LB膜分析儀又叫膜天平,是研究在液體表面鋪展膜的面積與表面壓關(guān)系的儀器裝置。最早由由朗繆爾提出,故又稱(chēng)朗繆爾天平,現已發(fā)展成為由計算機控制、采樣與計算集一體的智能化儀器。
LB膜分析儀的工作原理:
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(cháng)angmuir膜。這些分子能夠在界面處自由移動(dòng),具有較強的流動(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試時(shí),單分子層先從二維的氣相(G)轉變到液相(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,導致表面壓迅速增大。當表面壓達到最大值即塌縮點(diǎn)后,單分子層的堆積不再可控。
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,通過(guò)反復沉積技術(shù)可制備多層LB膜,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。
LB膜分析儀的應用范圍:
1.生物膜及生物分子間的相互作用:細胞膜模型、構象變化及反應、藥物傳輸及行為;
2.表面反應材料:聚合反應;免疫反應、酶-底物反應;生物傳感器、表面固定催化劑;表面吸附和脫附;
3.表面膠體化學(xué):配方科學(xué)、膠體穩定性、乳化、分散、泡沫穩定性;
4.薄膜雙層結構:擴張流變、界面剪切流變;
5.有機無(wú)機材料:具有光學(xué)、電學(xué)及結構特性的功能性材料、新型涂料:納米管、納米線(xiàn)、石墨烯。
主要特點(diǎn):
1.LB膜分析儀可用于研究高表面壓的單分子層體系,可用于研究高密度單分子層膜的形成與沉積;
2.可提供多槽室設計,可對基片鍍同種/不同種膜;
3.鍍槽結構簡(jiǎn)單,操作方便;組合式設計,升級方便;
4.反饋控制的對稱(chēng)膜壓縮,確保膜均勻一致;
5.系統可帶有各種在線(xiàn)膜表征設備;
6.計算機控制,軟件數據處理功能強大。