表面活性剂的两亲性使表面活性剂在水溶液(亚相)表面——气-液界面上能够形成定向排列的单分子层,如图1所示。而采用一些特殊方法,还可以使表面活性剂形成有序的多层分子膜——LB膜。

图1气-液界面单分子层示意
LB膜的特殊结构决定了其所具有的优越性,而在纳米技术发展的今天,LB膜所具有的优点进一步显示出来:①LB膜在分子水平上保持的分子有序排列,可以形成纳米自组装分子膜。②LB膜的厚度可控,在1~10.0nm之间可形成均一的超薄膜。③通过有序排列分子间的相互作用,可将一些功能分子杂化其中,得到具有特殊功能的超薄膜。④LB膜的制备要求条件低,一般在常温常压条件下就可得到,这一点为规模化生产应用型LB膜提供了可能。
LB膜因具有良好的分子层状结构和取向,使其既具有功能性,又具有反应性。而LB膜中,紧密组合在一起的碳氢链起到了有机框架作用,保持膜反应的稳定性,特别是LB膜中的分子上的功能团则参与限定空间内的化学反应,使LB膜成为可调可变的设计型材料。由于膜的层状结构和成膜材料的双亲性,LB膜还可以作为合成反应的模板,在分子水平上组装有序的,具有特定结构、维数和光电性质的半导体量子点、量子线。例如,利用LB膜诱导进行半导体纳米结构的取向生长,在气-液界面上可制备有序低维硫化镉纳米晶,无机半导体/功能聚合物复合的纳米线,半导体Tl203胶体粒子沿聚-N-乙烯基咔唑(PVK)阳离子链的定向吸附可得到Tl2O3/PVK纳米阵列多层膜等许多应用实例。
LB膜结构的特殊性决定了其在合成纳米结构中的作用。



