磷脂单分子层上半氟化烷自组装纳米域的结构调控与界面功能研究

本综述系统阐述了半氟化烷（SFAs）在DPPC磷脂单分子层中的自组装行为，重点揭示了分子结构（二嵌段FnHm与四嵌段di(FnHm)）和烃链长度（m=16/20）对纳米域形成、垂直堆叠及界面功能（如表面张力调控）的调控机制，为设计新型响应性界面材料（如肺表面活性剂替代疗法）提供理论依据。

　　

亮点 (Highlight)

半氟化烷通过氟碳-烃链的不相容性驱动界面自组装，其独特的偶极相互作用（如CF₂–CH₂）诱导形成30–50纳米的纳米域，并在压缩过程中重构为垂直堆叠的多层结构。四嵌段di(F₁₀H₁₆)在DPPC单层中形成花状分级组装体，而长烃链衍生物（如di(F₁₀H₂₀)）则呈现弥散形态，凸显了链长兼容性与分子对称性对界面超结构的关键影响。

结论 (Conclusions)

本研究阐明了半氟化烷（F₁₀H_m和di(F₁₀H_m)，m=16/20）在DPPC单层中的分级自组装行为：这些两亲分子在低表面压力下形成纳米域，压缩后发生垂直堆叠。表面电位与荧光显微镜证实了氟碳段朝向空气、烃链朝向水相的定向排列。相较于先前研究，我们通过对比二嵌段与四嵌段、不同烃链长度的分子，揭示了链长匹配度与分子架构对称性如何主导垂直相分离和域形态（如花状结构的有无），为设计智能界面材料（如微泡稳定剂、肺表面活性剂）提供了分子级设计策略。