兩親分子有序組合體之溶致液晶介紹和應(yīng)用

1、兩親分子有序組合體之溶致液晶介紹和應(yīng)用報(bào)告內(nèi)容簡(jiǎn)介液晶的發(fā)現(xiàn)歷史1液晶的特點(diǎn)與種類2溶致液晶及其相態(tài)介紹3溶致液晶的應(yīng)用舉例4總結(jié)5液晶的發(fā)現(xiàn)歷史1888 年奧地利植物學(xué)家 F. Reintzer 加熱膽甾醇苯甲酯晶體時(shí)首先報(bào)道發(fā)現(xiàn)，介于固相和液相之間的一種相態(tài)（熱致液晶）1889 年德國(guó)物理學(xué)家 O. Lehmann 將其命名為液晶1895 年 O. Lehmann 發(fā)現(xiàn)表面活性劑油酸銨水溶液也能形成液晶（溶致液晶）液晶的特點(diǎn)兼有晶體的各向異性和液體的流動(dòng)性液晶的種類溶致液晶熱致液晶由表面活性劑和溶劑（通常為水）組成液晶行為由表面活性劑的濃度變化引起液晶行為同時(shí)也受到溫度的影響一般為單一組分

2、化合物液晶行為由溫度引起，并只在一定溫度范圍內(nèi)存在熔點(diǎn)清亮點(diǎn)典型的熱致液晶DSC曲線溶致液晶的結(jié)構(gòu)當(dāng)表面活性劑溶液濃度達(dá)到臨界膠束濃度以上時(shí)，表面活性劑分子相互締合成膠束；隨濃度繼續(xù)增大，膠束進(jìn)一步締合成液晶。表面活性劑固體與溶劑混合時(shí)，溶劑浸入固體晶格中，形成夾心結(jié)構(gòu)。溶劑的浸入，破壞了晶體的取向有序性，使其具有液體的流動(dòng)性。隨著溶劑的不斷加入，可以轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌囊壕B(tài)。溶致液晶的相態(tài)層狀相 (lamellar)SAa 含量 80% 85%立方相 (cubic)SAa 含量 60% 75%六方相 (hexagonal)SAa 含量 20%溶致液晶的相態(tài)名稱表觀特征光學(xué)性質(zhì)符號(hào)層狀相中等粘度各向

3、異性雙折射L,六方相正六方相粘稠各向異性雙折射HI, MI反六方相HII, MII立方相正立方相非常粘稠各向同性QI, V1反立方相QII, VII影響溶致液晶行為的因素表面活性劑分子烷基鏈的長(zhǎng)度 一般當(dāng) C 6 時(shí)不會(huì)出現(xiàn)液晶相； C 12 時(shí)只有層狀相、立方相；C 增加到 20 時(shí)會(huì)出現(xiàn)三種相態(tài)。溫度添加劑SAa 濃度SAa 濃度對(duì)溶致液晶相行為的影響表面活性劑固體層狀相液晶立方相液晶六方相液晶膠束溶液水水水水水液晶相行為隨 SAa 濃度變化應(yīng)用舉例-1：模板合成介孔分子篩利用溶致液晶作為模板合成介孔 MCM-41 分子篩J. S. Beck et al., J. Am. Chem. So

4、c., 1992, 114, 10834surfactant cation: CnH2n+1(CH3)3N+, n = 8,9,10,12,14,16幾種介孔 MCM-41 分子篩的 TEM 圖像J. S. Beck et al., J. Am. Chem. Soc., 1992, 114, 10834在水熱條件下采用溶致液晶作為模板，利用其導(dǎo)向作用首次合成了內(nèi)徑 1.510 nm 的介孔分子篩，突破了傳統(tǒng)分子篩的孔徑范圍（ 1.5 nm，微孔）。制備的介孔分子篩在材料領(lǐng)域有重要意義。介孔分子篩很好地復(fù)制了六方液晶的結(jié)構(gòu)?？椎拇笮】梢酝ㄟ^改變表面活性劑烷基鏈長(zhǎng)或改變濃度來調(diào)控。應(yīng)用舉例-2：模

5、板合成 ZnSe半導(dǎo)體G. N. Karanikolos et al., Nanotechnology, 2006, 17, 3121PEO-PPO-PEO /水/對(duì)二甲苯形成的溶致液晶模板體系下合成 ZnSe 量子點(diǎn)及其 HRTEM 圖像G. N. Karanikolos et al., Nanotechnology, 2006, 17, 3121ZnSe 中空納米球ZnSe 納米管溶致液晶模板法的優(yōu)點(diǎn)材料的結(jié)構(gòu)可以事先設(shè)計(jì)反應(yīng)條件溫和，過程有較好的可控性模板易于構(gòu)筑且結(jié)構(gòu)具有多樣性其他應(yīng)用醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：膠囊的囊壁材料；藥物控制釋放基體；藥物傳輸材料等化學(xué)反應(yīng)領(lǐng)域：為反應(yīng)物提供了一個(gè)有序的微環(huán)境，可能提高某些反應(yīng)物的活性，以及提高催化反應(yīng)的選擇性生物領(lǐng)域：非水溶劑生物催化反應(yīng)；影響膜的離子滲透性總結(jié)溶致液晶是由表面活性劑和溶劑組成的混合體系，具有