物理化学第7章 表面现象new.ppt

                                                                                                                                        7-5 膜化学                                             L-B技术与L-B膜 L-B技术与L-B膜 L-B技术是指表面化学家Langmuir和他的学生Boldgets女士首创的膜转移技术，L-B技术可用于分子组装，是高新科学技术发展中的一个热点。 利用L-B技术将水面上的单分子膜转移到固体表面上，如果将单分子层膜一层一层地叠加在固体基片上形成层积膜则这种膜称为L-B膜。 L-B技术与L-B膜 制备L-B膜时，可在固定表面压下，将一具有 水表面的固体基片（如玻璃、不锈钢、铂片等）慢慢地插入底液中，则表面不溶膜将以其憎水基朝向固体表面而转移到固体上，从而使固体表面亲水，将带有亲水表面的固体基片慢慢地从带有表面膜的水中提出，则表面膜将以亲水基朝向固体表面的方式转移到固体表面，并使固体表面憎水，如果将同一固体基片经多次插入并提出带有不溶膜的水面，则可将单分子层膜一层一层地叠加到固体基片上，以这种方式得到的多层膜为Y型。若改变各单层的化学组成，可得不同的单分子层按顺序排列的层积层。 2、制备LB膜设备 应该包括 膜天平 和 膜转移装置两部分。 一般有： 1、Langmuir槽：槽表面为惰性材料涂层，便于清洗，不易污染。 2、独立可动的障条：可由马达驱动，改变表面压和面积。 3、压力传感器：监测表面压 4、沉积提拉机构：固定基片，速度可调，平稳能往复穿过膜/水界面，0.5-10mm/min。 5、电路反馈系统：能实现拉膜过程中表面压恒定和单分子膜的自动调整。 L-B技术与L-B膜 如果应用混合不溶膜技术，则可在三度空间范围L-B技术在高新技术发展中有重要意义，由于它使人们能够在分子水平上控制物质的组成和尺寸。因而可得到性能优异的材料，如脂肪酸膜具有非常有效的绝缘功能，单层电阻可达 Ω以上，电击穿场强达1MV/cm=100mV/nm，加上L-B膜有超薄优势，对于微电子学和分子电子学有重要意义，再者，L-B膜中分子的排列具有非中心对称结构，这有利于构筑各向异性和光学非线性材料。 B-L膜 ??????????????????????? ????????????????????????????????????????????????? BL膜即双分子膜。又因成膜的原材料常是类脂化合物，而形成的双分子膜往往是黑色的，故也称其为类脂黑膜，英文缩写是BLM。如像卵磷脂那样的结构（图）就很容易形成双分子膜，它是由两个单分子层的亲油基互相接触而形成的。 L-B膜 7. L-B 膜的形成与类型 L-B 膜的形成与类型 L-B 膜的形成与类型 X累积 Y累积 Z累积 ______________________________________________ ?油滴铺展在水面上，可成为很薄的油层，其厚度 约为2.5 nm。 （富兰克林在伦敦附近的一个池塘上，用4 mL的油使三亩水面的浪平息下来） ?后来又发现某些难溶物质铺展在液体的表面上所形 成的膜只有1个分子的厚度。故称为单分子表面膜。 单分子层膜状态方程 形成不溶性表面膜的实例