有机分子梭化学修饰金纳米颗粒的合成，组装和性能

Synthesize several functional cyclodextrin, crown ether and calixarene molecular shuttles driven by light and pH et al. Prepare spherical gold nanoparticles (GNPs)and their hybrids modificated by molecular shuttles or their functional component molecules via S-Au covalent bonds. Controllably adjust the morphological assembly of the hybrid GNPs via the supramolecular interaction of the organic molecules modificated on its surface. Investigate the stumili-response properties of the organic functional GNP hybrids. Prepare aqueous CTAB protected gold nanorods (GNRs) solution and their organic-soluable hybrids modificated by molecular shuttles or their functional component molecules via S-Au covalent bonds. Study the typical Plasma Absorption change of the hybrid GNRs comparing with the CTAB protected GNRs. Controllably adjust the morphological assembly of the hybrid GNRs by the supramolecular interaction between their surfactant functional molecules. Explore the stumili-response properties of the organic functional GNR hybrids. Employ the supramolecular interaction of the surfactant molecule components on the GNPs and GNRs to investigate the controllable and complicated morphological assembly involving GNP and GNR hybrids and their photophysical and photochemical properties.

合成多个基于环糊精、冠醚和杯芳烃等具有光和酸碱等驱动-响应性能的功能性有机分子梭；制备球状金纳米粒子，合成用有机分子梭或组件分子通过S-Au化学键修饰的球状金纳米粒子杂化体，通过控制分子梭组件分子之间的组装来调控球状金纳米粒子的组装性能，研究其驱动-响应性能；制备由CTAB保护稳定的金纳米棒水溶液，合成用有机分子梭或组件分子通过S-Au化学键修饰的有机可溶的金纳米棒杂化体，通过表面修饰的有机分子对金纳米颗粒的特征等离子吸收等性质进行改性研究，通过控制分子梭组件分子之间的组装来调控金纳米棒的组装性能，研究分子梭杂化金纳米棒的驱动-响应性能；通过金纳米颗粒表面修饰的有机分子之间的超分子作用，构建基于不同尺寸、不同形状的金纳米颗粒杂化体的可控复杂组装体系，通过调控有机分子梭来调控复杂金纳米颗粒杂化体的组装和光物理光化学性能。

本项目旨在合成新型的有机功能分子和超分子体系，并通过与金纳米颗粒杂化，来构建具有多种新型功能的金纳米颗粒杂化材料体系。项目执行期间报道了多个新颖的功能性的分子梭体系，构建了系列主客体超分子聚合物功能体系，制备了多个有机功能分子体系杂化的金纳米功能材料体系，取得了较多超过研究目标预期的研究成果，如：合成了基于可调控发光（含白光）的环糊精超分子，通过单一主客体实现了可调控发光的分子机器体系，对于今后在信息处理和发光显示领域有着良好的潜在应用价值；构建了具有室温磷光发射等功能的轮烷和类轮烷分子梭体系，为识别分子梭的运动输出和构象提供了一种新型手段和思路；构建了系列功能性（如可快速自修复、室温磷光发射）的超分子聚合物水凝胶材料体系，在国际上率先报道了具有室温磷光功能的纯有机超分子聚合物材料；制备了具有光控手性螺旋组装构象转变的水相超分子聚合物，并首次通过cryo-TEM技术直观地进行了观测表征；发展了具有光致变色功能和聚集诱导发光等功能的超分子聚合物软材料；制备了具有高效室温磷光发射功能的无定型纯有机室温磷光聚合物材料，发展了一类非常简便制备纯有机室温磷光聚合物材料的方法，申请了发明专利，并利用其发光对湿度响应的性能研究了其在加密墨水方面的应用；制备了可快速自修复的金纳米颗粒杂化的有机-无机杂化超分子聚合物水凝胶材料，为改善自修复水凝胶材料的机械性能提供了一个全新的思路；构建了由聚集诱导发光和光致变色的螺吡喃功能基团修饰的有机可溶的金纳米棒杂化体材料等，研究了金纳米棒对表面有机分子荧光发射的猝灭效应，探究了表面有机分子的光致变色对金纳米棒杂化体的组装形貌的调控影响规律等。以“Stimuli-responsive supramolecular polymers in aqueous solution”在著名综述期刊Acc. Chem. Res.上撰文对近期超分子聚合物领域的科研进展进行了总结；还在光学材料期刊Adv. Opt. Mater.上综述了近年来光控超分子自组装体系的研究进展。