基于偶氮苯的超分子液晶及有机小分子凝胶研究的任务书.docx

基于偶氮苯的超分子液晶及有机小分子凝胶研究的任务书
任务书：
一、研究背景
超分子液晶（SMLC）是由能够形成自组装结构的分子组成的液晶相，是一类经典的纳米材料。目前，超分子液晶已经成为化学、物理、材料科学、生物等领域的研究热点。有机小分子凝胶则是一种新型的自组装物质，它们在外部刺激下可以发生重要的形态变化和功能调控，显示出许多出色的性能，具有广泛的应用前景。偶氮苯是一种拥有强大聚集诱导体质的分子，具有较强的分子识别和自组装能力，已被广泛用于制备超分子液晶和有机小分子凝胶。因此，本研究将以偶氮苯为基础，探索超分子液晶及有机小分子凝胶的制备和研究。
二、研究目标
1.制备含有偶氮苯配体的超分子液晶。
2.研究不同配位离子对偶氮苯超分子液晶的影响。
3.探究偶氮苯在有机小分子凝胶中的自组装方式并制备出高性能凝胶。
4.研究偶氮苯有机小分子凝胶的性质和应用可能性。
三、研究内容
1.制备含有偶氮苯配体的超分子液晶。
对偶氮苯及其衍生物进行合成并通过核磁共振、质谱等技术进行表征，确定化合物的结构和纯度；在不同溶剂、不同浓度下进行液晶振荡观察和偏光显微镜的分析，检测出超分子液晶的形成和结构特征，并进行晶体学研究。
2.研究不同配位离子对偶氮苯超分子液晶的影响。
将多种配位离子加入到偶氮苯超分子液晶中，观察其光学性质的变化，确定配合物的形成，探究配合物对超分子液晶的影响以及其应用前景。
3.探究偶氮苯在有机小分子凝胶中的自组装方式并制备出高性能凝胶。
利用偶氮苯在溶液中自组装的特性，研究其在各种溶剂中的行为；通过控制偶氮苯的结构和比例，制备出具有高性能的有机小分子凝胶，拥有多种应用前景。
4.研究偶氮苯有机小分子凝胶的性质和应用可能性。
通过控制偶氮苯的结构和比例，研究所得凝胶的各种性质，如力学性质、热稳定性、荧光性质等，并评估其在生物医学等领域中的应用潜力。
四、研究意义
偶氮苯是一种重要的分子结构，通过研究其超分子液晶和有机小分子凝胶的制备和应用，不仅可以拓展有机小分子自组装的科学基础，还可以开发出具有多种应用功能的新型材料，为生物医学、电子器件等领域的技术发展提供新思路和新手段。
五、研究方法和技术路线
1.制备含有偶氮苯配体的超分子液晶：通过合成偶氮苯及其衍生物，并通过核磁共振、质谱等技术进行表征和结构鉴定，以及液晶振荡观察和偏光显微镜的分析等技术，得到超分子液晶的形成和结构特征。
2.研究不同配位离子对偶氮苯超分子液晶的影响：将多种配位离子加入到偶氮苯超分子液晶中，在光学性质和配合物形成等方面进行研究。
3.探究偶氮苯在有机小分子凝胶中的自组装方式并制备出高性能凝胶：通过控制偶氮苯的结构和比例，研究有机小分子凝胶的形成和行为，并制备具有高性能的凝胶。
4.研究偶氮苯有机小分子凝胶的性质和应用可能性：评估制备出的偶氮苯有机小分子凝胶在各种应用领域中的潜力和可能性。
六、研究计划及预期成果
1.研究时间：3年
2.预期成果：
（1）成功合成偶氮苯及其衍生物；
（2）制备出含有偶氮苯配体的超分子液晶，并探究不同配位离子的影响；
（3）探究偶氮苯在有机小分子凝胶中的自组装方式并制备出具有高性能的凝胶；
（4）详细研究偶氮苯有机小分子凝胶的性质和应用潜力，拓展其应用领域。
七、研究经费预算及来源
研究经费：200万元
经费来源：国家自然科学基金