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LB制膜的應用領域、LB膜的制備方法、轉移與光照
來源：燕山大學 瀏覽 2005 次 發布時間:2024-06-17
LB制膜的應用領域：
Langmuir-Blodgett(LB)自組裝技術作為一種可制備多層單分子層薄膜的有效手段，已被用于生產在分子水平上組織的材料，LB技術是將單層薄膜從空氣/水界面轉移到固體基底上，從而達到分子受控組裝，可以有效制造具有分子級精度的高度有序薄膜。LB技術廣泛適用于從有機分子到納米材料的各種物質。超分子手性是指通過非共價鍵弱相互作用力構建的立體結構，使原本不具備手性的分子在一定條件下表現出手性信號(CD信號)，或者可以使原有的手性通過一定的聚集形態實現放大。超分子結構易于通過豐富的手段進行調控，調整分子結構、堆積模式或外部刺激(例如光照、溶劑、pH、溫度、超聲、氧化還原等)都可以改變超分子手性。
近年來由于光的非接觸性，非侵入性，清潔及波長可控等優勢，通過光照調控超分子手性引起了廣大科研工作者的興趣。偶氮苯谷氨酰胺類兩親分子L-GAZS利用了偶氮苯光致異構的特點，將偶氮苯接到手性谷氨酸上設計合成谷氨酰胺類兩親分子，通過光照可以實現順反異構體的可逆轉化，特殊的光學特性使其在手性光學開關的超分子中扮演著重要角色。將LB膜技術與偶氮苯谷氨酰胺類兩親分子結合，制備出具有光致異構特性的復合薄膜，對功能性自組裝薄膜的制備及其作為氣體傳感器、手性開關等應用提供了新的思路。
(1)LB膜的制備：
將偶氮苯谷氨酰胺類兩親分子L-GAZS溶于N,N-二甲基甲酰胺中，配制成濃度為0.5mmol/L的有機物分散液并超聲30min；用乙醇和去離子水清洗Langmuir-Blodgett槽，將染料羅丹明B、藏紅T、和亞甲基藍分別溶于去離子水中，配制濃度均為10-3M的溶液，然后將體積相同的羅丹明B溶液、藏紅T溶液和亞甲基藍溶液分別鋪滿Langmuir-Blodgett槽，用微量注射器分別將50μL的L-GAZS有機物分散液逐滴滴加到不同的染料亞相表面，在去離子水溫度為25℃的條件下，溶液蒸發15min，在亞相表面形成單分子層，啟動LB膜中的滑障，使L-GAZS有機物分別與三種不同亞相表面形成致密穩定的LB膜。
(2)LB膜的轉移：
使L-GAZS有機物與3種染料形成的復合膜的表面壓力均達到30mN/m，在表面壓力為20mN/m時，通過水平附著法將L-GAZS/羅丹明B、L-GAZS/藏紅T、L-GAZS/亞甲基藍的單層膜分別多次轉移到石英片、玻璃片、或導電玻璃基底上，制得3種L-GAZS/染料復合薄膜。在表面壓力為30mN/m時，通過垂直提拉法將3種染料單層膜分別轉移到云母片上。
(3)LB膜的光照：
將轉移到基底上的L-GAZS/染料復合薄膜在室溫、紫外光波長為365nm的條件下，放置于距紫外燈光源10cm處，照射30min，即得到了利用LB膜技術制備出的光致異構薄膜。