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论文摘要

新颖拓扑结构的超两亲分子的构筑与功能

博士研究生：刘凯

指导教师：张希 教授

所属院系：化学系

论文摘要

        两亲分子的组装推动力和拓扑结构是决定其组装体结构和功能的重要因素。尽管人们已经设计出各种各样的两亲分子，但受到共价合成的限制，仍有很多特殊拓扑结构的两亲分子很难或者无法获得。与传统的两亲分子相对应，超两亲分子是指基于非共价键的两亲分子。这种非共价合成的制备思路可有效的规避繁琐复杂的合成步骤。对非共价键的合理运用，有助于理性的构筑及调控超两亲分子的拓扑结构，新颖的拓扑结构将进一步赋予超两亲分子特殊的性质和用途。

        本论文主要沿着“驱动力—结构—功能”这一主线构筑了具有新颖拓扑结构和功能的超两亲分子。通过对非共价键进行单分子水平深入研究，我们对超分子自组装的驱动力和组装过程有了更清晰的认识，进而实现对纳米材料结构和功能的理性设计及调控。论文主要取得了以下三方面成果：

        一、利用基于原子力显微镜的单分子力谱技术，我们对基于“萘—芳香酰亚胺”电荷转移作用和“钾离子—开链冠醚”主客体相互作用的柔性高分子折叠体进行了单链拉伸。根据力谱的实验结果，并结合理论模拟，我们定量测定了柔性高分子折叠体的“折叠程度”这一重要的物理量，这是传统表征手段很难获得的。研究表明，萘和芳香酰亚胺之间的电荷转移作用能够沿着一维方向连续、交替地堆积，这是柔性高分子得以定向、连续折叠的关键所在。

        二、基于“萘—芳香酰亚胺”之间的定向电荷转移作用，我们通过对结构单元的合理设计，构筑了“X”型和“H”型超两亲分子，这两种新颖、特殊的拓扑结构在传统的两亲分子中很难得到。研究表明，“X”型和“H”型超两亲分子可以分别作为一维和二维纳米结构的理性构筑基元。进一步，通过对超两亲分子拓扑结构的调控，可以实现其纳米组装结构从二维向一维的“程序化”转变。v

        三、基于主客体相互作用，我们构筑了“哑铃”型和“四臂”型超两亲分子，这两种特殊的拓扑结构可以为其纳米组装体带来优异的性能。其中，“哑铃”型超两亲分子能够作为构筑基元，简易制备强荧光的纳米材料。同时由于非共价相互作用的可逆性，“哑铃”型超两亲分子可以实现对肿瘤标识物—精胺分子的灵敏、快速检测。“四臂“型超两亲分子则可用来简易制备高效抗菌的超分子光敏材料。这些研究表明，特殊的拓扑结构正是超两亲分子具有优异性能的结构基础。

下一节:化学系刘凯-个人答辩陈述

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2014年清华大学研究生学位论文答辩（一）课程列表：

第1周 经管学院

-王鑫《国际化对中国工资差距的影响研究》

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--个人学术感言

第2周 化学系、金融学院、马院

-吴宇恩《Pt-Ni双金属催化剂的可控合成及催化性质研究》

--答辩人吴宇恩简介

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--吴宇恩感言

-段昊泓《单原子层铑片及铑基二元纳米晶的合成及其催化性能研究》

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--段昊泓采访

-刘凯《新颖拓扑结构的超两亲分子的构筑与功能》

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-谢臣哲《金融危机后央行调整存贷款基准利率对汇率影响的实证研究》

--答辩人谢臣哲简介

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--五道口金融学院-谢臣哲-个人答辩陈述

--五道口金融学院-谢臣哲-问答及答辩结果

--五道口金融学院-谢臣哲-个人感言

-张祎嵩《政治经济学视角下的欧债危机和欧洲经济政策》

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第3周 工物系、自动化系、建筑学院

-吴文斌《基于并行技术的2D/1D耦合三维全堆输运方法研究》

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-李月标《交通流缺失数据补偿算法的研究》

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-房宇巍《从采育镇会所设计九号地看传统住宅的当代建构》

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-朱琳《以浅空间理论分析中国园林并应用于凤河会所6号院设计》

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-杨睿《北京国家大剧院西侧街区保护与复兴设计策略初探》

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第4周 建筑学院、航院、自动化系、计算机系、信研院

-邓施莹《应对南方滨海气候环境的酒店过渡空间优化设计研究——以广西北海银滩假日酒店为例》

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-任兆欣《超音速两相混合层中颗粒弥散与响应机制的研究》

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-章佳杰《车路协同框架下信号灯配时优化方法设计》

--答辩人章佳杰简介

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-杨凯棣《孤立过饱和交叉口信号配时问题研究》

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-秦利静《推荐系统模型与学习算法研究》

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-吴成钢《Property Testing and Related Problems》

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第5周 环境学院、人文学院、物理系

- 哈米德《Methane Combustion over Lanthanum-based Perovskite Mixed Oxides》

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--伊朗留学生答辩

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-姜海波《人的存在与作为真理之本质的自由》

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-刘军伟《拓扑晶体绝缘体和拓扑绝缘体的材料预测和性质研究》

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