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LB 膜技术在超薄膜制备上的应用
LB 膜技术是一种在纳米尺度上对分子进行有序组合的行之有效的方法。利用LB 技术制备有序纳米材料超薄膜具有许多优点:可以制备单层纳米膜,也可以逐层累积, 形成多层膜或超晶格结构,组合方式可任意选择;可以选择不同的纳米材料,累积不同的纳米材料形成交替或混合膜,使之具有多种功能;成膜可在常温常压下进行, 不受时间限制,基本不破坏成膜纳米材料的结构;可控制膜厚和膜层均匀度;可有效地利用纳米材料自组合能力,形成新物质;LB膜结构容易测定,易于获得,LB 技术成为制备纳米材料的主要方法之一。
应用Kibron公司的Microtrough XL型膜分析仪能够将两亲性分子化合物的溶液滴加在水面上,分子的亲水端与极性的水分子相互作用,使分子在水面自动铺展,而疏水端朝向水面下方,保证分子不溶于水。两亲分子在空气-水界面上达到了热力学平衡,形成了单分子层的二维有序体系,所形成的分子能直立在水面上,形成了单分子层膜,使用Microtrough XL膜分析仪上自带的石英片作为固体衬底垂直地进出水面,由于衬底与分子之间存在着吸附力,单分子层膜就可以淀积于衬底上,当使用固体衬底反复进出水面就可形成多层膜。
应用LB膜技术进行在分子水平上控制物质的组成、结构和尺寸,能够得到性质优良的材料。制备的LB膜有序超薄,能在分子水平上(纳米级)控制其结构和物理、化学性能。
功能性的LB膜超薄材料是一正在崛起的材料领域, 利用这些功能材料的LB膜具有的超晶格结构, 可以在分子水平上完成信息和能量的检测、转换、存储的过程, 所以认识和开发新的LB膜材料是当前以及今后工作向纵深发展的方面。LB 膜技术还能够诱导控制超微细粒子的定向排列,有望获得排列紧密,覆盖度高,成膜性能良好的超微细粒子。