文档介绍：层层自组装技术 1目录层层自组装简介层层自组装简介 1 1 层层自组装的制备层层自组装的制备 2 2 层层自组装的应用层层自组装的应用 3 3 总结总结 4 4 2层层自组装简介?早在 1966 年, Iler 就曾利用带相反电荷的胶体粒子通过交替吸附的方法构筑多层结构。 1980 年, Fromherz 在此基础上提出了利用带电荷的蛋白质与线型聚电解质通过交替吸附自组装形成多层结构的概念。但是直到 1991 年, 在 Decher 等首次利用线型的阴、阳离子聚电解质通过静电自组装的方法成功制备了多层复合平板膜之后, 层层自组装技术才广为人们接受, 并在近十几年内得到飞速发展。 3层层自组装简介?层-层自组装(Layer by Layer Self Assembly, LbLSA) 是利用逐层交替沉积的方法, 借助各层分子间的弱相互作用(如静电引力、氢键、配位键等) , 使层与层自发地缔和形成结构完整、性能稳定、具有某种特定功能的分子聚集体或超分子结构的过程。在微观结构中,比分子中原子排列尺度大的结构。由相同或不同分子之间,因彼此的弱相互作用而形成的分子体系,这类物质由分子组成,彼此之间不是共价键结合,而是在弱相互作用力作用下规则有序的排布在一起,形成规则的结构。 4层层自组装简介?层层自组装技术构筑多层超薄膜的大体步骤可以概括为:(1) 基质预处理, (2)A 层膜材料的吸附, (3) 清洗, (4)B 层膜材料的吸附, (5) 清洗,之后重复(2) 、(3) 、(4) 、(5) 。 5 (1)(2)(3)(4) (5) 层层自组装的制备 6层层自组装的制备?静电层层自组装技术(静电交替沉积技术):近年来发展的层层自组装技术主要以离子间的静电作用作为成膜驱动力。利用这种方法可以控制自组装膜的结构和厚度, 并且由于静电相互作用的非特异性, 可以轻易地将生物功能大分子、导电聚合物、感光聚合物引入到薄膜中去, 形成具有生物功能、导电功能和光活性的薄膜。 7层层自组装的制备?这种技术对基质的选取并无特殊限制, 试验中常用的是石英片。基质预处理包括清洗基质和表面处理。表面处理是将基质表面处理成亲水的或疏水的, 带正电荷或带负电荷的。处理后的基质存放在超纯水中待用。静电交替沉积的具体机理如下图所示。 8层层自组装的制备?将基质表面处理成带正(负)电荷的, 然后第一层带负(正)电荷的聚合物膜沉积在基质表面,清洗干燥之后再将第二层带正(负)电荷的聚合物膜沉积在第一层膜表面, 清洗干燥之后重复以上步骤, 直至得到所需层数的多层膜。聚电解质分子链上的带电基团之间相互吸引, 使层与层之间紧密吸附。 9层层自组装的制备?如下图所示, 聚磺化苯乙烯钠盐(PSS) 分子链上含有负电基团(-SO 3 - ), 聚盐酸烯丙胺(PAH) 分子链上含有正电基团(-NH 3 + ) , 两层膜结合后, 小分子 NaCl 被清洗除去。 10