单分子膜

摘要： 海盐气溶胶(SSA)是海洋与大气进行物质交换的重要媒介。表面活性有机物是SSA界面有机膜的重要组成部分。有机膜的组分和形态变化对SSA的物理、化学和光学特性有着重要的影响,进而改变SSA的大气过程。将Langmuir槽与红外反射吸收光谱(IRRAS)技术相结合,从宏观角度和微观层面综合监测了表面膜的分子排布和构象信息。以水-气界面的硬脂酸/油酸和硬脂酸/反油酸复合组分单分子膜体系为例,研究了SSA界面上长链脂肪酸分子之间的相互作用,并探究了不饱和度和双键构型对复合膜界面特性的影响。研究发现,相对于trans双键构型的反油酸,油酸分子在cis构型双键位置的弯曲和折叠致使其具有更大的空间位阻,这使得它在单分子膜的挤压过程中会更大程度地阻碍硬脂酸分子的紧密排列。

摘要： 被表面活性有机物包裹的液相气溶胶,如海洋飞沫气溶胶(SSA),通常具有反胶束的结构,它由有机分子形成的疏水表面和一个水相内核构成.SSA界面有机膜的组分和形态对其物理、化学和光学特性有重要的影响.Langmuir单分子膜是由脂肪酸、脂肪醇和磷脂等具有低挥发性的长链表面活性有机物在空气-水界面上扩散形成的单层分子薄膜.采用Langmuir槽可以测定水-气界面的单组分或复合组分单分子膜的表面压随分子面积变化的曲线(π-A曲线),从而揭示相应单分子膜的界面特性,进而预测表面活性剂在实际SSA中的命运和行为.本文综述了常用大气气溶胶界面表征技术、基于单分子膜建立的SSA模型以及有机膜对SSA大气行为的影响.虽然目前对SSA相关单分子膜的物理性质和形貌变化已有深入的研究,但是对于反应性气体、光照和生物活性物质等环境因素引起的界面变化却很少有关注,本文为未来的实验室模拟和模式研究提供了新的思路.

摘要： 近期,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员靳健课题组与美国范德堡大学教授林士弘课题组合作,设计开发了一种利用表面活性剂自组装有序单分子膜调控界面聚合过程制备具有超窄孔径分布的薄膜复合纳滤膜(TFC NF)的策略,实现了亚埃级的分子/离子的高精度分离.该研究成果近日发表在《自然:通讯》(Nature Communications)杂志上.

摘要： 液-液两相萃取过程中,有机磷类萃取剂分子的界面行为决定了其以何种形式参与到界面萃取反应中.为了阐明萃取剂分子界面行为的变化特点,采用Langmuir单分子膜技术研究了单分子膜中P507分子在气-液界面的吸附和聚集行为随亚相pH、有机溶剂极性的变化.通过测定表面压-分子面积等温线,并采用界面红外反射吸收光谱(IRRAS)分析表征气-液界面P507分子间相互作用,结果发现,以正己烷作铺展溶剂时,随亚相pH的降低,P507单分子膜质子化程度提高,P507分子极性端水化能力削弱,分子间相互作用增强,单分子膜中形成含有分子间氢键的聚集体.但采用极性有机溶剂(二氯甲烷和氯仿)铺展P507单分子膜,膜内P507分子界面聚集状态发生变化.铺展溶剂极性增强,单分子膜内会含有更多极性端水化能力强的P507分子单体,并且亚相pH降低,单分子膜不会出现类似正己烷条件下的π-A曲线收缩和P-O-H基团峰位红移现象.这证实了有机铺展溶剂极性可以改变P507单分子膜中分子界面存在形式和聚集状态.本工作为深入理解溶剂萃取过程中水油两相界面处酸性有机磷类萃取剂分子的聚集行为变化及其对界面反应活性的影响机制奠定了基础.

摘要： 采用原位反射红外吸收光谱(IR-RAS)研究了气-液界面P507分子的存在状态及其随水相酸度的变化。结果表明:当水相pH降低时,P507分子极性端基团的质子化状态发生改变。P—O—H和P=O基团峰位向高波数移动,P—O—H吸收峰强度增强。P507分子极性端间的氢键相互作用随质子化程度增加而增强。本文的工作阐明酸性磷类萃取剂分子在油水两相界面处的存在形式及其与水相氢离子的相互作用机制,从而在理论上为指导改进皂化工艺奠定了基础。

摘要： 单分子膜及其相关技术在多个领域中得到广泛应用,本文介绍了我校在本科生实验室开放项目中开设的"二维单分子膜实验",并从力学和热力学的角度对实验数据做了举例分析.对该实验在人才培养中的重要意义以及实验本身的进一步延伸和拓展做了介绍.

