有机物种参与的介观聚集体的构筑、调控与相行为的转化

This project aims at construction, regulation and phase transformation of mesoscopic aggregate systems comprising various environment-friendly amphiphilic molecule and different tpyes of classical organic species. The breakthrough of this project may be shown in three aspects: various aggregation in cationic/anionic surfactants, different kinds of host molecule such as cyclodextrin, and polyelectrolyte-micelle complex system. We hope to fully understand the specific principles in which molecular structure of organic species affect the structure of mesoscopic aggregate, and to develop the controlled phase-seperaion technique of related organic species aggregate in water. Furthermore, the slope of organic species can be extended to hazardous environment-polluting species, and the aggregation structure and phase behavior can be regulated by introducing simple stimuli factors which results into controlled release and recollection of hazardous organic molecule. This project can not only enrich the fundamental research of molecule aggregation in water, but also offer the key ideas and scientific support to solve the social problems- new route to treat organic pollute in water.

该项目利用不同类型的典型有机物种的参与，实现对多种环境友好型两亲分子介观聚集体系的构筑、调控和相行为转化。在多样化的正负离子表面活性剂聚集体、不同类型的环糊精等大环化合物和聚电解质-胶束复合物体系三个方面取得突破。充分了解有机物种分子结构变化对介观聚集结构的针对性影响规律，发展相关有机物种参与的聚集体在水相的可控相分离。进而将参与介观聚集结构的有机物种与环境污染中的严重危害物质逐步接轨，通过引入简单的刺激响应性因素，改变介观聚集体的结构和相行为，实现有机物的可控释放与回收。从而在聚集体基础科学发展的同时为社会实际问题的根本性解决提供关键思路和科学支撑，开辟治理水环境中有机物污染的新途径。

相比于金属离子等无机物种对两亲分子聚集体结构和功能调控研究的蓬勃发展，有机物种参与的两亲分子自组装研究不仅起步较晚，而且发展迟缓。深入分析其内在原因，主要存在着两个关键性的瓶颈：一是不同于两亲分子介观组装，有机物种参与聚集结构的驱动力大多是基于无方向性的疏水作用和较弱的范德华作用，进而使得介观聚集结构的功能特点不显著，难以形成丰富多样的介观聚集体结构。因此实现有机物种参与的介观组装并展现新的优良性质和应用性能既是介观聚集体研究发展面临的新挑战，也是引领聚集体化学研究走向新发展的一个契机。该项目利用不同类型的典型有机物种的参与，实现了对多种环境友好型两亲分子介观聚集体系的构筑、调控和相行为转化。在多样化的正负离子表面活性剂聚集体、不同类型的环糊精等大环化合物和聚电解质-胶束复合物体系三个方面取得了突破。充分了解了有机物种分子结构变化对介观聚集结构的针对性影响规律，发展了相关有机物种参与的聚集体在水相的可控相分离。进而将参与介观聚集结构的有机物种与环境污染中的严重危害物质接轨，通过引入简单的刺激响应性因素，改变了介观聚集体的结构和相行为，实现了有机物的可控释放与回收。从而在聚集体基础科学发展的同时为社会实际问题的根本性解决提供了关键思路和科学支撑，开辟了治理水环境中有机物污染的新途径。