表面活性劑的兩親性使表面活性劑在水溶液(亞相)表面——氣-液界面上能夠形成定向排列的單分子層,如圖1所示。而采用一些特殊方法,還可以使表面活性劑形成有序的多層分子膜——LB膜。

圖1氣-液界面單分子層示意
LB膜的特殊結(jié)構(gòu)決定了其所具有的優(yōu)越性,而在納米技術(shù)發(fā)展的今天,LB膜所具有的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)一步顯示出來:①LB膜在分子水平上保持的分子有序排列,可以形成納米自組裝分子膜。②LB膜的厚度可控,在1~10.0nm之間可形成均一的超薄膜。③通過有序排列分子間的相互作用,可將一些功能分子雜化其中,得到具有特殊功能的超薄膜。④LB膜的制備要求條件低,一般在常溫常壓條件下就可得到,這一點(diǎn)為規(guī)模化生產(chǎn)應(yīng)用型LB膜提供了可能。
LB膜因具有良好的分子層狀結(jié)構(gòu)和取向,使其既具有功能性,又具有反應(yīng)性。而LB膜中,緊密組合在一起的碳?xì)滏溒鸬搅擞袡C(jī)框架作用,保持膜反應(yīng)的穩(wěn)定性,特別是LB膜中的分子上的功能團(tuán)則參與限定空間內(nèi)的化學(xué)反應(yīng),使LB膜成為可調(diào)可變的設(shè)計(jì)型材料。由于膜的層狀結(jié)構(gòu)和成膜材料的雙親性,LB膜還可以作為合成反應(yīng)的模板,在分子水平上組裝有序的,具有特定結(jié)構(gòu)、維數(shù)和光電性質(zhì)的半導(dǎo)體量子點(diǎn)、量子線。例如,利用LB膜誘導(dǎo)進(jìn)行半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)的取向生長,在氣-液界面上可制備有序低維硫化鎘納米晶,無機(jī)半導(dǎo)體/功能聚合物復(fù)合的納米線,半導(dǎo)體Tl203膠體粒子沿聚-N-乙烯基咔唑(PVK)陽離子鏈的定向吸附可得到Tl2O3/PVK納米陣列多層膜等許多應(yīng)用實(shí)例。
LB膜結(jié)構(gòu)的特殊性決定了其在合成納米結(jié)構(gòu)中的作用。



