文 献 综 述

1.有机超分子的性质与制备

利用氢键的相互作用构建新的多孔材料是可行的，这是一种新型的有机超分子，我们称为Hydrogen-Bonded Organic Framework（HOFs），提供了开发和探索用于分离气体的新型多孔吸附剂的方法。和金属有机框架（MOFs）相比，HOFs有许多优势，包括溶液加工与表征能力，易于纯化，能够简单再生以及可以通过简单的重结晶重复使用。因为HOFs的孔隙表面和MOFs及沸石类材料有着明显的不同，对HOF材料的探索可能会发明出用于气体分离的一些特定的新型吸附剂。

HOF-3是一个新的物质，由一个含三氢- 2，4-二氨基三嗪基（DAT）键合基序的新三角有机连接构成。与利用离散型建筑结构构建孔结构的HOFs不同，HOF-3，根据我们的最佳理解，是由一维填料杆单位构成SRS拓扑结构的第一个例子。更重要的是，活性HOF-3相比现有的MOF材料对多种气体具有更好的选择性^[1]。

2.有机无机杂化材料的性能与制备

社会不断发展，对功能材料的要求越来越高。有机-无机杂化材料不同于传统意义上的复合材料，由于有机相与无机相之间的界面积非常大，界面间相互作用强，使常见的尖锐清晰的界面变得模糊，微区尺寸通常在纳米级，有些甚至达到”分子复合”的水平。这种高度精细的混合使得有机一无机杂化材料不仅具有纳米材料的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应等性质，而且将无机物的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与聚合物的韧性、加工性及介电性能揉合在一起，从而产生集许多特异性能于一身的新材料，另外这种材料的形态和性能可在相当大的范围内调节。因而在光学透明性、可调折射率、力学性能、耐高温、耐磨损、柔韧性、功能性等方面表现出单纯有机高分子材料或无机材料所不具备的优越性能^[2-4]。

有机一无机杂化材料的制备方法是研究材料结构和性能的基础，是获得高性能、多功能有机一无机杂化材料的关键所在。其核心思想在于对复合体系中纳米单元的自身几何参数，尤其是制备条件(如反应温度、催化剂的种类和数量、溶剂、各反应物的相对数量、反应的动力学因素、热力学因素、空间限制条件等)的控制来保证体系的某一组成相至少一维尺寸在纳米尺度范围内(即控制纳米单元的初级结构)，还要考虑控制纳米单元聚集体的次级结构^[5]。

目前，有机－无机杂化材料制备的主要方法有溶胶－凝胶法、插层复合法、无机纳米粒子杂化改性有机聚合物、电化学聚合法、分子自组装法等。溶胶－凝胶法具有反应条件温和、产物均匀、纯度高等优点，是制备有机－无机杂化材料的常用方法^[6-8]。

3.丙酮气体作为糖尿病生物标记的缘由与特性

糖尿病是一种慢性疾病，患者的身体不能产生或正常使用胰岛素。胰岛素是一种将糖、淀粉和其他食物转换为日常生活所需的能源的激素。一般来说，基于血糖浓度诊断糖尿病。糖尿病的日常监测主要依赖于家用血糖仪，其准确性和灵敏度都不太好。近年来发展起来的呼出气分析技术为糖尿病的日常监测和早期筛查提供了可能性。

最早和糖尿病联系起来的呼出气标识物就是丙酮，它是肝脏代谢的三种酮体(乙酰乙酸盐，B一羟基丁酸，丙酮)之一。酮体是在机体糖供能不足的情况下，脂肪分解供能，脂肪酸在肝脏中代谢产生的，对于不受控制的糖尿病患者，由于他们不能产生胰岛素，或其胰岛素不能有效地工作，脂肪代谢会加剧，导致血液中酮体过多出现酮酸中毒现象 。丙酮主要来自于乙酰乙酸盐脱羧反应，由于其挥发性强，可通过血液循环和肺泡交换出现在人体呼出气中，有研究证明糖尿病患者血浆中的丙酮浓度至少升高两个等级且比限定值高得多。在健康人呼出气中，丙酮在禁食饥饿状态会有所增加，但会随着糖的摄人而减少，正常人机体分泌的胰岛素会抑制脂肪分解，从而减少游离脂肪酸氧化产生酮体。根据以往的研究，丙酮在健康人呼出气中含量大约在148～2744 nL/L，因此丙酮被认为是糖尿病的生物标记^[9-10]。

4.有机无机杂化材料的应用对气体传感器监测性能的影响