摘要： 我国西北地区干燥少雨、蒸发量大,蓄水工程蒸发损失了大量的水资源. 为研究干旱地区的水资源保护措施,以十六醇和乙醇为分子膜基材,采用超声波分散技术,制备了一种非均相体系水分蒸发抑制剂. 对两种醇的比例、超声处理时间及功率、抑制剂加入量对抑制效果的影响进行了研究. 结果表明:十六醇与乙醇比例为1:6,超声处理功率6 kHz,时间为25 min,每处理30 s停歇10 s的情况下,水分蒸发抑制剂效果最佳,24 h抑制率可达45. 3%,抑制剂用于水面后,水体含氧量与自然条件下水体含氧量大致相同,不会对水生动植物的生长产生影响. 所配抑制剂对于减少干旱地区水资源损失具有重大意义,可带来巨大的经济效益和社会效益.

摘要： 基于室内试验,筛选出十六醇+正丙醇和十八醇+正丙醇复配两种非均相水分蒸发抑制剂,并开展小区试验研究,结果表明:十六醇+正丙醇复配非均相阻蒸发制剂随着用量的增加,其阻蒸发效率趋于稳定;十六醇+正丙醇复配单分子膜最佳铺膜计量值为3.50mL/m2;十八醇+正丙醇复配单分子膜随着用量增加,阻蒸发效率也趋于稳定值,十八醇+正丙醇复配单分子膜最佳铺膜计量值为3.83 mL/m2。十八醇+正丙醇非均相阻蒸发抑制剂的平均抑制率34.5%,十六醇+正丙醇非均相阻蒸发抑制剂的平均抑制率30.4%,十八醇+正丙醇阻蒸发效果要明显优于十六醇+正丙醇,与室内试验结果一致。

摘要： 聚乳酸(PLA)是一种环境友好及生物可降解的聚合物，其界面性质受到了广泛关注.本文以Langmuir-Blodgett (LB)膜天平、原子力显微镜(AFM)研究了聚(L-乳酸)(PLLA)在气液界面上的性质.表面压-面积(π-A)等温曲线的结果表明，在膜压缩的初始阶段，表面压逐渐增大；当膜压为9.0 mN∙m-1时，曲线出现了一个平台，其重复单元的面积大约在0.11-0.17 nm2之间.原子力显微镜的结果发现，在压缩过程中，膜结构发生了明显的变化：平台刚出现时，膜内出现了大量的纤维结构；在平台区内，界面上出现了多层膜结构.特别地，当表面压为20.0 mN∙m-1时， PLLA在界面上可形成约6.0 nm厚的薄膜.由此可见， PLLA等温线中的平台与其膜结构的变化紧密相关.这有别于普通双亲分子的性质，即这类双亲分子π-A等温线中的平台通常表示它们在二维空间上发生了单分子膜的相转变.%Poly(lactic acid) (PLA) has attracted considerable interest as an environmental y friendly and biodegradable polymer. The properties of poly(L-lactic acid) (PLLA) at an air/water interface were studied based on the Langmuir-Blodgett (LB) film balance and atomic force microscopy (AFM). The surface pressure-area (π-A) isotherm indicated that the surface pressure of PLLA initial y increased as the interfacial film was compressed;atπ=9.0 mN∙m-1, a plateau was observed in theπ-A isotherm, in which the area of the repeat unit was in the approximate range 0.11-0.17 nm2. The AFM results showed that there is a clear structural transition in the PLLA film during the compression:(i) at the beginning of the plateau, a number of fibrils are present at the air/water interface and (i ) multilayer structures (at least bilayer, i.e., the underlying layer and top layer consisting of fibrils) is formed in the plateau region. In particular, whenπ=20.0 mN∙m-1, a thin film of PLLA of thickness about 6.0 nm was fabricated. Our findings suggest that the plateau in the PLLAπ-A isotherm is closely related to a change in the film structure from monolayer to multilayer at the air/water interface. This is significantly different from the behavior of conventional amphiphiles, because the plateau in amphiphilesπ-A isotherm is equivalent to a phase transition of monolayers derived from amphiphiles in a two-dimensional plane.

