发布时间 : 星期日 文章超分子化学更新完毕开始阅读0fc1abf9ed630b1c59eeb5fa
子自组装提供能量。自组装的导向作用指的是分子在空间的互补性,也就是说要使分子自组装发生就必须在空间的尺寸和方向上达到分子重排要求。
图十：分子自组装
分子自组装在膜材料方面的应用：
分子自组装膜,特别是自组装单分子膜(SAMs),是分子自组装研究最多的领域,并且得到了广泛的应用。例如,SAMs在电子仪器制造、塑料成型、防蚀层研究等诸多领域都有实际应用。SunghoKim等研究了TiO2纳米粒子与聚苯酰胺自组装薄膜聚合物膜,这种膜可消除生物污垢。自组装单分子膜可通过含有自由运动的端基,例如硫醇,氨基等的有机分子(脂肪族或者芳香族)对电极表面改性,赋予了电极表面新的功能。NirmalyaK.Chaki等阐述了SAMs在生物传感器上的应用,说明了单层分子膜的设计对基于SAMs的生物传感器有关键的作用。F.Sinapi等以多晶锌为基体利用自组装技术在乙醇溶液体系中合成了(MeO)3Si(CH2)3SH自组装膜,并证实了这种膜是一种具有保护作用的吸收膜
图十一：自组装成膜过程
分子自组装在生物科学方面的应用：
目前分子自组装在生物科学中主要应用在酶、蛋白质、DNA、缩氨酸、磷脂的生物分子自组装膜。这些生物分子自组装膜被广泛应用于生物传感器、分子器件、高效催化材料、医用生物材料领域。例如,缩氨酸表面活性剂的自组装行为对于研究不含油脂的生物表面活性剂的人工合成和分子自组装的动力学具有积极的意义。Santoso等人就利用类表面活性剂的缩氨酸分子自组装合成了纳米管纳米囊泡,研究表明其平均直径在30～50nm之间。DNA树枝状大分子的自组装是在生命体中组蛋白DNA自组装体系人工模拟的最佳途径。由于DNA树枝状大分子自组装体系中的DNA对核酸酶降解的阻碍作用,使得这种自组装体系的结构在基因治疗和生物医学领域有非常重要的应用。酶、蛋白质、DNA等生物分子自组装体系,不仅保持了生物分子独特的生物功能,同时又为信息、电子科学的发展提供了微型化、智能化的材料。随着生物技术的进一步发展和材料性能的进一步提高,生物大分子自组装体系将得到更深入的研究和更广泛的运用。
图十二：模块组装DNA的纳米结构模型[3] 三、超分子化学的前景展望
在与其他学科的交叉融合中．超分子化学已发展成了超分子科学．由于超分子学科具有广阔的应用前景和重要的理论意义。超分子化学的研究近十多年来在国际上非常活跃，我国也积极开展这方面的研究工作。超分子科学涉及的领域极其广泛，
不仅包括了传统的化学(如无机化学、有机化学、物理化学、分析化学等)，而且还涉及材料科学、信息科学和生命科学等学科。超分子化学的兴起与发展促进了许多相关学科的发展，也为它们提供了新的机遇。基于超分子化学中的分子识别．通过分子组装等方法构筑的有序超分子体系已展示了电子转移、能量传递、物质传输、化学转换以及光、电、磁和机械运动等多种新颖特征。超分子功能材料及智能器件、分子器件与机器、DNA芯片、导向及程控药物释放与催化抗体、高选择催化剂等等，将逐一成为现实。科学界有人预言，分子计算机和生物计算机的实现也将指日可待。在信息科学方面，超分子材料正向传统材料挑战，一旦突破，将带动信息及相关领域的产业技术革命．将对世界经济产生深远的影响。可以确信，超分子科学已成为21世纪新思想、新概念和高新技术的重要源头。
四、参考文献
[1]莱恩（Lehn，J-M.）《超分子化学：概念和展望》北京大学出版社2002 [2]李绍箕,石劲松一种新型光催化剂的性能及应用《化学工程师》2000 [3]葛志磊，樊春海，YANHaoDAN纳米子组装的研究进展及应用2004