树枝化叶绿素组装体

柱状纤维或单分散颗粒

通过调控树枝代数，同一叶绿素分子可自组装成柱状纤维或离散颗粒，为构建不同形态的捕光结构提供可控途径。

Ryo, Kudo · Hanayama, Hiroki · Vedhanarayanan, Balaraman · Tamiaki, Hitoshi · Nobuyuki, Hara · Rogers, Sarah E. · Hollamby, Martin J. · Manna, Biplab · Harano, Koji · Yagai, Shiki

Organic Chemistry Frontiers 2024

技术优势

同一分子可切换组装形态

两类树枝化叶绿素衍生物均由天然叶绿素a合成，仅通过改变树枝代数（G2或G3），即可在同一低极性溶剂中得到柱状或盘状两种截然不同的聚集体。

单分散纳米颗粒可达

G3树枝化叶绿素在甲基环己烷中形成均一纳米颗粒，可能为单个莲座花结，表明第三代树枝能够抑制莲座花结之间的堆叠，从而获得离散聚集体。

应用场景

• 人工光合作用：模拟光合细菌的环状捕光天线，用于人工光收集系统。
• 有机光电器件：可加工成柱状纳米纤维或均一颗粒，便于溶液法制备有机光电器件。
• 超分子材料：通过树枝代数控制莲座花结的堆叠，提供超分子组装形态调控新方法。
• 仿生组装体系：采用天然叶绿素构建模块，模拟光合自组装中的环状与管状结构。