摘要： O-sulfonated-N,N-dilauryl chitosan(HSDLCS),O-quaternized-N,N-dilauryl chitosan (QADLCS) andO-hydroxypropyl-N,N-dilauryl chitosan(HPDLCS) with similar substitution were synthesized. The effect of hydrophilic group on monolayer properties ofN,N-dilauryl chitosan derivatives was studied. Experimental results indicated thatmonolayers of N,N-dilauryl chitosan derivativeswith different hydrophilic group had larger collapse pressure(πc) and maximum compression modulus (Cs−1,max) compared withN,N-dilauryl chitosan and also had better cohesion. Inonic products had larger collapse pressure(πc) and maximum compression modulus (Cs−1,max) compared with nonionic product HPDLCS. Anionic HSDLCS monolayer had largestπc(44.64mN/m) andCs−1,max(84.27mN/m)among three products,and cationic QADLCS had second largestπc(42.01mN/m) andCs−1,max(82.99mN/m). HSDLCS monolayer had stronger cohesion and resistance to deformation capacity.%制备了双亲性O-磺化-N,N-双十二烷基壳聚糖（HSDLCS）、O-季铵化-N,N-双十二烷基壳聚糖（QADLCS）和O-羟丙基-N,N-双十二烷基壳聚糖（HPDLCS），研究了不同亲水基团对产物单分子膜性能的影响。结果表明，与N,N-双十二烷基壳聚糖（DLCS）相比，引入亲水基团后的产物其单分子膜具有较高的崩溃压（πc）和最大压缩模量（Cs−1,max），凝聚性更好。与非离子型产物HPDLCS相比，离子型产物具有较大的πc和Cs−1,max，其中阴离子型产物HSDLCS单分子膜的πc（44.64mN/m）和Cs−1,max（84.27mN/m）最大，阳离子型产物QADLCS（πc，42.01mN/m；Cs−1,max，82.99mN/m）次之，HSDLCS单分子膜具有较强的凝聚性和抗形变能力。

摘要： 利用分子自组装技术,以正辛基三甲氧基硅烷(OTMS)和7-辛烯基三甲氧基硅烷(OYTMS)混合物为前驱体,在单晶硅表面制备了二者的混合自组装单分子膜(SAMs),并进一步将单分子膜中的烯键原位氧化为羧基,得到含有疏水烃链和亲水羧基的混合SAMs。椭圆偏振仪测定制备得到的OTMS/OYTMS混合SMAs具有和OYTMS SAMs相当的膜厚度,接触角测定结果显示制备的混合SAMs的润湿性随溶液中两种硅烷的纽分变化呈线性变化；氧化后混合SAMs中同时包含亲水的羧基和疏水的烃链,其表面对水的接触角随着膜中亲水基团含量变大而降低。

摘要： 本文利用电化学现场表面增强拉曼光谱技术分别研究了自组装在粗糙化金和银电极上的L-甲硫氨酸分子其吸附构型随电位的变化过程。结果表明,在负电位区间,单分子膜中L-甲硫氨酸分子在金电极表面的SERS光谱强度以及吸附分子中去质子化羧基、氨基和硫原子三个吸附位点对应的特征峰其相对强度随电位的负移而发生明显的变化；而银电极表面的SERS光谱则表明单分子层中L-甲硫氨酸分子主要是以硫原子和去质子化的羧基为吸附位点与电极表面相互作用的,而氨基则相对远离电极表面。

摘要： 文章主要研究了硬脂酸单分子膜和十八胺单分子膜两者的相互作用,观察它们之间是否发生酸碱反应.分别把硬脂酸和十八胺的氯仿溶液滴加到气液界面上,形成两类物质的单分子膜区域.然后把这两种单分子膜在水气界面混合.FTIR研究表明质子在两类单分子膜之间是很难转移的.红外光谱也证明了由硬脂酸单层和十八胺单层制备的混合物LB膜主要由独立的硬脂酸或十八胺组成,两者是分相的.

