基于氢键作用的双组分小分子水凝胶的研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，小分子水凝胶作为一种新型的软物质材料，因其独特的性质和潜在的应用价值而受到广泛关注。

与传统聚合物水凝胶相比，小分子水凝胶具有以下优点：1）结构明确，易于修饰和功能化；2）生物相容性好，体内降解产物易于代谢；3）制备工艺简单，成本低廉。

氢键作为一种弱相互作用力，在分子识别、自组装以及材料设计等领域扮演着重要的角色。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，小分子水凝胶已成为材料科学和生物医学工程领域的研究热点，其在药物控释、组织工程、伤口敷料等领域展现出巨大的应用潜力。

1. 国内研究现状

我国学者在小分子水凝胶领域取得了一系列重要成果，例如：发展了基于多肽、氨基酸、糖类等生物分子的自组装水凝胶体系，并探索了其在生物医药领域的应用；设计合成了具有刺激响应性的智能型小分子水凝胶，实现了对环境变化的感知和响应；构建了多功能小分子水凝胶平台，并将其应用于生物传感、催化等领域。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将以两种能够通过氢键作用形成稳定水凝胶的双组分小分子为研究对象，系统研究其凝胶化行为、影响因素以及凝胶的性能。

1. 主要内容

1.设计合成两种能够通过氢键作用形成稳定水凝胶的双组分小分子凝胶因子a和b。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用多种实验方法和技术手段，包括：
1.有机合成:采用经典有机合成方法，设计合成目标小分子凝胶因子。

2.结构表征:采用核磁共振(nmr)、质谱(ms)等手段对合成的凝胶因子进行结构表征，确定其化学结构和纯度。

3.凝胶化行为研究:通过倒置试管法、流变测试等方法研究凝胶因子的凝胶化行为，确定其临界凝胶浓度、凝胶时间等关键参数。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：1.设计合成新型双组分小分子凝胶因子：通过分子设计，引入能够形成氢键的基团，合成具有特定结构和性能的双组分小分子凝胶因子。

2.揭示氢键作用与凝胶性能之间的关系：通过系统研究氢键作用对凝胶形成、力学性能、稳定性等方面的影响，阐明氢键作用与凝胶性能之间的构效关系。

3.探索双组分小分子水凝胶的潜在应用：探索其在药物释放、生物相容性等方面的应用，为开发新型功能性小分子水凝胶材料提供理论依据和实验支撑。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 孙庆丰,张强,徐福建.基于超分子组装的小分子凝胶[j].高分子学报,2018(8):962-977.

2. 张宁,陈涛,田威,等.基于双重动态键构筑超分子水凝胶及其生物医学应用[j].高分子通报,2020(1):1-15.

3. 刘洋,张立军.小分子水凝胶的制备及其生物医学应用[j].化学进展,2017,29(1):1-16.