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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