光开关分子聚集体的制备及调控

以苝二酰亚胺、卟啉类大环分子荧光团与二噻吩乙烯光致变色基团为基本原料，设计合成二芳烯修饰的荧光开关分子；研究溶液中分子结构与光致异构化荧光开关的性能之间的构效关系及其中的电子转移和能量传递过程；以所合成分子为构筑模块，自组装制备分子有序聚集体，研究分子结构与聚集体形成的一般规律，制备形貌可控的聚集体材料；研究光能、化学能等外场条件对聚集体形貌、性质的作用，实现外场对聚集体的可逆调控，制备性能良好的荧光分子开关。

在国家自然科学基金——青年基金的资助下，本研究课题按照原有研究计划，以苝二酰亚胺、萘酰亚胺等大环分子荧光团以及偶氮苯光致变色基团为研究对象，设计合成了几例偶氮苯修饰的光响应开关大环化合物，表征研究了化合物的几何结构和电子结构，以及单分子化合物的光致变色性质。在此基础上，以所合成的化合物为构筑模块，主要通过溶液自组装的方法制备了有序纳米聚集体，研究聚集体的形成、形貌与分子结构的关系；研究聚集体中分子间的相互作用，以及分子电子结构、分子光致异构化过程对聚集体分别作为光（荧光、旋光）开关、电导开关性能的影响。在理解上述基本科学问题的基础上，实现了从分子水平到超分子聚集体结构的调控，实现了光调控的功能化（光、电等）纳米聚集体的制备，为分子逻辑电路领域的研究开拓了新思路。相关研究工作发表在SCI摘录的如Soft Matter, RSC Advances等著名国际刊物上。.同时，为了开拓化合物的功能性及潜在应用，以及构筑性能可控（光调控）的有机-无机纳米复合材料，我们以催化性能为目标，设计研究了以二氧化铈为载体的Au@CeO2纳米复合体系，对材料的制备方法、材料结构以及催化性能进行了研究。我们通过简易的制备方法获得了具有良好的催化性能以及优异的热稳定性的Au@CeO2纳米复合材料，并对其协同催化机理进行了深入地阐释，为设计性能（催化性能）可控的有机-无机纳米复合材料提供理论基础。相关研究工作发表在SCI摘录的如J. Mater. Chem., CrystEngComm.等著名国际刊物上。.