摘要： 卟啉类化合物在生物氧化过程中起氧的传递、储蓄、活化及电子传输作用,在光合过程中起光敏电子转移作用。自组装技术是近20年发展起来的制备有机超薄膜的方法,是基于分子之间的自组作用,在固体基底表面上形成有机单分子层。本文通过金属卟琳(Co-TPP, Fe-TPP, Ni-TPP}与金电极表面上的4-巯基吡啶（4-MP)的轴向配位制备了功能化卟啉的自组装单分子膜，研究了叶琳修饰的金电极对双分子氧的还原电催化活性。研究发现Co（II）卟啉和Fe(II)卟啉的单分子膜将O2还原为H2O2， Ni(II)卟啉单分子膜比Co(II)卟啉和Fe(II)卟啉的单分子膜的催化活性低。

摘要： 利用膜天平对比了两种引气剂GYQ和改性松香R在空气一水界面的单分子膜强度,采用光学显微镜测孔法分析了硬化引气混凝土的孔结构.结果表明,引气剂在空气一水界面上的单分子膜的强度直接决定了引气剂的稳泡性能.掺加稳泡性能优异的高性能引气剂,可以在混凝土中引入更加细小、稳定、分布合理的气泡,硬化混凝土具有更小的气泡间隔系数,混凝土的耐久性能更加优异.

摘要： 本文设计并合成了一系列以三聚氰胺为头基,不同长度脂肪链为疏水基的两亲分子2C10melamine,2C11melamine和2C12melamine,并系统地研究了它们的界面分子识别性能.不同温度下的膜天平实验表明,这三个化合物均能在水-气界面形成稳定的单分子膜,且它们相变时的临界压力与温度均呈线形关系.对2C11melamine单分子膜的布鲁斯特角显微镜和界面掠角X-射线晶体衍射实验表明,化合物2C11melamine能够在水-气界面识别不同结构的嘧啶衍生物,并导致两亲分子的不同组装方式.

摘要： 利用膜天平对比了两种引气剂YQJ和改性松香R在空气-水界面的单分子膜的强度,考察了这两种引气剂的冻融耐久性能.结果表明,引气剂在空气-水界面上的单分子膜的强度是决定引气剂高性能化的关键.掺加高性能引气剂,可显著提高混凝土的冻融耐久性能.

摘要： 以水为亚相,研究了两种氟代芳氧基磷嗪的π-A曲线,并用LB膜技术在硬盘磁碟表面制备了X-1P和DS-2单分子层膜。用表面反射FTIR、XPS和接触角法表征了单分子层的结构和表面性能。结果表明,X-1P和DS-2单分子层均匀覆盖在磁碟表面并与磁碟发生化学键联作用,经单分子层处理的磁碟表面疏水性明显提高。

摘要： 以水为亚相,研究了两种氟代芳氧基磷嗪的π-A曲线,并用LB膜技术在硬盘磁碟表面制备了X-1P和DS-2单分子层膜。用表面反射FTIR、XPS和接触角法表征了单分子层的结构和表面性能。结果表明,X-1P和DS-2单分子层均匀覆盖在磁碟表面并与磁碟发生化学键联作用,经单分子层处理的磁碟表面疏水性明显提高。

摘要： 合成高分子膜(34A)、(34B)具备具有多个第1凸部(34Ap)、(34Bp)的表面，在从合成高分子膜(34A)、(34B)的法线方向观看时，多个第1凸部(34Ap)、(34Bp)的二维大小在大于20nm且小于500nm的范围内，表面具有杀菌效果。

摘要： 本发明的目的在于提供适合在200°C以下的低温制造金属氧化物膜以及适合制造均质的有机－无机复合物时使用的含金属－氧键的分散质，同时提供具有各种功能的金属氧化物薄膜和有机－无机复合物，特别是具有高折射率、高透明性的有机－无机复合物。本发明使用含金属－氧键的分散质，其特征在于，其通过在有机溶剂中，在不存在酸、碱和/或分散稳定剂的情况下，将具有3个以上水解性基团的金属化合物与相对于该金属化合物的0.5倍摩尔以上且不到2倍摩尔的水在水解起始温度以下的温度混合，并升温至水解起始温度温度以上而得到的。

