骨架结构超分子聚轮烷及其分离应用.pdf
分子组装化学的发展表明，构筑基元的选择具有重要作用，因为组装体的结构和功能来源于组分的结构和性质，而且可以通过组装的协同得到调节和增强。多金属氧簇是一类结构均一、形态确定、化学组成可调、且功能丰富的无机大阴离子簇。多金属氧簇单一的纳米尺度和确定的形貌使其非常适合作为自组装构筑基元，但是多金属氧簇较难实现共价有机修饰，不利于实现单一组分的自组装。然而，利用无机簇的多阴离子性质，通过借助其与有机阳离子之间的静电作用，则可以实现多组分杂化组装，从而获得复合组装体，实现结构调控和组装体的功能化。从这一思路出发，我们通过选用阳离子柱芳烃与多阴离子簇进行静电结合，获得表面为柱芳烃的离子复合物。进一步地，将获得的柱芳烃-多金属氧簇复合物再与双头客体有机分子结合，我们获得了一类A4B2型主客体结合的聚轮烷网络结构。在持续超声条件下，这种多重主客体结合得到优化并形成超分子凝胶。对凝胶的结构表征发现为纤维组装体，而纤维组装结构则是由多金属氧簇为结点、柱芳烃包结体为连接桥的骨架结构。这一凝胶结构带来有价值的作用。骨架结构纤维可以大大稳定小分子凝胶纤维，使之具有类似高分子纤维的稳定性，可以用于铺展纤维膜。此外，纤维内部形成的骨架结构可以容纳溶剂分子，从而可以用来控制纤维膜表面的亲疏水性。以此为基础，我们发展了一种可以进行油水分离的小分子凝胶纤维膜。有趣的是，通过油水互溶的溶剂调节，可以实现分离油和分离水的可逆转换。实验结果表面，这类交联的小分子聚轮烷体系可以扩展到更多的应用领域，如药物负载、输运、与释放，催化与自动分离等。
作者：张国华吴立新
作者单位：吉林大学超分子及与材料国家重点实验室,长春,130012
母体文献：全国第十九届大环化学暨第十一届超分子化学学术讨论会论文集
会议名称：全国第十九届大环化学暨第十一届超分子化学学术讨论会
会议时间：2018年8月16日
会议地点：呼伦贝尔
主办单位：中国化学会
语种：chi
分类号：
关键词：超分子聚轮烷 柱芳烃 多金属氧簇 多组分杂化组装 骨架结构 油水分离性能
在线出版日期：2021年11月24日
基金项目：
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