凝胶作为介于固体与液体之间的特殊软材料，在医药、催化、食品加工、化妆品、航空航天等众多领域展现出广阔的应用前景，而超分子凝胶，是以小分子化合物作为基本构筑单元，在弱的相互作用如氢键、π-π堆积、范德华力等作用下形成的凝胶，其自组装结构具有更好的可调控性，因此受到人们的广泛关注。经过研究人们发现，超分子凝胶化过程是一个涉及从分子尺度到宏观尺度的复杂的多级自组装行为，首先是小分子通过分子间作用力连接形成一维有序聚集体，然后这些聚集体堆积形成微纤，最后微纤再编织或堆叠形成网络结构，这些三维网络状结构包裹溶剂则形成凝胶。很明显，超分子凝胶的凝胶化行为高度依赖于这些自组装结构，如果我们可以控制自组装结构的形成，就可以精确的调控凝胶行为，而从根本上说，这需要调控溶剂的比例，来控制凝胶子与溶液以及凝胶子与凝胶子之间的溶解平衡。因此设计新型的功能性的小分子凝胶子是控制自组装结构的起点，通过精确调控溶剂比例，实现超分子凝胶化，这对深入理解分子结构和自组装行为对凝胶过程的影响以及开发新的软材料有着重要的指导意义。　　在众多纳米构筑单元中，多金属盐酸盐，简称POMs，以其多样的的化学成分、丰富的拓扑结构和独特的物理属性，在多样的环境中展现出独特新颖的自组装行为，并在催化、医药和光电等多个领域表现出很好的应用前景，因此将POMs引入超分子凝胶体系，促进含POMs的杂化材料的发展，成为我们的研究方向。而在选择有机修饰基团时，胆固醇作为一类典型的小分子凝胶构筑单元，易于有机官能团修饰以及整体分子极性可控的特性，得到我们的青睐。因此，在本论文中设计合成了一类基于共价键修饰的新型的胆固醇-多金属氧酸盐-胆固醇(Chol-POM-Chol)有机-无机杂化物，并围绕这种有机-无机杂化物的超分子结构调控的凝胶过程做了深入研究。　　在凝胶研究中，如何选择溶剂是至关重要的。从分子结构出发，作为一种典型的有机-无机杂化物，其有机与无机两组分溶解性存在很大的差异，其中POM易于溶解在DMF中，而胆固醇易于溶解在甲苯中，因此选择了DMF和甲苯的混合溶剂，通过精确调控DMF和甲苯的比例，实现POM与胆固醇的溶解平衡，来研究杂化物超分子结构调控的凝胶化过程。在研究过程中，我们发现一种有趣的现象，即凝胶化时间tgel随着甲苯体积比ftol的增大呈现出“V型”变化，即当甲苯体积比为85.7％≤ftol≤90.0 v/v％时，凝胶时间从1300 min减小到2 min，而当甲苯体积比90.0％≤ftol≤100.0 v/v％，凝胶时间又从2 min增大到5800min(相当于4 d)，时间跨度超过三个数量级。　　那么到底是什么原因导致了这种时间的明显差异呢？我们猜测是由于凝胶内部的超分子自组装结构的不同导致的，因此，在接下来的研究中主要利用原子力显微镜、广角X射线衍射、透射电镜以及傅利叶变换红外光谱仪等表征手段仔细研究了超分子凝胶的自组装结构和形态，并用流变仪研究了三维组装结构的差异对凝胶物理流变性能的影响。　　我们发现，杂化分子中有机与无机组分之间的溶解性差异，以及POM阴离子簇之间强的协同作用是其凝胶化的主要驱动力，而精确调控溶剂的比例，可以调节凝胶子与溶液以及凝胶子与凝胶子之间的溶解平衡，实现对自组装结构的控制，进而控制其凝胶化行为。最重要的是，这种POM杂化分子的排列在超分子自组装过程中是可以精确调控的。这加深了我们对超分子凝胶自组装行为的认识，以及对分子构型影响微观结构的理解。同时期望这种POM有机-无机杂化分子的超分子凝胶研究，能促进含多金属氧酸盐的杂化材料的发展。