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词条 自组装
释义

所谓自组装(self-assembly),是指基本结构单元(分子,纳米材料,微米或更大尺度的物质)自发形成有序结构的一种技术。在自组装的过程中,基本结构单元在基于非共价键的相互作用下自发的组织或聚集为一个稳定、具有一定规则几何外观的结构。

定义

自组装过程并不是大量原子、离子、分子之间弱作用力的简单叠加,而是若干个体之间同时自发的发生关联并集合在一起形成一个紧密而又有序的整体,是一种整体的复杂的协同作用。

自组装分类

自组装技术简便易行,无须特殊装置,通常以水为溶剂,具有沉积过程和膜结构分子级控制的优点。可以利用连续沉积不同组分,制备膜层间二维甚至三维比较有序的结构,实现膜的光、电、磁等功能,还可模拟生物膜,因此,近年来受到广泛的重视。

自组装的层/层沉积方式与气相沉积有些相似,但气相沉积是在高真空下使物质主要是可汽化的,能耐高温的无机材料,尤其是金属元素。而高分子不能够汽化,所以是不适用的。反过来,高分子很适合于自组装,通常得到的是两种组分的复合膜,而气相沉积制备的则通常是同一组分的单层膜。

自组装制备超薄膜的技术,可用在自组装导电膜,如有聚苯胺和聚噻酚的组装膜等;也可用于电致发光器件的制备,如表面负性的CdSe粒子与聚苯乙炔(PPV)的前体组装,得到纳米级的PPV/CdSe膜,具有电致发光性质,随着电压改变,膜发光的强度连续可调,换用不同的组分可制备不同颜色的发光膜。另外,带重氮基高分子的自组装膜,在光、热处理后膜间的弱键转变为共价键,还可得到对极性溶剂稳定、能够用于测定光-电转换等功能的膜。

大分子自组装

大分子自组装属超分子化学和高分子科学的交叉学科,是当今化学和材料科学发展的前沿,也是孕育先进材料的摇篮。它的主要研究内容是高分子之间或高分子与小分子间或高分子与纳米粒子之间通过非共价键的相互作用,进行自组装而实现不同尺度上的规则结构。近年来,我国科学家在此领域取得了重要的研究进展。本书总结了国内外相关研究的实验和理论两方面的重要成果,特别着重于我国科学家的富有特色的新成就。本书内容包括嵌段共聚物在本体和溶液中的自组装,此类自组装体的化学演化,高分子自组装的非嵌段共聚物路线,自组装结构的固定化,以及含有纳米粒子、表面活性剂等体系的自组装等。本书可供从事高分子科学、超分子化学、材料化学和物理、胶体和界面化学及生物材料等相关领域的科研人员及研究生阅读和参考。

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更新时间:2024/11/16 22:23:39