自组装物理化学

课程编码：180082070304P3003H 英文名称：Self Assembled Physical Chemistry 课时：50 学分：2.50 课程属性：专业课 主讲教师：刘鸣华等

本课程主要是为物理化学、胶体与界面化学、超分子化学、软物质、分子仿生、纳米材料类专业研究生开设的多学科交叉专业普及课, 要求学生学习该课程后熟悉自组装这门交叉学科的丰富内容及其与物理、材料、生物、电子信息等学科领域的关系，并了解相关研究领域的最新研究方向与热点。

物理化学，胶体与界面化学

第一章 自组装基本概念 2学时 刘鸣华
第1节 自组装的概念及发展历史-从分子化学到组装化学
第2节 自组装的基本构筑原理
第3节 构筑自组装的驱动力
第4节 基本构筑基元的设计
第5节 典型自组装结构的构筑与特性
第二章 自组装体系的表征方法 2学时 刘鸣华
第1节 扫描隧道显微镜；扫描隧道显微镜的基本结构；原子力显微镜
第2节 布鲁斯特角显微镜
第3节 衰减全反射红外光谱法
第4节 掠入射 X 射线技术
第5节 表面等离子共振
第6节 二次谐波和和频光谱
第7节 光电子能谱
第8节 石英晶体微天平
第9节 接触角
第10节 表面力仪等
第三章 气/液界面的分子组装 4学时 刘鸣华
第1节 基于Langmuir-Blodgett技术的界面超分子组装；
第2节 LB技术的本征特点；LB界面组装技术的理论基础；
第3节 LB界面组装领域的经典研究内容；
第4节 LB界面组装领域的发展新动向
第四章 固/液界面、液/液界面的分子组装 4学时 刘鸣华
第1节 固液界面组装的基本原理
第2节 基于化学吸附的固液界面的分子组装
第3节 自组装单分子膜；基于物理吸附的固液界面分子组装体；层层组装多层膜及其功能化；液/液界面的形成过程；乳状液；液/液界面组装体的表征
第4节 液/液界面组装体的结构与功能化
第五章 超分子凝胶与自组装体系的超分子手性 8学时 刘鸣华
第1节 超分子凝胶的基本概念
第2节 胶凝因子的设计思想
第3节 超分子凝胶的智能响应特性
第4节 超分子凝胶在分子识别、催化、疾病检测与诊疗等方向的应用
第5节 自组装结构中的超分子手性
第6节 超分子手性的基本特征
第7节 对称性破缺
第8节 自组装体系中的手性放大、手性传递
第9节 圆偏振发光
第10节 超分子手性的应用。
第六章 分子仿生与分子组装 2学时 李峻柏
第1节 分子仿生与分子组装的概念、研究范畴
第2节 仿生膜的纳米工程学和应用
第3节 生物大分子的分子组装，包括糖、磷脂、肽、生物分子马达等的分子组装简介
第七章 肽分子的仿生自组装、结构转变及其应用 6学时 李峻柏
第1节 环肽、两亲性肽、芳香二肽的可控组装
第2节 组装结构的形成与转变
第3节 肽分子组装的调控规律与机制
第4节 肽分子组装结构的生物医学应用
第5节 肽仿生材料的挑战等。
第八章 生物分子马达的体外重组、调控与应用 6学时 李峻柏
第1节 线性生物分子马达驱动蛋白的活性仿生体系的构建与调控
第2节 旋转生物分子马达ATP合酶的重组、调控与功能增强
第3节 生物分子马达的调控规律与机制
第4节 生物分子马达仿生体系的生物医学应用。
第九章 生物大分子仿生体系的设计、构建与应用 6学时 李峻柏
第1节 多糖、磷脂、蛋白质等的仿生组装
第2节 仿生药物载体的设计、物理化学性质与功能调控
第3节 生物大分子仿生体系在肿瘤诊疗、催化、生物传感等领域的实际应用。
第十章 表面活性剂的分子结构与基本物理化学性质 3学时 王毅琳
第1节 表面活性剂的分子结构与分类
第2节 主要表面活性剂的分子结构
第3节 表面活性剂的基本物理化学性质，包括表面张力、界面张力、电导、溶解度、临界胶束浓度、起泡、增容等性质。
第十一章 表面活性剂的自组装结构与结构转化 3学时 王毅琳
第1节 球状胶束、棒状胶束、蠕虫状胶束、囊泡、液晶、乳液、凝聚相等
第2节 组装结构形成与转化的分子结构调控规律与机制
第3节 环境因素调控规律等。
第十二章 表面活性剂的功能与实际应用 4学时 王毅琳
第1节 表面活性剂的结构与功能、最新研究进展；
第2节 表面活性剂在日用化学、涂料、纺织整染、工业清洗、生命医药、农药制剂、石油开采、环境治理等领域的实际应用

刘鸣华，中国科学院化学研究所研究员，从事超分子组装与软物质凝胶材料研究
李峻柏，中国科学院化学研究所研究员，从事分子仿生与生物功能材料的研究
王毅琳，中国科学院化学研究所研究员，从事表面活性剂的基础与应用研究