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【簡(jiǎn)介】
自組裝膜技術(shù)及應(yīng)用研究進(jìn)展
邢媛媛1，焦體峰1，2，周靖欣1，周娟1，李旭輝1
(1.燕山大學(xué) 環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院 河北省應(yīng)用化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北秦皇島066004;2．中國(guó)科學(xué)院 蘭州化學(xué)物理研究所 固體潤(rùn)滑國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅蘭州730000)
摘要：對(duì)自組裝膜技術(shù)的概念和近年的應(yīng)用和研究進(jìn)展做了較全面的綜述，介紹了自組裝膜的形成機(jī)理，自組裝膜技術(shù)在納米薄膜、表面修飾、金屬防護(hù)、生物醫(yī)學(xué)、催化劑和藥物傳送等方面的應(yīng)用。對(duì)相關(guān)研究領(lǐng)域的杰出研究成果進(jìn)行分析，為更加深入探索和研究自組裝膜技術(shù)提供了有用的參考信息。
關(guān)鍵詞：自組裝；自組裝膜；納米薄膜；表面修飾
中圖分類號(hào)：0647 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
引 言
自組裝被用于定義那些通過(guò)多組分的自發(fā)連接而朝空間限制的方向發(fā)展，形成在分子、共價(jià)鍵或超分子、非共價(jià)鍵層次上分立或連續(xù)的實(shí)體的過(guò)程[1-2]。自組裝技術(shù)簡(jiǎn)便易行，無(wú)須特殊裝置，通常以水為溶劑，具有控制沉積和膜結(jié)構(gòu)分子級(jí)的優(yōu)點(diǎn)。可以利用連續(xù)沉積不同組分，制備二維膜層甚至三維有序的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)薄膜的特殊的光、電、磁等功能，還可模擬生物膜的性能。在納米材料、表面修飾及金屬防護(hù)等方面都展現(xiàn)出重要的應(yīng)用前景[3]。
自組裝是一種制備多層超薄膜的有效技術(shù)，是一種基于靜電相互作用制備超薄膜的方法。納米復(fù)合薄膜自組裝技術(shù)包括LB(Langmuir Blodgett)膜技術(shù)、自組裝薄膜技術(shù)等。它不同于氣相沉積、旋轉(zhuǎn)涂布及浸泡吸附技術(shù)，是能獲得超薄有序分子膜的有效手段。具有不同幾何形狀的納米材料可通過(guò)不同的途徑自組裝得到[4-9]，這也是目前分子體系自組裝研究中的一個(gè)熱點(diǎn)。其中LB膜技術(shù)能夠制備單層膜和多層膜，如周學(xué)華等[10]組裝了一種三維有序的由十八胺修飾的納米金顆粒多層結(jié)構(gòu)。在組裝過(guò)程中，將有機(jī)小分子1-苯基-5-巰基四氮唑引進(jìn)組裝結(jié)構(gòu)，形成了新的納米金顆粒多層聚集體。顆粒采取六方緊密堆積，一個(gè)排列間距為13.0 nm，這個(gè)值與實(shí)驗(yàn)所得的13.37 nm極為相似，排列的結(jié)構(gòu)如圖1所示。因此推測(cè)，顆粒在層層之間采取了六方緊密排列，是一個(gè)有序結(jié)構(gòu)。而自組裝單層膜或多層膜中的分子之間是通過(guò)化學(xué)鍵或靜電作用彼此聯(lián)系在一起的，克服了LB膜的不足[11-13]。