《光酸回響聚合物膠束的分子捕捉、轉移與釋放性能》是依託同濟大學，由萬德成擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：光酸回響聚合物膠束的分子捕捉、轉移與釋放性能
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：萬德成
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
蒼鳥群飛，何使萃之？ 同樣，在微觀領域如何控制特定分子的收集、相轉移遷移與定點釋放？本項目設計了這樣一類光回響物理膠束：膠束的核由一個多官能團的超支化聚合物構成，殼則由極性與核相反的分子構成，核-殼間通過光敏的環糊精和偶氮苯基團間的包結作用連線。該膠束具有以下特點：因核內帶有多個脂肪氮原子而具有酸鹼回響性；核帶有大量官能團，經化學修飾後能主動地、高選擇性地收集指定的客體分子；最重要的是核為單個超支化聚合物分子，使膠束能反覆自組裝/自拆卸，在某種光的照射下，自組裝膠束捕捉客體分子並定向遷移至油相（水相），在另一波長的光照下膠束解體，客體分子重返水相（油相）。由於該過程可以反覆進行，膠束可用於催化劑回收、混合物分離和水污染物清除。另外，膠束還具有強大的功能集成能力，當將聚環氧乙烷以酸敏的希夫鹼與核共價連線，並在所得的膠束內裝載雙光子回響的光生酸劑後，膠束就能進行精確定位的藥物釋放。
結題摘要
本項目的目標是設計合適的核殼聚合物膠束來實現對特定客體分子的高效捕捉、轉移與釋放，可用於催化劑回收、混合物分離和水污染物清除。在準球形的超支化聚乙撐亞胺（PEI）外圍接上一定數目的親油鏈即獲得核殼樹狀兩親體（膠囊）。其中PEI核構成一個特有的微環境，其開放度可通過外圍親油鏈數控制，其電子環境可通過對PEI官能團的化學修飾調控。所得膠囊能進行尺寸和電荷選擇性客體捕捉並伴隨液-液相轉移分離。另外，上述納米膠囊可作為濃乳液的穩定劑調控聚合，藉此一釜獲得表面完全由樹狀兩親體表達的多孔塊料。這類新材料的成功合成是本項目最大的突破，其意義在於簡便地實現巨觀材料表面的精細結構化，即賦予多孔材料表面精細微觀拓撲特徵（膠囊開放度）和裁製電子微環境，成為一類新型的吸附劑。這類吸附劑能高效提取微量客體，還因酸鹼回響性而能反覆使用。實驗表明該材料能同時清除水中微量痕量芳烴、有機染料和表面活性劑等廣譜污染物，使其殘留濃度創文獻新低。機理探索表明在PEI上引入親油鏈可使主客體結合強度提高十萬倍；同時樹狀拓撲效應使吸附劑與客體的結合常數提高了50倍（與線性兩親體相比）。這使得清除水中痕量致癌物變得可行。初步研究還表明，這種表面結構化的多孔材料非常適合催化劑負載。
