【摘 要】
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本论文设计合成了一系列小分子有机凝胶剂,详细地研究了它们在有机溶剂中的凝胶能力及其性质,并以凝胶为模板构筑了形貌不同的金属硫化物纳米结构,获得了一些创新性的结果。
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本论文设计合成了一系列小分子有机凝胶剂,详细地研究了它们在有机溶剂中的凝胶能力及其性质,并以凝胶为模板构筑了形貌不同的金属硫化物纳米结构,获得了一些创新性的结果。主要内容包括: 合成并研究了查尔酮衍生物在有机溶剂中的凝胶性质,结果发现,在乙醇/水凝胶中分子通过折叠的双分子层的层状堆积形成纳米纤维,并以凝胶为模板分别合成了螺旋状和管状的NiS纳米纤维,详细研究了NiS的矿化机理,发现矿化速度对能否成功转录模板的结构至关重要。另外,发现不同的金属离子与凝胶分子的作用力强弱不同,从而影响最终合成的无机纳米结构的形貌不同,得到了螺旋的CuS纳米纤维和管状的CdS纳米纤维。合成并研究了双亲性丙氨酸衍生物在有机溶剂中的凝胶性质,发现分子在乙醇/水中能自组装形成一维纳米纤维,并以其中两种凝胶为模板分别合成了不同形貌的CuS、Ag2S、NiS和CdS纳米纤维,详细研究了金属离子与凝胶分子的作用,发现不同的金属离子与凝胶分子的作用位点不同。同时,发现均匀的杂化凝胶和纯凝胶分散后加入的金属离子两种方法得到的纤维尺寸有明显的差别。合成了含有长脂肪链的酰氨基取代单谷氨酸和双谷氨酸衍生物,并研究了它们在有机溶剂中的凝胶性质,发现前者在乙醇/水中通过双分子堆积模式自组装形成一维纳米纤维,研究表明酰氨基团间、羧酸基团间的氢键和范德华力的协同作用下,分子形成了烷基链倾斜的双分子堆积的自组装体。以此凝胶纤维作为模板合成了宽度为30-70 nm的CuS 纳米带,并详细研究了CuS 的矿化机理,发现Cu2+与羧基的相互作用形成了矿化中心,加入硫源后,CuS 在有机凝胶模板上有序生长,使凝胶纤维的结构成功地转录生成CuS 纳米带。合成了肼衍生物有机凝胶,并研究了它在有机溶剂中的凝胶性质,发现碳链间的范德华力和酰肼间的氢键作用在凝胶形成和稳定起到重要的作用。发现同一个化合物不同的溶剂中形成的凝胶的形貌有很大的不同,在苯中形成了棉花状而在环己烷中形成了薄片状,同类型的化合物在同种溶剂中形成的形貌比较相似。
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