分子聚集体化学概述及其表征手法.ppt

紫外、红外光谱在Langmuir- Blodgett 膜的应用 LB膜材料的要求 (1).两亲分子的结构 (2). 溶剂选择 (3). 亚相 (4). 基片 LB膜的装置 压力—面积等温线 单分子膜的确定 根据CPK(Corey-Pauling-Koltun)模型.它是精确分子模型系空间充满式的模型. 化学通报 章道道 复旦大学化学系 影响成膜性的因素 (1).材料自身的分子结构 四个分子: (2).温度 Dynarowicz-Latka, Dhanabalan, A.; Oliveira, O. N., Jr.; J. Phys. Chem. B. 1999; 103(29); 5992-6000 (3).亚相 图2　28℃下十八胺单分子膜在纯水(—)和0.1ｍｍｏｌ/ＬＣｄＣｌ2溶液(--)亚相上的π～Ａ等温线 (4).确良成膜材料的铺展溶液的溶度 (5).其它因素的影响 LB膜的类型 LB膜的沉积方式 (1). 垂直提拉法 (2). 水平附着法 (3). 亚相降低法 (4). 单分子层扫动法 紫外可见光谱(激发态理论分析二聚体) 二聚体: 激发态波函数： 激发态能级分裂： 一.紫外可见光谱在LB膜中的应用 Qing Lu, Minghua Liu Journal of photochemistry and photobiology A: Chemistry 2001,159 二.红外光谱 (1). 傅立叶变换红外光谱(FT-IR) (2). 掠角反射红外光谱 (grazing incidence reflection(GIR)IR) (3). 衰减全反射红外光谱 (attenuated total reflection(ATR)IR) 硬酯酸的结构与模型 返回 溶剂的选择要求 (1)溶剂足化学惰性的，不能与成膜材料和亚相起化学反应； (2)对成膜材料具有足够的溶解能力,成膜材料在溶剂中能形成分子溶液； (3)溶剂不能溶解于亚相溶液，同时具有在亚相上良好的铺展性； (4)溶剂的挥发速度适中，能在适当的时间内蒸发掉，而不残留在凝聚的单分子内； (5)有相对较低的密度，这可以减少因溶剂比水重而沉入亚相底部能性； (6)铺屉溶剂应该具有非常高的纯度，避免杂质对膜性质的影响。 返回 亲水疏水基片的处理 石英基片的亲水处理方法：先将基片放在三氯甲烷/三氯甲烷中煮沸2min后，用丙酮和二次水依次冲洗，然后用1mol／L的NaOH水溶液中超声约5min，再用二次水和丙酮依次洗涤并干燥．得亲水石英基片. 石英基片的疏水处理方法：将上述洗净的亲水基片浸 入5％的Me2Cl2Si／CCl4溶液中数分钟，用丙酮冲洗干净．得疏水表面的石英基片 返回 垂直沉积示意图 返回 水平沉积示意图 返回 亚相降低示意图 返回 单分子层扫描法示意图 返回 傅立叶变换红外光谱 取向角的计算 返回 掠角全反射光路示意图 掠角全反射指入射角接近90度并以线偏振光的方式入射到样品上。 P偏振光发生相长干涉，从而大大增强表面电场的强度。 S偏振光刚发生相消干涉，表面电场强度几乎为零。所以在掠角反射光谱中，只有跃迁偶极方向平行于表面电场方向的振动才会在光谱中表现出来。 掠角全反射光谱 The Journal of Chemical Physics -- April 1, 1986 -- Volume 84, Issue 7, pp. 4096-4102 返回 FTIR-ATR光谱 Langmuir; 1986; 2(1); 96-101 ATR是一种内反射光谱。当一束光由光密介质入射到光疏介质时，存在这样一个角度：当入射角大于这个特定的角度时，入射光全部被反射而折射消失，这种现象称为“全反射”。角度为Arcsin(n2/n1) ，但全反射并不是在界面处发生的，有一部分入射光要穿透到光疏介质中一小段距离后才反射回业，而这一部分光的强度随穿透的深度呈指数衰减，这就是“衰减全反射”名称的由来。 硬酯酸的衰减全反射光谱 硬酯酸与硬酯酸盐的FT-ITATR 返回 * *