来改变材料结构,通过温度、PH等的响应来实现超分子自组装控制其催化性能等应用。     

中国科学院院士评出路明杯2005年中国十大科技进展新闻

6 我国科学家成功实现首次单分子自旋态控制 中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室的科研人员，将单分子化学与单个原子和分子的磁性研究结合起来，利用单分子选键化学首次实现了磁性离子自旋态控制。这是世界上首次利用局域的化学反应来改变和控制分子的物理性质，为单分子功能器件的制备提供了一个极为重要的新方法，揭示了单分子科学研究的新的广阔前景。通过这一方法对单分子实现了精确的“手术”操纵，调控单个分子的空间结构和电子结构，由此改变中心钴离子的自旋态，成功实现了对钴酞菁分子磁性的控制。     

有机分子组装体系的扫描隧道显微镜研究

利用长链烷烃取代基与石墨表面的较强相互作用,可以获得烷基取代的有机小分子(酞菁、卟啉、碱基)的高分辨STM图像。理论分析表明,这些分子的吸附稳定性来源于长链烷基与石墨间较强的范德华相互作用,以及长链烷烃链间的二维结晶能。分子在表面的吸附组装结构受到分子与基底间、吸附分子间,以及溶剂与分子间作用的共同影响。对于长链烷基取代的碱基分子在石墨表面的组装结构中,分子的排列方式不仅受到烷基链与石墨间较强的取向匹配的作用,碱基分子间形成的多个氢键以及芳环离域π键的作用也会影响分子的排列方式,并且是造成烷基取代碱基分子组装结构多样性的原因。扫描隧道谱研究表明,硫醇在Au表面的自组装分子膜对电流的整流作用,来自于分子中巯基与Au表面形成的双电层,而不对称取代的NtBuPc分子在石墨表面的LB膜的电流整流行为,来源于分子内部的不对称电子结构     

水-气界面自组装合成二氧化钛薄膜

纳米材料的广泛研究为纳米结构薄膜材料的开发和研究提供了坚实的基础.目前,利用自组装的方法制备类似生物材料的有序纳米结构,技术也已经较为成熟.本文采用聚乙二醇（PEG）作为有机添加剂,通过控制PEG的量,可以制备出更小尺寸和形状的二氧化钛薄膜纳米颗粒膜.     

新型含氮、硫、氧配体及其超分子化合物的设计合成

以结构化学指导新型金属 有机纳米器件的合理合成和物理性能研究,探索它们的自组装规律,共设计合成了 1 2个含N、S及COO- 基团的具有不同对称性和立体选择性的新颖大骨架多官能团柔性配体,以及由它们与金属离子自组装合成了 1 8个新型金属 有机纳米笼、纳米管和配位聚合物,开辟了一条合成金属 有机纳米器件的新途经。其中,一个具有Oh对称的金属纳米笼,笼内体积超过 1 0 0 0 A3,可以同时容纳多种离子和小分子,是目前已测定单晶结构的金属纳米笼中容量最大的一个。而用金属离子把纳米管串联成的金属 有机纳米管则是国际上首例报道的结构有序无机 有机纳米管阵列;并创新性的采用低温溶剂热法合成了一个新颖的具有半导体和顺磁性质的Ni 巯基嘧啶二维层状聚合物和两个二维折叠格子状化合物;另外,用巯基嘧啶作为难溶盐CuCN的溶解模板,得到了国际上首例六角形CuCN大环化合物和另外一个新颖的类石墨层状CuCN化合物.　　过渡金属与多官能团配体通过配位键来驱动和引导自组装,形成具有均一尺寸和特定形状的金属 有机纳米器件,是当今化学与材料领域研究的前沿之一。而通过设计合成具有特定对称性和立体选择性的有机配体,并把它们与金属离子自组装形成具有纳米尺寸和特殊功能的纳米球和纳米管,更是在纳米科技、     

