攪拌在層層組裝中的應(yīng)用及作用研究.pdf

1、層層組裝(layer-by-layer assembly)是組裝基元基于分子間弱相互作用在基底表面制備多層膜組裝體的過程，近年來已經(jīng)發(fā)展成為一種相對(duì)成熟的制備多層膜的方法。由于此技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、快速、成本低廉、成膜物質(zhì)豐富、成膜不受基底形狀和大小的限制、實(shí)用性強(qiáng)以及膜結(jié)構(gòu)容易調(diào)控等諸多優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛的應(yīng)用。隨著層層組裝技術(shù)的逐漸成熟，幾百納米到幾十微米的較厚層層組裝膜受到越來越多的重視。與傳統(tǒng)的較薄的層層組裝膜相比，較厚的組裝膜具有

2、特殊的優(yōu)越性，更加拓寬了組裝膜的應(yīng)用前景。然而較厚層層組裝膜往往需要沉積幾百層，而使用傳統(tǒng)層層組裝方法制備單層膜的時(shí)間就要十幾到二十分鐘，因此十分費(fèi)時(shí)，這在很大程度上限制了較厚沉積膜的研究和應(yīng)用。針對(duì)這個(gè)問題，人們提出了一些方法，這些方法都能在不同程度上加快多層膜的制備，但同時(shí)也不同程度的失去了傳統(tǒng)層層組裝膜的優(yōu)點(diǎn)。本論文將攪拌引入到層層組裝過程中，我們將這種方法稱為攪拌輔助層層組裝(AD LbL)法，此法可將沉積和淋洗的時(shí)間縮短至幾秒

3、到幾十秒，在保留傳統(tǒng)方法的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)極大地提高組裝效率，具體展開了如下工作:
　　首先以聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)和聚烯丙基氯化銨（PAH）兩種聚電解質(zhì)為成膜構(gòu)筑單元，在攪拌的作用下制備層層組裝多層膜，用紫外可見分光光度計(jì)對(duì)制備過程進(jìn)行跟蹤，用X射線小角反射對(duì)成膜質(zhì)量進(jìn)行表征，用原子力顯微鏡對(duì)成膜表面形貌進(jìn)行觀察。其次比較了在相同沉積和淋洗時(shí)間下攪拌輔助層層組裝與傳統(tǒng)方法制備的多層膜的區(qū)別。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，攪拌的引入加快了膜的沉積速度