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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 1057 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。


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