《科学》杂志发表微尺度物质科学国家实验室最新成果

中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室侯建国院士、杨金龙教授和朱清时院上等科研人员，利用低温超高真空扫描隧道显微镜，巧妙地对吸附于金属表面的钴酞菁分子进行“单分子手术”，成功实现了单分子自旋态的控制。这是世界上首次实现单个分了内部的化学反应，并利用局域的化学反应来改变和控制分子的物理性质，从而实现重要的物理效应，为单分子功能器件的制备提供了一个极为重要的新方法，揭示了单分了科学研究的新的广阔前景。9月2日出版的美国《科学》杂志发表了他们的论文，并在同期的“透视”栏目中专文对该成果进行了介绍和评价。     

一维有机纳米材料研究领域取得重要进展

理化技术所张晓宏研究组发明了一种高纯度、低结构和形貌分散度的、相对普适的制备一维和准一维单晶有机纳米结构的新方法。这一发明扩展了能够形成一维单晶有机纳米材料的有机分子结构种类,为深入理解纳米材料的一维生长机制和有机纳米材料形状调控提供了实验依据,为进一步研究有机纳米器件的构筑提供了重要材料基础。利用该方法,通过有机分子结构修饰,实现分子间超分子作用力的强度、方向等的调制,     

化学所在低维有机光子学方面实现激子极化激元的传输与谐振

中科院化学所光化学院重点实验室的科研人员最近在前期工作的基础上,制备了三重态敏化剂均匀掺杂的有机纳米波导材料,通过激子极化激元传播过程中的双向能量转移,实现了稳定白光耦合输出的光波导器件。该工作证实了有机低维材料的波导过程中存在Frenkel激子与光子的耦合,为实现基于激子极化激元的有机光子学器件奠定了基础。     

一种路灯自动控制开关的制作与试验

随着城市的不断发展,城市的路灯也越来越多,然而传统的人工控制管理,费时费力,路灯的使用寿命低,更换麻烦。设计一种路灯自动控制开关,可以实现对路灯的无人守值的精确控制。阐述该控制开关的结构、工作原理及组装调试过程。     

从一维界面到三维纳米孔道的电分析化学研究

基于电化学方法的国家杰出青年科学基金项目(电分析化学),研究了单颗粒表面的光电化学反应、界面电子传递和纳米孔道的单分子检测。本研究利用对一维界面单纳米粒子表面化学反应的监测,实现了细胞内单纳米粒子的电化学分析;然后通过自主装技术构建了可控二维膜界面,通过光电化学手段模拟并研究了生命活动电子传递过程;发展三维纳米孔道与界面膜系统,利用纳米孔道电化学检测技术研究了单分子水平上核酸适配体、多肽、蛋白构象和分子间弱相互作用。经过多年的努力,我们取得了一系列创新性成果,将界面电分析从一维界面拓展到三维纳米孔道,推动多维界面光电分析化学的发展。     

我国“化学反应的人工控制”技术取得重大突破

中国科技大学侯建国教授领导的研究群体在“化学反应的人工控制”项目上取得重大突破：在国际上首次发现了二维碳６０点阵的一种新型取向畴结构，这是目前惟一发现的同时保持位置平移序和键取向序的一种畴结构。 在这项研究中，侯建国教授与合作者杨金龙教授、朱清时院士在国际上首次直接“拍摄”了能够分辨碳６０化学键的单分子图像，这种单分子直接成像技术成为明察分子内部结构的“眼睛”，为纳米科学家进行单分子化学键的“切割”、“组装”等“手术”提供了可能。分子是由原子与原子通过化学键结合形成的，对化学技‘动手术”’就能定…     

β-二亚胺及其金属有机化合物的制备综述

β-二亚胺金属配合物作为一类新型的非茂金属催化剂,具有良好的分子裁剪性。通过调节β-二亚胺分子结构以及配位金属的电子与立体环境等,可以实现催化剂的分子设计和组装,从而得到更加优秀的催化剂。本文综述β-二亚胺有机过渡金属配合物的制备,并展望了该领域的发展趋势。     

液相法制备纳米铁颗粒研究进展

由于体积效应和表面效应,纳米铁颗粒在电子、环保、生命科学以及机械等行业具有非常广泛的用途。液相法就是在均相溶液中,利用各种途径引发的化学反应,通过均相或异相成核及扩散生长而制备出粒径可控、分布窄的纳米材料。介绍了冷冻干燥法、电化学沉积法、微乳液法等制备纳米铁颗粒的方法以及液相法存在的问题和发展方向。