摘要： 能够抑制向包含氧的气氛中照射了真空紫外光(VUV光)时的臭氧产生量。光照射装置(100)在包含氧的气氛中，经由形成有规定的图案的掩模(M)将包含VUV光的光照射到形成在工件(W)上的自组装单分子膜(SAM膜)，由此对上述SAM膜进行图案化处理。照射到SAM膜的包含VUV光的光为脉冲光，且发光的占空比为0.00001以上且0.01以下。

摘要： 本发明涉及一种钌配合物单分子膜和在石墨烯上自组装钌配合物制备单分子膜的方法，属于分子自组装化学技术领域。该在石墨烯上定向自组装的钌配合物单分子膜，该钌配合物单分子膜中钌配合物中的芘基与具有π‑电子环境的石墨烯通过π‑π相互作用，将钌配合物分子的两个芘基固定在石墨烯界面。首先配制钌配合物溶液，配制石墨烯分散液，然后将预处理的ITO基片固定在旋凃仪上，将配置好的石墨烯分散液基片上均匀铺展成膜制备石墨烯基底，最后在石墨烯基底上定向组装钌配合物制备单分子膜。本发明制备的薄膜具有良好的机械和化学稳定性，薄膜的厚度可控等诸多优点。

摘要： 本发明涉及一种钌配合物单分子膜和在HOPG上制备钌配合物单分子膜的方法，属于分子自组装化学技术领域。该钌配合物单分子膜中钌配合物中的芘基与具有π‑电子环境的HOPG通过π‑π相互作用，将钌配合物分子的两个芘基固定在HOPG界面，该钌配合物通式为[Ru(Py

摘要： 本发明公开了一种涉及制备单分子膜技术领域的单分子膜压膜装置，尤其是由圆锥形容器、阀及支架组成的单分子膜压膜装置，其中，圆锥形容器为聚四氟乙烯圆锥形容器，其锥角大于30°，圆锥形容器底部还设有开口，阀设在开口处，圆锥形容器设置在支架上，本发明还可设置表面压测量计，该测量计由支架支承，或者在圆锥形容器的底部出口的下方设置量筒。本发明具有结构简单，单分子膜流动均匀，由其制得的单分子膜厚薄一致等优点。

摘要： 本发明公开了一种用于制备单分子膜的单分子膜压膜装置，尤其是由提升装置，圆锥形容器以及水槽组成的提升式单分子膜压膜装置，其中，提升装置由电机或手轮、滑轮及提升线组成，圆锥形容器为聚四氟乙烯圆锥形容器，其底部设有开口，锥角不小于30°，该容器设在水槽内，与提升线相连，水槽内还设有通水管，该管经过圆锥形容器的开口延伸至其内部。本发明使单分子膜在受压中流动均匀等优点，尤其适用于高粘度的单分子膜压膜。

摘要： 本发明涉及一种钌配合物单分子膜和在HOPG上制备钌配合物单分子膜的方法，属于分子自组装化学技术领域。该钌配合物单分子膜中钌配合物中的芘基与具有π-电子环境的HOPG通过π-π相互作用，将钌配合物分子的两个芘基固定在HOPG界面，该钌配合物通式为[Ru(Py

摘要： 本发明涉及一种钌配合物单分子膜和在石墨烯上自组装钌配合物制备单分子膜的方法，属于分子自组装化学技术领域。该在石墨烯上定向自组装的钌配合物单分子膜，该钌配合物单分子膜中钌配合物中的芘基与具有π-电子环境的石墨烯通过π-π相互作用，将钌配合物分子的两个芘基固定在石墨烯界面。首先配制钌配合物溶液，配制石墨烯分散液，然后将预处理的ITO基片固定在旋凃仪上，将配置好的石墨烯分散液基片上均匀铺展成膜制备石墨烯基底，最后在石墨烯基底上定向组装钌配合物制备单分子膜。本发明制备的薄膜具有良好的机械和化学稳定性，薄膜的厚度可控等诸多优点。

摘要： 本实用新型单分子膜的成膜与拉膜装置克服了圆盘形多室膜天平的缺点，拉膜时不同点处线速度均一，移动时框架内膜的面积不变，保持膜的高度均一性。利用本装置可以在不同表面压、不同浓度、不同温度和时间下制备超细颗粒和有序蛋白质或颗粒薄膜，研究表面化学反应和颗粒生长动力学等。本装置结构简单，设计合理，使用方便。