文档介绍：中国陶瓷工业
年月第卷第期
文章编号:
1006-2874(2010)05-0060-05
自组装单层膜技术制备纳米晶态薄膜的研究
谈国强程蕾王艳
(陕西科技大学材料科学与工程学院,西安:)
摘要自组装单层膜()技术是制备纳米尺寸超薄膜材料的一种极具应用前景的新型高效、环境友好的绿色制膜技术。本
文首先比较详细地介绍了自组装单层膜技术()的发展历程和研究现状,然后对技术诱导沉积纳米晶态无机
薄膜的机理进行了综述,接着比较了技术与生物矿化的异同,最后对技术的应用做了一定的展望。
关键词自组装单层膜,纳米晶态薄膜,沉积机理,生物矿化
中图分类号: 文献标识码:
子自组装体的控制下,溶液中的无机物在有机无机界面成
/
核; 生长调制,无机相通过晶体生长进行组装得到亚单元,
引言(3)
同时形态大小取向和结构受到有机大分子组装体的控制;
、、
细胞加工,在细胞的参与下亚单元组装成高级的结构自
纳米薄膜材料已成为现代材料科学的一个重要分支,在(4) 。
然界中的贝壳以及生物体骨骼牙齿等生物矿物都是通过生
摩擦学光学电磁学等领域都有着重要的研究价值,被广泛、
、、物矿化过程形成的例如,贝壳外层是由排列整齐的方解石晶
地应用于制备耐磨镀层装饰膜和耐蚀膜薄膜光路元件光。
、、、体组成,内层的珍珠质则是由薄层片晶和有机物薄层形成目
存储器件薄膜电阻太阳能电池磁性传感器以及超导存储。
、、、前已经证实表层有序矿物的结晶和生长是由其珍珠质层分泌
元件等但是目前要制备结构致密均一膜厚可控并具有一定
。、的有机模板结构控制的
晶体结构的纳米薄膜,往往需要特殊的制备设备复杂的制备。
、仿生合成技术实际上就是模仿生物矿化过程中无
工艺及真空高温等制备条件,而在复杂结构衬底表面制备纳 SAMs
、机物在有机物的调制下形成特定结构,来合成无机材料的技
米薄膜则更加困难自组装单层膜技术简称技术[1- 7]
。( SAMs ) 术,它是利用界面分子识别的机制使有机质对无机晶体的成
制备无机薄膜材料是一种对环境友好的制膜工艺它不但无
、核生长晶形及结晶学定向形貌等进行复杂的控制因而也
需特殊设备,而且具有低温制备薄膜厚度易控与基底结合、、。
、、被称为有机模板法或模板合成目前,已经利用合成方
紧密不易脱落可诱导沉积带有纳米级微型图案的无机膜层。 SAMs
、法制备出了纳米微粒薄膜涂层多孔材料和具有与天然生
等特点,对于目前制膜工艺的改进具有非常重要的意义它是、、、
。物矿物相似的复杂形貌的多种无机材料
一种极具应用前景的新型高效,环境友好的绿色制膜技术。
。由于生物矿化是一个非常复杂的过程,可分为四个阶段:
有机大分子预组织界面分子识别生长调制和细胞加工因
仿生合成技术与生物矿化、、。
此,在缺乏活体细胞的直接参与的情况下,目前所掌握的
仿生合成技术实际上只是对界面分子识别过程的简单
SAMs
技术实际上就是在传统液相沉积法基础上,结合模拟比如在生物矿化过程中,有机相对于无机相成核和生长
SAMs 。
仿生合成理论所形成的一种新的制膜方法它是人们对生物
。的调制是随着无机相的生长一直不断的进行的,而利用
矿化所形