《Functional Molecular Gels》书评

华南理工大学化学与化工学院孙志红

《Functional Molecular Gels》由英国皇家化学学会出版于2014年，由专门从事超分子凝胶研究的Beatriu Escuder和Juan F. Miravet教授主编。本书聚焦于通过超分子作用形成的低分子量凝胶，有针对性地阐述了功能分子凝胶的设计原则、刺激响应策略、表征技术及最新应用进展。本书可供从事分子凝胶研究的科研人员参考。各章具体内容如下：

第一章分子凝胶的设计

本章从凝胶的定义和分类出发，重点阐述了有机分子通过范德华力、π-π作用或者氢键等分子间非共价作用力自组装形成超分子凝胶。为了研究凝胶结构与功能的关系，本章还介绍了表征凝胶强度及结构信息的相关方法，包括最低成胶浓度、相图、倒置实验、流变测试及X射线衍射技术。凝胶的形成类似结晶过程，一般包括：体系过饱和态的形成、成核、生长以及形成三维网络结构。本章提出设计凝胶的关键在于：（1）有足够强的分子间作用力驱动一维方向的自组装；（2）通过凝胶分子与溶剂分子的界面能调控合适的溶解度并防止结晶过程的产生；（3）其它有助于形成交联网状结构的因素。

第二章分子凝胶的表征技术

本章从宏观、纳米及分子尺度介绍了表征凝胶结构的不同方法。宏观上，一般通过倒置法和流变测试直观地确认凝胶结构的生成，另外也可以用差示扫描量热法确定溶胶-凝胶转变温度。纳米尺度上，可以通过扫描电镜、透射电镜和原子力显微镜表征凝胶形貌；通过X射线散射或中子散射表征凝胶组装堆积方式；通过动态光散射研究凝胶的形成过程。分子尺度上，一般通过核磁、红外、紫外及荧光的信号变化研究分子间相互作用。此外，分子动力学及密度泛函理论也可用于凝胶自组装过程的研究。本章还特别提到通过圆二色光谱法研究凝胶的手性。

第三章分子凝胶的物理及化学刺激响应性

本章介绍了物理和化学刺激响应凝胶的影响因素。物理影响因素包括温度、机械力、超声诱导以及光；化学影响因素包括pH、阴离子类型、金属离子、氧化还原及其它多重因素。

第四章酶响应分子凝胶

本章列举了酶促自组装凝胶的几个例子，指出具有生物催化活性的凝胶一般都是基于具有两亲性的多肽结构，并简述了酶响应凝胶在细胞凋亡、抗菌、药物传递以及生物成像方面的应用。

第五章分子凝胶作为容器用于分子识别、化学反应及催化

本章介绍了基于分子凝胶的动态响应分子容器：一方面通过主客体作用达到分子识别的目的；一方面通过限域效应起到稳定反应中间体，甚至催化反应的目的。

第六章分子凝胶在生物医药方向的应用

本章介绍了分子凝胶在生物医药方向的应用，具体包括药物传递、组织工程、再生医学以及三维细胞培养等应用场景的研究进展。

第七章分子凝胶在光电领域的应用

本章介绍了气凝胶、湿凝胶和干凝胶因其组装的结构特性而在光电领域的广泛应用。凝胶通过能量和电荷转移，可以用于染料敏化太阳能电池、光捕获和电容等领域。

第八章分子凝胶作为模板剂用于纳米材料的合成

本章介绍了凝胶作为模板剂，用于调控纳米材料的形状和尺寸，比如用于二氧化硅、二氧化钛、金属纳米颗粒以及碳纳米管和石墨烯形貌的调控。

本书聚焦于分子凝胶的制备和前沿进展，文献时效性强，实用性强，有助于从事超分子凝胶研究的科研人员把握研究方向，发掘应用出口。同时本书图文并茂，内容清晰，非常易于理解。美中不足的地方在于第四章和第六章在内容上稍有重复，如将内容重组再分类效果可能会更好。

本馆索书号：O648/F979

馆藏地：五山校区-外文图书区