芬兰Kibron专注表面张力仪测量技术,快速精准测量动静态表面张力

热线:021-66110810,66110819,66110690,13564362870 Email: info@vizai.cn

当前位置首页 > 新闻中心

基于黑磷纳米片及有机小分子组装单元的有序LB膜制备与性能研究

来源:李敏 浏览 57 次 发布时间:2023-01-16

【摘要】:分子自组装是由较弱的、可逆的非共价键作用力形成的超分子体系,且拥有分子识别基础上的特殊功能。在气液界面上的分子自组装的方式称为Langmuir-Blodgett(LB)技术,利用Langmuir-Blodgett(LB)技术制备的复合膜材料拥有很好的理化性质和许多领域中广阔的应用价值。黑磷(BP)是一种类似石墨烯的二维材料,由于其特殊的结构,在催化、能源、传感、生物医学等领域有着巨大的潜在价值,因此,BP功能化的研究对于自组装纳米材料的开发至关重要。


本文通过Langmuir-Blodgett(LB)技术成功设计制备了经过化学修饰的黑磷纳米片(f-BPNSs)与染料的复合膜,研究其自组装机理和超分子材料性能。首先,为了更好地利用BP的特性,将其剥离形成BP纳米片(BPNSs),然后用4-叠氮苯甲酸修饰表面得到改性后的BP纳米片(f-BPNSs)以保持BP纳米片在环境中的稳定性。通过Langmuir-Blodgett(LB)技术制备了基于黑磷纳米片(BPNSs)和染料的复合膜。紫外可见光谱,透射电子显微镜(TEM),原子力显微镜(AFM)等表征图像证明了复合膜的成功制备。此外,所得的f-BPNSs-染料复合LB膜对酸和碱气体表现出良好的敏感性。表面增强拉曼散射(SERS)的结果表明,f-BPNSs-染料复合膜对Rhodamine 6G(R6G)分子具有表面增强的性能。


当前的工作为基于BP的自组装膜材料气体传感器和SERS的开发提供了新的线索。另外,胆固醇酰胺衍生物分子由于具有易衍生和低成本的特点,已成为有机合成研究领域中具有吸引力的初始材料或模型系统。本文通过Langmuir-Blodgett(LB)技术制备了胆固醇酰胺衍生物(CHAM)与β-环糊精及β-环糊精聚合物的LB膜,实验中利用原子力显微镜,红外光谱,紫外光谱及透射电镜等多种表征手段研究所制备的LB膜组装过程的多样化和主客体识别机理,表征发现在气液界面的二维空间内分子进行自组装得到了有序的分子薄膜,而且CHAM分子中的金刚烷基团插入到环糊精的分子空腔中发生了主客体识别形成了包络复合物。此外,所得的CHAM-poly-β-环糊精复合膜具有较好的光电性能。