有机分子的自组装与自组织研究
自组装和自组织是一种有机分子之间相互作用的重要表现形式，它们在化学、物理、材料科学等领域都有广泛的研究应用。本文将探讨有机分子的自组装与自组织研究的相关内容，着重介绍自组装和自组织的定义、机理、应用以及当前的研究热点。
一、自组装的定义与机理
自组装是指分子之间由于其特定的化学和物理性质而自发地形成有序结构或体系的过程。自组装过程中，有机分子通过非共价相互作用，如氢键、范德华力等，自发地组装成一定的空间结构。这种自组装过程是由于分子之间的相互作用能的增大导致的，使得体系能够达到较低的自由能状态。
在自组装中，有机分子可以形成不同的有序结构，例如聚集体、自组装纳米粒子、胶体晶体、液晶、自组装薄膜等。这些有序结构具有特定的形状、尺寸和功能，使得自组装在材料科学中有着重要的应用潜力。
二、自组织的定义与机理
自组织是指有机分子在外加外场的影响下，在空间和时间上具有自发组织、调控和修饰的能力。与自组装类似，自组织也是通过分子之间的相互作用来实现的。自组织过程既涉及熵的指导，又涉及应力的传递，同时也受到外场因素的限制和影响。 自组织的一个典型例子是液晶液滴的形成。液晶分子在局部区域自发聚集形成液滴，然后液滴之间会相互吸引并自组织成有序结构。这种自组织过程的驱动力是液晶分子的向心作用和外界电场的作用。
三、有机分子自组装与自组织的应用
1. 配位化学
配位化学中的金属配合物是一种重要的有机分子自组装体系。通过合适的配体和金属离子的选择、配位键的形成，可以构筑出各种形状和功能的超分子结构。
2. 纳米技术
有机分子的自组装和自组织在纳米技术领域有着广泛的研究应用。通过自组装和自组织技术，可以制备出具有特定形状和尺寸的纳米结构，如纳米粒子、纳米管和纳米薄膜等，可用于纳米电子器件、传感器、催化剂等领域。
3. 药物传递系统
有机分子自组装和自组织在药物传递系统中也有广泛的应用。通过合适的结构设计和自组装功能，可以制备出纳米粒子载体，实现药物的控释和靶向传递，提高药效和降低毒副作用。
第１期 ２０１０年１月 高分子学报
ＡＣＴＡ ＰＯＬＹＭＥＲＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ ＮＯ．１ Ｊａｎ．，２０１０
聚（苯乙烯－ＣＯ・甲基丙烯酸）胶体晶体
原位反转制备孔阵列研究
张 婷 庹新林 袁
（清华大学‘材料科学与工程系 化学工程系
摘要利用甲苯浸泡法，将聚（苯乙烯一ＣＯ一甲基丙烯酸）（Ｐ（Ｓ－ｃｏ—ＭＡＡ））胶体晶体转变成孔阵列，利用扫描 电镜和原子力显微镜详细研究了胶体球在向孔转变过程中结构的变化细节，同时利用表面元素分析法检测 其反转前后元素含量的变化．结果表明，在选择性溶剂作用下，胶体球经历了溶胀一粘连一破裂一溶解一成 孔一扩张等一系列变化，处于内核的聚苯乙烯被溶出胶体球后不仅填充到球与球之间的空隙中而且扩散到 了溶剂中，而胶体球表面富集的聚甲基丙烯酸链段与溶出的聚苯乙烯混合物则主要对孔结构起固定和支撑 作用，但长时间的甲苯浸泡最终会破坏孔的结构和阵列的完整性． 关键词Ｐ（Ｓ－ｃｏ—ＭＡＡ）胶体晶体，核壳结构，选择性溶剂，孔阵列
带有纳微米孔结构的聚合物薄膜由于在化
学、生物、功能材料等领域具有重要的应用价值，
如用于化学传感器 、光学器件 、生物技
术 、组织工程 、微图象技术 、吸附分离
等，近年来得到广泛的研究．常用的多孔膜制备方
法除石印术 外，以胶体颗粒，嵌段共聚物为模
板，通过成膜材质在模板周围的自组装形成规整
的表面结构的共沉淀法 ，渗透法 也得到了广
泛的应用．但这些方法制备出的孔结构往往不规
则，连续性不好，周期性容易被破坏，还常常需要
多步处理，因此在应用方面受到限制 ” ．
最近，一种利用胶体球原位结构反转制孔的
方法逐渐引起了人们的关注．其基本原理是利用
胶体球内组分问溶解性的差异，利用化学方法使
结构发生改变．由两种（或多种）溶解性不同的组
分组成的胶体球在选择性溶剂的作用下，易溶解
组分被从胶体球中萃取出来，而不溶组分被原位
保留，通过这种组分的结构重排从而最终形成孔
单分散胶粒、胶态晶体和
三维有序周期性材料的研究进展（续）
陈祖耀，郝凌云，江万权，胡源
