Langmuir膜的動態(tài)彈性和有序功能膜的制備.pdf

1、該論文以動態(tài)振動法測量了在氣/液界面上的多種Langmuir膜體系的動態(tài)彈性,從力學性質(zhì),特別是動態(tài)流變學的角度討論了成膜條件對相態(tài)結(jié)構(gòu)(分子排列)、分子間作用力、穩(wěn)定性、二維聚合等物理化學性質(zhì)的影響;在此基礎上,設計并制備了功能性的嵌有金屬有機螯合物的花生酸LB膜,對其結(jié)構(gòu)和組分進行了分析.作者用新研制的Langmuir膜天平,分別研究小分子化合物、聚合物和可聚合的雙炔酸等三類成膜化合物的Langmuir膜的近平衡態(tài)和動態(tài)性質(zhì),得到如

2、下結(jié)果:1.小分子化合物的Langmuir膜我們研究了典型小分子成膜化合物的特性,即花生酸與金屬β-二酮絡合物混合單分子膜的動態(tài)彈性和硬脂酸和19,21-二炔廿二碳酸(DDA)單分子膜的動態(tài)穩(wěn)定性,闡明了影響單分子膜的動態(tài)性質(zhì)的主要因素.花生酸、硬脂酸和19,21-二炔廿二碳酸都是典型的兩親性分子,因而在水或水溶液亞相表面上都有很好的成膜性能.在常溫下對它們的單分子膜進行壓縮時,一般都有氣-液-固態(tài)轉(zhuǎn)變現(xiàn)象.2.聚合物的Langmuir

3、膜對不同分子量的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(PSM)單分子膜的π-A等溫線、微分曲線進行了研究,討論了PSM單分子膜成膜過程及分子量對膜相變的影響,并用動態(tài)膜障振動法測定了PSM單分子膜的動態(tài)彈性.結(jié)果表明,分子鏈的相互作用(如卷曲和纏結(jié))在膜的形成中起著重要的作用,并影響膜的靜、動態(tài)性質(zhì).單分子膜的動態(tài)彈性曲線有雙峰,且前者比后者小.隨分子量增大,膜的凝聚性,剛性和穩(wěn)定性都增強,動態(tài)彈性都增大;且分子鏈的相互作用對PSM單分子膜性質(zhì)影響增

4、大,壓縮過程中單分子膜的相變更明顯.3.可聚合的雙炔酸(10,12-二炔廿五碳酸,PDA)的Langmuir膜和混合Langmuir膜聚雙炔因具有獨特的光學和電學性能,一直是人們的研究熱點.在單分子膜和LB膜領域,雙炔酸的成膜和二維聚合也早有研究,但很少涉及膜的力學性質(zhì),特別是膜在聚合前后的動態(tài)彈性.作者以紫外光輻照使CdCl2亞相上的PDA單分子膜在恒定膜壓下發(fā)生在位聚合反應,并用動態(tài)振動測量了它在聚合前后的動態(tài)彈性.作者結(jié)合溶膠凝膠