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第1章 单分子膜和Langmuir-Blodgett膜1

1.1历史和现状1

1.1.1 1970年以前的历史1

1.1.2 1970年以后的状况3

1.2单分子膜（Langmuir monolgyer）5

1.2.1单分子膜铺展和它的π-A曲线5

1.2.2聚合物的单分子膜8

1.3 Langmuir膜天平10

1.3.1水槽及其他机械部件11

1.3.2电子测量线路12

1.3.3微型膜天平和简易膜天平15

1.4亚相和其他成膜化学品18

1.4.1亚相18

1.4.2溶剂19

1.4.3基片（substrate）20

1.5 LB膜22

1.5.1垂直沉积法22

1.5.2水平接触沉积法26

1.5.3其他沉积法27

1.5.4双槽Langmuir膜天平29

1.5.5 LB膜的特点31

1.6单分子膜和LB膜的结构分析和物理性能测定31

1.6.1 LB膜的紫外-可见光谱法34

1.6.2单分子膜和LB膜的红外光谱法37

1.6.3 LB膜的X射线光电子能谱49

1.6.4 LB膜的原子力显微镜分析53

1.7单分子膜、LB膜和高分子科学58

参考文献61

第2章 LB膜的低角X射线衍射分析64

2.1确认LB膜中成膜分子的排列规整性65

2.2确定等同周期69

2.3计算LB膜的膜厚71

2.4确定LB膜类型75

2.5成膜分子在基片上的倾斜角度76

2.6 C60分子在C60／AA混合LB膜中的排列79

2.7混合物的LB膜83

2.8研究成膜分子在LB膜上的聚合85

2.9 LB膜在酸碱环境下的稳定性88

2.10包埋有无机纳米微粒的LB膜的结构93

2.11 X射线衍射峰的“消光”94

2.12衍射峰强度的奇偶起伏现象96

2.13特殊的X射线衍射技术99

参考文献101

第3章 成膜单体和单分子膜的聚合103

3.1成膜有机单体103

3.2两亲性单体107

3.2.1长链烯类化合物和二烯类化合物107

3.2.2长链双炔类化合物107

3.2.3带环氧基的长链两亲性化合物123

3.3非两亲性单体123

3.3.1前驱物（Prosecor）法成膜123

3.3.2传统两亲性化合物夹持法127

3.3.3直接利用非两亲性单体的一些特殊性质来成膜128

3.4“表面离子”（Surface ions）法成膜130

3.4.1“表面离子”的概念131

3.4.2“表面离子”成膜作用机理132

3.5缩聚单体135

3.6共聚单体144

参考文献147

第4章 LB膜的聚合151

4.1长链双炔酸类成膜化合物152

4.2 8，10-二炔二十五碳酸LB膜的聚合165

4.2.1 8，10-二炔二十五碳酸在水面上的铺展和LB膜165

4.2.2 8，10-二炔二十五碳酸LB膜的紫外-可见光谱166

4.2.3 8，10-二炔二十五碳酸LB膜的红外光谱167

4.2.4 8，10-二炔二十五碳酸LB膜的X射线衍射168

4.3 10，12-二炔二十五碳酸LB膜的聚合171

4.3.1 10，12-二炔二十五碳酸在水面上的铺展和LB膜171

4.3.2 10，12-二炔二十五碳酸LB膜聚合前后的X射线衍射172

4.3.3 以CdC12为亚相铺展的10，12-二炔二十五碳酸LB膜聚合过程中的两套X射线衍射峰173

4.3.4 X射线衍射峰强度奇偶振荡176

4.3.5 10，12-二炔二十五碳酸LB膜的紫外-可见光谱177

4.3.6 10，12-二炔二十五碳酸LB膜的红外光谱180

4.4 w-端烯酸类化合物183

4.5掺杂染料分子的聚双炔LB膜184

4.6其他的双炔酸衍生物的聚合LB膜186

参考文献188

第5章 聚合物的LB膜190

5.1聚合物的单分子膜190

5.1.1聚合物单分子膜定义191

5.1.2聚合物单分子膜π-A曲线191

5.1.3共聚物的单分子膜192

5.1.4新的成膜聚合物193

5.2常见聚合物的LB膜193

5.2.1聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethylmethacrylate，PMMA）194