（中国科学技术太学国家火灾重点实验室，结构中心开放实验室，
化学系，安徽合肥２３００２６）
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｅｄ ｃｏｌｌｏｉｄａｌ ｌａｔｅｘ，ｃｏｌｌｏｉｄａｌ ｃｒｙｓｔａｌ
ａｎｄ ｔｈｒｅｅ・ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｏｒｄｅｒｅｄ ｐｅｒｉｏｄｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ ｅｃｏｎｔｉｎｕｅｄ）
ＣＨＥＮ Ｚｕ－ｙａｏ，ＨＡＯ Ｌｉｎｇ－ｙｕｎ，ＪＩＡＮＧ Ｗａｎ－ｑｕａｒｔ，ＨＵ Ｙｕａｎ
Ｕｎｉｅｅｒｓ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｍｄｏｇｙ ｏｆｃ ＳｔｏｒｅＫｅｙＬａｂｏｒｏ￣ｏｒｙ ｏｆＦｉｒｅ＆ｉｅ￣ｅ ￣ｒｕｅｓｔｗｅＡ Ｌ 州＃。 ，Ｄｅｐｇｒｔｍｅｍ ｏｆ ， 竹，日 ２３∞２６，ｃｈｉｎｏ）
４三维周期性介孔材料的合成
由于二氧化硅或聚合物胶态晶体易碎且在水
中易发生再分散，从材料的实际应用考虑，需将
这种周期性结构与更为牢固的材料相结合。于是
发展了胶态晶体模板合成法合成介孔材料，即以
胶态晶体为模板，将所需成分引入模板空隙并原
位固化，在不破坏模板晶体结构的基础上除去模
板，得到一种具有原胶态晶体周期和有序性的新
材料—介孔材料（反胶态晶体结构）。
该方法近年来发展十分迅速，胶态晶体三维
有序周期性被复制在多种固态基质中，产生了多
种三维周期性介孔材料。产物涵盖多种有机、无
机材料，包括二氧化硅、金属氧化物、金属、金
属硫化物、碳和聚合物。介孔二氧化硅是首例通
过胶态晶体模板合成得到的稳定、坚固的人工合
成材料。将单分散胶球的乳液（０、１％）通过平滑
的聚碳酸酯膜形成晶体模板。胶态粒子在膜上浓
缩结晶，新胶球不断由乳液带人，胶态晶体向外
收稿日期：２００１－０￣－０７
国家自然科学基金（５９５７２０３１；１９７７２０４９）资助 生长。胶球密堆积层随后以阳离子表面活性剂抽
这成长历程
王振林，男，1965年生，江苏姜堰人。1996年获南京大学理学博士学位，教授，博士生导师，现任南京大学物理系副主任。2004年获得国家杰出青年基金，并荣获国家重点基础研究计划(973计划)先进个人称号。2005年获得教育部提名国家科学技术奖自然科学一等奖（排名第五）。2006年入选教育部长江计划特聘教授。
求学经历：
1983－1987年，苏州大学，物理系，学士学位
1987－1990年，苏州大学，物理系，硕士学位（导师李振亚教授）
1993－1996年，南京大学，物理系，博士学位（导师闵乃本教授）
工作经历：
1990－1993年，江南大学，基础课部，讲师
1996－1998年，南京大学，物理系，讲师
1998－2002年，南京大学，物理系，副教授
2003－现在，南京大学，物理学院，教授
1999－2000年，香港科技大学，物理系，访问学者
2001－2002年，美国加利福尼亚大学伯克利分校，物理系，访问学者
从事研究
王振林教授的研究方向主要在胶体颗粒自组织现象、光子带隙材料中光传播理论、微纳光子材料制备与控制、微纳光子信息物理与器件
在光与微结构材料相互作用，及其异常光学效应机理与应用研究，涉及微纳光子学，微纳光子材料设计、制备，表面等离激元学，近场光学这些研究方面尤为擅长。
主持项目包括国家杰出青年基金资助项目：光在非均匀介质中的传播；国家重大基础研究计划973资助课题：表面等离激元波人工结构材料的能带、制备和新现象研究；国家自然科学基金资助的重点项目：新型金属微纳结构表面等离激元共振激发、传播及其物理效应。
研究价值
1996年至今，在Phys. Rev. Lett., Adv. Mater., Adv. Funct. Mater., Appl. Phys. Lett., Phys.
Rev. B (A/E), Opt. Lett.等国际重要学术刊物上发表论文80余篇，所发表论文被他引800余次，获得14项国家发明专利授权。
