近日，山东大学杨志杰教授团队成功利用人工的“转录-翻译”法则获得了多种纳米粒子组装体，具体将三种苝酰亚胺(PDI)分子异构体作为单体进行超分子聚合，并通过超分子聚合物和Au 纳米粒子（NPs）间的范德华力，实现纳米粒子组装体超结构及功能的多样化。相关成果以“Diversifying Nanoparticle Superstructures and Functions Enabled by Translative Templating from Supramolecular Polymerization”为题发表在Angew. Chem. Int. Ed. (2022, 10.1002/anie.202201426)。

随后，作者通过将不同的PDI异构体分子和表面包覆烷基链的Au NPs进行共组装，利用PDI分子的烷基链与纳米粒子表面的烷基链构建桥连关系，使超分子聚合物介导纳米粒子组装。在此过程中，成功实现了纳米粒子组装体结构的多样化，从一维超晶格链、到双螺旋超结构、再到二维超晶格片。这样，有机小分子的结构信息从在长度上跨越4-5个数量级传递给纳米粒子超结构。与此同时，这些不同的纳米粒子超结构表现出差异显著的催化性能，通过用分子动力学模拟对其催化性能的差异进行了解释。这项工作有助于开发高度复杂结构的功能性无机/有机纳米复合材料。