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苝酰亚胺类分子介导金纳米颗粒组装体的构筑及其性能研究的开题报告
一、研究背景
纳米科技是当今最热门的技术领域之一，其应用范围涉及到生物医学、能源、材料、电子等多个方向。其中，金纳米颗粒拥有极高的表面积和优异的光电性质，是当前研究较为广泛的纳米材料之一。然而，单纯的金纳米颗粒难以满足实际应用的要求，需要通过不同的手段进行改性，以获得特定的结构、性质和应用。而分子组装是一种有效的手段，可以控制金纳米粒子的尺寸、形貌、组成和性能，提高其稳定性、生物相容性和工艺可控性。因此，基于分子组装的金纳米颗粒研究在科学和工程领域具有重要的现实意义和实用价值。
在过去的研究中，苝酰亚胺类分子作为组装剂在金纳米颗粒的组装中被广泛应用，获得了良好的效果。苝酰亚胺类分子是一类结构简单的有机分子，具有良好的自组装性和表面活性，可以通过氢键、范德华力、π-π相互作用等作用力与金纳米颗粒形成稳定的组装体。其组装形貌多样，如团簇、链、纳米管、盘等，这些形态对其性质和应用有着重要的影响。因此，基于苝酰亚胺类分子的金纳米颗粒组装体研究，是目前前沿和热门的课题之一，对其形貌调控、组装机理和应用开发等方面还需要进一步深入的研究。
二、研究目的和意义
本研究旨在利用苝酰亚胺类分子作为组装剂对金纳米颗粒进行组装，以探究其组装形貌和性能，并寻求其在纳米材料、生物医学和光电材料等领域的实际应用。具体研究目标如下：
1、制备苝酰亚胺类分子
采用常规的有机合成方法，制备合成苝酰亚胺类分子，包括二苯基乙烯基苯并咪唑（DEBI）、2,4-二苯基吡啶（DP）等。
2、组装金纳米颗粒
利用苝酰亚胺类分子组装剂，通过控制条件和参数，制备出不同形貌的金纳米颗粒组装体，如团簇、链、纳米管、盘等形态，并研究其组装机理和影响因素。
3、研究组装体的性质和应用
利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、动态光散射（DLS）等方法对组装体的性质进行表征和分析，并探究不同形貌对性质的影响。此外，还将考察组装体在生物医学和光电材料等领域的应用潜力。
三、预期结果
通过本研究，预期可得到如下结果：
1、成功合成苝酰亚胺类分子
在研究中，通过有机合成方法，成功合成了苝酰亚胺类分子，如DEBI和DP等，为后续的组装实验提供有力的支撑。
2、形貌多样的金纳米颗粒组装体
利用苝酰亚胺类分子控制金纳米颗粒的组装，成功制备了不同形貌的金纳米颗粒组装体，包括团簇、链、纳米管、盘等形态，通过SEM、TEM等手段进行观察和分析。
3、性质和应用研究
通过DLS、UV-vis吸收光谱、荧光光谱等技术手段，对组装体的性质进行了分析和比较，发现其在生物医学和光电材料等领域有广泛的应用潜力。同时，探究其在细胞成像、药物输送和传感器等方面的应用。
四、研究方法和计划
1、化学合成
采用有机合成方法合成苝酰亚胺类分子，包括DEBI、DP等。分别通过核磁共振（NMR）、红外光谱（IR）等手段进行表征。
2、制备金纳米颗粒
采用化学合成法制备适当尺寸的金纳米颗粒，并进行表面修饰，如用辅酶A等配体修饰。采用DLS等手段测定粒径和分散度。
3、组装剂控制组装
将合成的苝酰亚胺类分子作为组装剂，控制金纳米颗粒的组装，通过悬浮液浓度、配体浓度、溶剂极性等参数进行口试控制。通过SEM、TEM、DLS等手段进行观察和分析。
4、性质和应用研究
利用DLS、UV-vis吸收光谱、荧光光谱等手段对组装体的性质进行表征和比较，并探究其在生物医学和光电材料等领域的应用潜力。
五、参考文献
1.LouG.etal.Controllableassemblyofgoldnanoparticlesusing2,4-diphenoxybenzaldehyde.JournalofColloidandInterfaceScience,2016,470:66-74.
2.LiuY.etal.Structureandformationmechanismofpyridine-dicarboxylicacidsurfactantself-assembledgoldclusters.ChemicalCommunications,2015,51(49):10008-10011.
3.WangX.etal.Facilesynthesisofchiral1,1'-binaphthalene-2,2'-diolmodifiedgoldnanoparticles.ChemicalCommunications,2015,51(85):15531-15534.
4.JiG.etal.Facilesynthesisofgoldnanorodsandtheirself-assemblycontrolledbydifferentsized-bipyridineligands.Journal