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    通過分子設(shè)計(jì)和自組裝實(shí)現(xiàn)對(duì)功能材料形貌、維數(shù)和尺寸的調(diào)控，構(gòu)建新的功能材料聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，從而調(diào)控其性能是化學(xué)、物理和材料等學(xué)科的重要前沿研究領(lǐng)域，目前備受關(guān)注。

    最近，在國家自然科學(xué)基金委、科技部和中科院的大力支持下，中科院化學(xué)研究所有機(jī)固體院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究人員在功能材料的組裝與性能研究方面又取得了新的進(jìn)展，他們發(fā)展了一種基于無機(jī)/有機(jī)功能材料的固態(tài)超分子體系，在無機(jī)-有機(jī)界面形成“分子口袋”，通過界面間強(qiáng)烈作用達(dá)到高選性分離富集苝分子，相關(guān)的研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 2705-2707。

    研究結(jié)果表明，根據(jù)無機(jī)材料的特性，通過設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、能級(jí)及帶隙可調(diào)的有機(jī)功能材料，可以調(diào)節(jié)聚集態(tài)結(jié)構(gòu)中電荷和能量轉(zhuǎn)移和傳輸，達(dá)到從能量和結(jié)構(gòu)的角度考慮無機(jī)和有機(jī)材料的精確匹配，真正實(shí)現(xiàn)無機(jī)/有機(jī)異質(zhì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，從而產(chǎn)生有效的界面作用并導(dǎo)致新的、特殊的性質(zhì)和性能，達(dá)到無機(jī)與有機(jī)材料的功能互補(bǔ)和協(xié)同。該研究通過分子設(shè)計(jì)，在無機(jī)/有機(jī)界面形成高活性表面，成功的產(chǎn)生在兩個(gè)獨(dú)立體系不可能產(chǎn)生的新功能，證明了無機(jī)/有機(jī)異質(zhì)結(jié)構(gòu)作為關(guān)鍵材料在光電、信息和生命等高技術(shù)研究領(lǐng)域的潛在應(yīng)用價(jià)值。

    此前，該實(shí)驗(yàn)室在功能材料的可控組裝、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和性能研究方面取得了系列進(jìn)展，例如，確定了零維納米膠囊到二維納米管的自然生長及其機(jī)理，控制納米膠囊的開口以及從開口納米膠囊逐漸生長為一維納米管和二維納米管結(jié)構(gòu)（Adv. Mater.2009, 21, 1721-1725），該研究是在自然的條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)物質(zhì)的調(diào)控生長，對(duì)自組裝技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。研究結(jié)果發(fā)表之后立即被Synfacts（2009,6, 0615）Highlight，被認(rèn)為“為自然體系的模擬帶來了極大的希望”。他們也實(shí)現(xiàn)了對(duì)分子機(jī)器運(yùn)動(dòng)中的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的控制，從一個(gè)獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)過程，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器工作中不同狀態(tài)下的固態(tài)結(jié)構(gòu)構(gòu)筑，這一研究工作完整表述了分子機(jī)器的運(yùn)動(dòng)是有可能利用固態(tài)下的性質(zhì)實(shí)現(xiàn)化學(xué)表征（Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 141）。另外，他們在自組裝的方法、固態(tài)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)方面獲得了新的系列研究結(jié)果，這些結(jié)果分別發(fā)表在（J. Phys. Chem. C 2010, 114, 2925； J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 327；Langmuir 2010, 26, 3179； ChemPhysChem, 2010,11, 659；等）。這些研究對(duì)功能材料的可控組裝的研究具有指導(dǎo)意義。

無機(jī)-有機(jī)界面形成“分子口袋”