如何将一维纳米结构组装成为多维高级结构是纳米科学技术研究的重要问题之一。最近，化学所万立骏研究员领导的研究组，利用自组装技术，成功地制备出四吡啶基锌卟啉的一维纳米结构；并且利用自组装技术将此一维纳米结构组装成为三维的高级近晶状超结构，在单分散纳米材料的自组装集成化研究方面进行了成功的尝试。部分研究结果发表在国际杂志J. Am. Chem. Soc., 2005, Vol. 127, No. 48, 17090-17095上。结果发表后立即受到国际光电子谱杂志（Photonics Spectra）的关注，并进行了专题报道(Photonics Spectra, 40 (1), 26 JAN 2006)，称其为“少见的可将有机自组装结构制备成高级结构的研究，对光子晶体、药物输运和分子过滤器研究具有重要意义”。

该研究组一直致力于通过自组装技术构筑分子纳米结构及功能材料的研究。他们通过在分子水平上选择、设计分子，利用分子间的相互作用，成功构筑了多种功能分子的二维自组装纳米结构，（Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, No. 24, 2747-2751），并且实现了大环配合物在固体表界面上的二维自组装(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005, Vol. 102, No. 4, 971-974；J. Am. Chem. Soc., 2005, Vol. 127, No. 46, 16279-16286)。在三维功能材料方面，他们利用半导体纳米晶的自组装，制备出高比表面积的多孔半导体纳米颗粒(Angew. Chem. Int. Ed., 2005, Vol 44, No. 8, 1296-1273)，这种材料在光催化等领域具有重要的应用；并且通过V₂O₅纳米棒的自组装，制备出具有特殊三维结构的锂离子电池阴极材料(Angew. Chem. Int. Ed., 2005, Vol 44, No. 8, 4391-4395)。

目前得到的卟啉的一维纳米结构具有中空六棱柱形状，形状和尺寸十分均匀。同时，通过控制实验条件实现了对这些一维纳米材料的尺寸和形态的调控。晶体X射线衍射技术和各种光谱分析表明该一维纳米结构具有六方的晶体结构并且分子沿着晶体学c轴方向优先自组装生长。利用自组装技术，所构筑的一维纳米结构可以自发地组织成十分有序的三维近晶状超结构(如图所示)。

利用自组装技术，所构筑的一维纳米结构可以自发地组织成十分有序的三维近晶状超结构

                                                      分子纳米结构与纳米技术院重点实验室

                                                     2006年3月17日