5.2.2聚乙酸乙烯酯（Polyvinyl Acetate， PVAC）和聚硬酯酸乙烯酯 （Polyvinyl Stearate，PVS）197

5.2.3聚苯乙烯（Polystyrene， PS）198

5.2.4聚乙烯醇缩醛199

5.2.5聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane，PDMS）200

5.2.6聚氧乙烯（Polyethylene Oxide，PEO）201

5.3主链及其疏水侧基中间是亲水基团相连的聚合物203

5.4聚酰亚胺LB膜208

5.5“浮萍”和“倒浮萍”聚合物超薄膜216

5.6共聚物的单分子膜和LB膜220

5.6.1无规共聚物220

5.6.2接枝共聚物222

5.6.3嵌段共聚物223

5.7共混物225

5.7.1聚合物-小分子化合物的混合物225

5.7.2聚合物-聚合物的共混物226

5.8其他227

参考文献228

第6章 二维聚合反应器——Langmuir膜天平研究聚合反应232

6.1引言232

6.2 Langmuir膜天平的动态模式234

6.3聚合动力学曲线236

6.4 10，12-二炔二十五碳酸单分子膜的聚合242

6.5氧气对单分子膜二维聚合的可能影响245

6.6表面压对二维聚合的影响247

6.7温度对二维聚合的影响和聚合反应表观活化能253

6.8亚相pH对二维聚合的影响257

6.9二维聚合反应动力学模型260

6.9.1 Duran的理论260

6.9.2 Peltonen和何平笙模型263

6.9.3何平笙和周慧琳模型265

6.10反应速率与紫外光强的关系271

6.11活化面积计算272

6.12可见光对长链双炔酸LB膜聚合可能的影响274

参考文献276

第7章 单分子膜的动态稳定性、动态弹性和聚合物单分子膜可能的二维橡胶态279

7.1单分子膜的动态稳定性280

7.1.1不同目标表面压下单分子膜的动态稳定性281

7.1.2不同频率下单分子膜的动态稳定性282

7.1.3亚相离子对单分子膜动态稳定性的影响283

7.1.4 温度对单分子膜动态稳定性的影响284

7.2单分子膜的动态弹性284

7.2.1空气-水界面单分子膜的静态弹性285

7.2.2空气-水界面单分子膜的动态弹性286

7.3聚甲基丙烯酸甲酯单分子膜的弹性291

7.3.1分子量对聚甲基丙烯酸甲酯单分子膜动态弹性的影响291

7.3.2静态弹性292

7.3.3动态弹性293

7.4 10，12-二炔二十五碳酸单分子膜在聚合前后的动态弹性294

7.5 10，12-二炔二十五酸和钌有机螯合物混合膜聚合前后的动态弹性297

7.5.1聚合前混合单分子膜的动态弹性298

7.5.2 混合单分子膜的聚合299

7.5.3聚合后混合单分子膜的动态弹性299

7.6共聚物单分子膜的静、动态弹性301

7.6.1 PSM单分子膜的π-A等温线和微分等温线301

7.6.2 PSM单分子膜的静态弹性303

7.6.3 PSM单分子膜的动态弹性304

7.7二维橡胶态的概念306

7.7.1聚合物单分子膜306

7.7.2聚合物单分子膜的热力学分析307

7.7.3聚合物薄膜厚度对玻璃化转变温度Tg的影响309

7.7.4二维橡胶态的提出及几个证明它可能存在的实验311

7.7.5单分子膜二维橡胶态的进一步探讨312

参考文献314

第8章 LB膜的应用316

8.1研究化学反应（包括聚合反应和制备新聚合物）316

8.2膜分离317

8.2.1 LB膜用于气相体系的分离317

8.2.2 LB膜用于液相体系分离320

8.3仿生的LB膜322

8.3.1用LB膜技术仿制生物膜结构322

8.3.2用LB膜模仿生物膜功能324

8.3.3仿生色素膜326

8.3.4仿生载氧功能膜328

8.3.5生物矿化的化学模拟和膜控晶体生长328

8.4传感器及其相关领域335

8.4.1生物传感器336

8.4.2薄膜电阻型传感器340

8.4.3光学气体探测器342

8.4.4表面声波（SAW）振荡型气体传感器343

8.4.5 LB薄膜离子敏传感器344

8.5 LB膜在电子学中的应用344

8.5.1 LB膜在分子电子学和生物分子电子学中的应用344

8.5.2抗蚀膜及其他电子学器件345

8.5.3热释电器件347

8.5.4场效应晶体管绝缘层347

8.5.5导电材料348

8.5.6电致发光器件349

8.6 LB膜在光电子学中的应用350

8.6.1 LB膜的光学存储特性350

8.6.2 LB膜在非线性器件中的应用351

8.6.3光电子器件353

8.7由有机LB膜制备无机超薄膜355

8.7.1由聚酰亚胺LB膜真空热解制备SiC单晶薄膜355

8.7.2花生酸铁LB膜空气热解制备超薄氧化铁薄膜358

8.7.3花生酸钇LB膜空气热解制备Y2 O3超薄膜358

8.7.4三价稀土花生酸盐LB膜热解制备无机氧化物超薄膜359

8.7.5“表面离子”制备组分可控的混合LB膜360

8.8医学中的应用363

8.8.1 LB膜药物和方剂的LB膜模型364

8.8.2膜诊断和生物膜修饰364

8.8.3有关疾病的成因和防治方法研究365

8.9其他应用365

8.9.1 LB膜在摩擦学中的应用365

8.9.2超微细粒子（Ultra Fine Particle，UFP）在LB膜上的有序组装368

8.9.3 LB膜在电催化中的应用369

8.10 LB膜在其他高科技领域中的应用370

8.10.1单个分子链的导电370

8.10.2有机发光二极管（OLED）和聚合物发光二极管（PLED）371

8.10.3有机磁性单分子膜和LB膜372

8.10.4单分子膜和软刻蚀373

参考文献374