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LB膜的优缺点和制备方法
点击次数:3776 发布时间:2015-08-07
 LB膜的优点
 
(1)膜厚为分子级水平(纳米数量级),具有特殊的物理化学性质;
(2)可以制备单分子膜,也可以逐层累积形成多层LB膜,组装方式任意选择;
(3)可以人为选择不同的高分子材料,累积不同的分子层,使之具有多种功能;
(4)成膜可在常温常压下进行,所需能量小,基本不破坏成膜材料的高分子结构;
(5)LB膜技术在控制膜层厚度及均匀性方面远比常规制膜技术优越;
(6)可有效地利用LB膜分子自身的组织能力,形成新的化合物;
 
 
LB膜的缺点
 
(1)由于LB膜淀积在基片上时的附着力是依靠分子间作用力,属于物理键力,因此膜的机械性能较差;
(2)要获得排列整齐而且有序的LB膜,必须使材料含有两性基团,这在一定程度上给LB成膜材料的设计带来困难;
(3)制膜过程中需要使用氯仿等有毒的有机溶剂,这对人体健康和环境具有很大的危害性;
(4)制膜设备昂贵,制膜技术要求很高。[1] 
 
 
LB膜的制备方法
 
 
 
制备Langmuir膜
 
首先将样品溶解在铺展溶剂中,取一定量溶液缓慢均匀地滴加在亚相上。滴加在亚相上的溶液立即向外扩展,在扩展过程中,有机溶剂挥发掉(约30min),留下无序分子分布在亚相表面。溶剂挥发完后,亚相上的分子彼此之间平均间隔比较大,分子之间相互作用力很弱,分子完全处于无序状态。如果通过减少漂浮层有效面积来增加表面分子密度,亚相上单分子膜的状态将发生明显变化。
 
制备LB膜
 
 
垂直提拉法
 
 
1983年,K.Fukuda等打破传统的垂直挂膜方式,采用水平附着法制备了LB膜。首先将经过处理的疏水基片靠近滑障由上向下缓慢下降,并使其与单分子膜接触;然后将一个玻璃挡板放在紧靠挂膜基片的左边,用玻璃挡板刮去残留在基片餍围的单分子膜,使基片上升时无第二层膜沉积;再将挂膜基片从亚相上缓缓提起,重复操作即可得到多层LB膜。
 
水平附着法
 
 
 
与垂直提拉法相比,水平附着法得到的LB膜中,每层单分子层排列整齐,可以制得较为理想的LB膜,而且还可以避免垂直提拉法所造成的流动变形。传统的水平附着法相当于垂直提拉法的下浸过程。如果先把基片浸入到亚相表面以下,等形成单分子层之后,把基片上提并使之与亚相上的单分子层相接触,重复操作也可以得到LB膜,这种操作相当于垂直提拉法的上提过程,两种方法也可以交替使用。
 
 
 
 
亚相降低法
 
 
先将亲水基片刚好浸入到亚相表面以下,然后在亚相表面铺展并压缩单分子膜;单分子膜形成后,从没有膜的地方小心地抽走部分亚相,这时,亚相表面上的单分子膜随亚相慢慢下降,从而沉积到基片上,将基片提起,即可在基片上得到一层单层膜,如此重复多次,即可在基片上沉积多层LB膜。此法的zui大优点是能zui大限度地保持成膜分子在气/液界面时的排列。
 
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