超重力條件下交替層狀自組裝多層膜的研究.pdf

1、本文采用超重力-交替層狀自組裝方法進(jìn)行快速構(gòu)筑制備了交替層狀自組裝多層膜。分別從表面形貌和致密性兩方面考察了平面基底上制備的多層膜的成膜質(zhì)量，研究了PDDA/Au NPs、PDDA/PAzo、PEI1800/Por三種構(gòu)筑基元體系的成膜規(guī)律;以PDDA/Au NPs為構(gòu)筑基元，首次在非平面基底上進(jìn)行超重力-交替層狀自組裝，并保證了成膜質(zhì)量;通過PEI1800/Por體系簡單研究了小分子構(gòu)筑基元的自組裝行為，以探索多層膜自組裝的條件。

2、r>　　在PDDA/Au NPs體系中，測定了Au NPs的吸附速率和多層膜的組裝過程，表征了在平面基底硅片和非平面基底泡沫鎳上組裝多層膜的表面形貌。結(jié)果表明，浸泡條件下Au NPs約16min即可達(dá)到吸附平衡，而超重力條件下轉(zhuǎn)動頻率分別為20Hz、30Hz、40Hz、50Hz對應(yīng)的吸附平衡時間依次為9min、5min、2min、1min，在超重力條件下能夠?qū)崿F(xiàn)多層膜的快速構(gòu)筑;浸泡條件下(PDDA/Au NPs)5多層膜的表面粗糙度約

3、為14.3nm，超重力條件下僅為10.3nm左右，SEM圖也顯示超重力條件下制備的多層膜的表面更平整;首次在超重力條件下實(shí)現(xiàn)了非平面基底上的自組裝，多層膜的表面形貌并未受到影響。
　　在PDDA/PAzo體系中，測定了PAzo的吸附速率和多層膜的自組裝過程，研究了多層膜的表面形貌、電化學(xué)特性和光學(xué)特性。結(jié)果表明，浸泡條件下PAzo約10min即可達(dá)到吸附平衡，而超重力條件下轉(zhuǎn)動頻率分別為30Hz、40Hz、50Hz對應(yīng)的吸附平衡時

4、間依次為4min、2min、1min，在超重力條件下能夠?qū)崿F(xiàn)多層膜的快速構(gòu)筑;浸泡條件下(PDDA/PAzo)5多層膜的平均表面粗糙度約為2.0nm，超重力條件下僅為1.0nm左右，在超重力條件下得到更加平整的多層膜;PAzo溶液的濃度越小，分子鏈尺寸越大，自組裝時能平鋪在基底膜上，使得膜的表面粗糙度越小;相對浸泡條件，超重力條件下多層膜的CV曲線峰面積和峰電流都有明顯降低，紫外光照下PAzo由反式向順勢轉(zhuǎn)化的平衡時間也由70s延長至1

5、20s，增長70％，說明多層膜的致密性更好。
　　在PEI1800/Por體系中，分別測定了浸泡條件和超重力條件(轉(zhuǎn)動頻率為40Hz)下卟啉的吸附速率和解吸附速率，并考察了吸附時長對多層膜的表面形貌和組裝過程的影響。結(jié)果表明，浸泡條件下Por達(dá)到吸附和解吸附平衡時間分別為2.5min和50min，超重力條件下則分別為40s和100s，吸附和解吸附現(xiàn)象更加顯著;超重力條件下構(gòu)筑基元通入時長為30s時可以實(shí)現(xiàn)多層膜的自組裝，而通入時長