受英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)綜述期刊Chemical Society Reviews的邀請(qǐng),由中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所固體潤(rùn)滑國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室材料表/界面研究組撰寫(xiě)的有關(guān)仿生的鄰苯二酚衍生物表面自組裝研究的評(píng)述文章近日在該刊發(fā)表(Bioinspired catecholic chemistry for surface modification. Qian Ye, Feng Zhou, Weimin Liu, Chem. Soc. Rev., 2011, DOI: 10.1039/c1cs15026j),該刊的最新影響因子為20.09。
近年來(lái),多巴胺及其衍生物的表面自組裝行為被廣泛研究,論文和專利數(shù)量大幅增加。該評(píng)述文章是對(duì)鄰苯二酚及其衍生物表面自組裝研究工作的首次總結(jié),詳細(xì)綜述了鄰苯二酚衍生物的設(shè)計(jì)及合成、各種基底上自組裝機(jī)理及穩(wěn)定性、實(shí)際應(yīng)用及未來(lái)的發(fā)展。鄰苯二酚及其衍生物能夠自組裝到各種無(wú)機(jī)及有機(jī)材料表面,如貴金屬、金屬及其氧化物、半導(dǎo)體、云母、硅片、陶瓷、甚至一些聚合物。它開(kāi)辟了一條修飾各種基底的新方法,并可用于制備無(wú)機(jī)有機(jī)復(fù)合材料。多巴胺大量存在于生物體內(nèi),其修飾的基底具有很好的生物相容性,許多抗生物污染的多巴胺衍生物相繼出現(xiàn),使多巴胺的衍生物未來(lái)可在生物材料領(lǐng)域占有一席之位。鄰苯二酚衍生物自組裝的基底對(duì)水的優(yōu)越的穩(wěn)定性以及其良好的粘附作用,研究人員越來(lái)越關(guān)注此類化合物在輪船,艦艇等以及海洋作業(yè)有關(guān)設(shè)備上的應(yīng)用。該評(píng)述文章將對(duì)從事該領(lǐng)域或希望從事該領(lǐng)域的研究人員具有重要的參考價(jià)值。
中科院蘭州化學(xué)物理研究所固體潤(rùn)滑國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室材料表/界面研究組、聚合物摩擦學(xué)組對(duì)此進(jìn)行了深入研究,取得了較系統(tǒng)的研究成果:(1)合成了不同的多巴胺的衍生物,研究了單分子層的鄰苯二酚衍生物的自組裝過(guò)程;且以此為基礎(chǔ),在各種基底上接枝了不同功能性的聚合物(PH 響應(yīng)性、親疏水性、聚電解質(zhì)聚合物),研究發(fā)現(xiàn)鄰苯二酚類錨固劑對(duì)基底具有很好的粘附性且復(fù)合材料具有良好的穩(wěn)定性。此外還研究人員通過(guò)控制聚合條件得到了聚多巴胺的薄膜并研究其的兩性性質(zhì);通過(guò)模板法制備了聚多巴胺微/納米膠囊,研究發(fā)現(xiàn)聚多巴胺膠囊具有單向滲透釋放行為。(2)以聚多巴胺為設(shè)計(jì)平臺(tái),在多種材料表面組裝了一系列聚多巴胺基多層復(fù)合薄膜,詳細(xì)研究了薄膜微結(jié)構(gòu)與各種性能(摩擦學(xué)性能、抗腐蝕性能和生物相容性等)之間的關(guān)系,研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):由于聚多巴胺的引入,復(fù)合薄膜的穩(wěn)定性顯著提高,表現(xiàn)出了良好的摩擦學(xué)性能、抗腐蝕性能和生物相容性等。研究結(jié)果發(fā)表在了Chem. Commun. (2010, 46, 5900)、J. Mater. Chem. (2010, 20, 6910)、Macromolecules ( 2010,43, 5554)、Carbon (2010, 48, 2347)、Phys. Chem. Chem. Phys. (2010, 12, 5480)、Electrochim. Acta ( 2010, 55, 2004)、J. Colloid Interface Sci. (2010, 351, 261)、Chem. Commun. (2009, 45, 6789)、 J. Phys. Chem. C (2009, 113, 7677)、 J. Phys. Chem. C (2009, 113, 20429)、Appl. Surf. Sci.(2009, 256, 894)、Colloids and Surfaces B: Biointerfaces (2010, 76, 123)、Progress in Organic Coatings(2010, 68, 244)和 Surface and Interface Analysis (2010, 22, 803) 等期刊上。
多巴胺及其衍生物在基底表面的自組裝示意圖
該項(xiàng)研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和中科院“百人計(jì)劃”科研項(xiàng)目的支持。
- 華南理工大學(xué)王林格教授團(tuán)隊(duì) Small:以聚合誘導(dǎo)自組裝方法制備與調(diào)控具有剛性直鏈成核鏈段的球狀液晶納米顆粒 2025-07-13
- 中國(guó)科大龔興龍課題組、伍倫貢大學(xué)李衛(wèi)華課題組 Adv. Mater.:剪切變硬膠基異質(zhì)自組裝策略實(shí)現(xiàn)極端環(huán)境下力-熱耦合多場(chǎng)防護(hù) 2025-07-09
- 天津大學(xué)宋東坡教授課題組 Angew:超分子瓶刷自組裝構(gòu)筑納米到微米跨尺度光學(xué)結(jié)構(gòu) 2025-05-15
- 蘭州化物所王曉龍研究員團(tuán)隊(duì) AFM:利用低熵納米晶域網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的機(jī)械魯棒性潤(rùn)滑水凝膠 2025-05-14
- 蘭大卜偉鋒/蘭州化物所蔡美榮、周峰 ACS AMI:聚合物動(dòng)態(tài)共價(jià)油凝膠原位剝離MoS?納米片及其增強(qiáng)的潤(rùn)滑性能 2025-04-08
- 中科院蘭州化物所3D打印摩擦器件團(tuán)隊(duì)《Small》:體溫觸發(fā)的結(jié)構(gòu)化水凝膠傳感器 2025-01-10
- 田中群院士任國(guó)際知名化學(xué)期刊副主編 2012-01-13