位于氣-液或液-液界面處不可溶的功能性分子、納米顆粒、納米線(xiàn)或微粒所形成的單分子層可定義為L(zhǎng)angmuir膜。這些分子能夠在界面處自由移動(dòng)，具有較強(qiáng)的流動(dòng)性，易于控制其堆積密度，研究單分子層的行為。將材料沉積在淺池(稱(chēng)頂槽)中的水亞相上，可以得到Langmuir膜。在滑障的作用下，單分子層可以被壓縮。表面壓力即堆積密度可以通過(guò)Langmuir膜分析儀的壓力傳感器進(jìn)行控制 。

在進(jìn)行典型的等溫壓縮測(cè)試時(shí)，單分子層先從二維的氣相(G)轉(zhuǎn)變到液相(L)最后形成有序的固相(S)。在氣相中，分子間的相互作用力比較弱;當(dāng)表面積減小，分子間的堆積更為緊密，并開(kāi)始發(fā)生相互作用;在固相時(shí)，分子的堆積是有序的，導(dǎo)致表面壓迅速增大。當(dāng)表面壓達(dá)到最大值即塌縮點(diǎn)后，單分子層的堆積不再可控(圖1)。

圖1 單分子層膜狀態(tài)受表面壓力增加的影響

單分子層膜狀態(tài)受表面壓力增加的影響。LB膜沉積過(guò)程是將樣品從單分子層中垂直拉出(圖2a)，通過(guò)反復(fù)沉積技術(shù)可制備多層LB膜(圖2b)，親水性及疏水性樣品均可在液相或氣相中沉積為單分子層。

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