层层自组装技术是制备超薄膜的有效途径,通过改变组装参数能够调节膜的物理和化学性能,真正实现在纳米尺度上控制超薄膜的结构与性能,在图案化超薄膜、纳米孔或微孔超薄膜以及表面功能化等领域受到越来越多的关注。壳聚糖(Chitosan,CHI)是天然多糖甲壳素脱乙酰基的产物,具有很好的成膜性、生物相容性、生物可降解性和抗菌、促凝血等众多优异性能而被广泛用于生物医药领域。更为重要的是它是自然界中唯一的一个带正电荷的天然高分子,可以和许多聚阴离子进行组装制备生物超薄膜,若所使用的聚阴离子也是天然高分子,同样具有生物相容性、生物可降解性等性能,这种完全由天然高分子组装的超薄膜可避免合成材料在生物医药领域实际应用中对人体产生副作用,具有广阔的应用前景。利用自组装技术制备具有特殊纳米结构和功能的壳聚糖超薄膜有望用于物体表面改性、药物控释系统和生物传感器领域,具有重要的实际意义。对壳聚糖组装行为的研究可为特殊纳米结构和功能的壳聚糖超薄膜的制备提供理论依据和指导。鉴于此,本文采用层层自组装技术制备了壳聚糖(CHI)和羧甲基纤维素钠(Carboxymethyl Cellulose, CMC)多层膜,利用石英微量天平研究了组装溶液pH和NaCl浓度对羧甲基纤维素钠／壳聚糖组装行为的影响,并进行了初步的理论分析,探讨了多层膜非线性增长模式的实质；利用原子力显微镜研究了组装膜表面形貌随组装层数的演变过程,探讨了组装溶液pH和NaCl浓度对该体系多层膜表面形貌的影响。主要研究结果如下：1. CMC/CHI自组装体系在pH小于2.0的条件下组装行为是禁阻的,只有在pH大于2.0时组装才能够发生；组装溶液pH在2.0-5.0范围内,自组装多层膜的增长都是呈指数增长。2.QCM研究结果表明：随着pH的增加,相同层数膜的组装量先增加再减少,pH=3.0时达到最大值,15层膜的厚度可达1.4gm；同一pH下随着层数的增加,每层的吸附量逐渐增加到一个相对稳定的值。在低盐浓度范围内(0-0.2M)随着NaCl浓度的升高,组装量随之增加,0.1M时18层膜的厚度为0.9μm；当浓度大于0.2M时,组装量随着NaCl浓度的升高反而下降。组装溶液pH值对CMC/CHI系统组装行为的影响要大于NaCl浓度的影响。3.从膜的AFM表面形貌上看,膜生长过程可分为两个阶段。pH=3.0和pH=4.00.1M NaCl条件下第一阶段增长主要是表面突起数量的增加,对应的层数分别为4和6,第二阶段都表现为连续膜的增长,表面凸凹不平；pH=4.0条件下,第一阶段的增长表现为突起尺寸的增加,对应的层数为8,第二阶段表现为连续膜的增长,膜表面较为平整。4.溶液pH对膜形貌的影响要大于盐浓度的影响。当膜的层数同样为15层时,pH=3.0膜表面突起直径大约在2μm,平均高度约为700nm,均方粗糙度(Rms)为150nm；pH=4.0膜表面突起尺寸较小,平均直径在80nm,高度约为80m,其均方粗糙度Rms约为20nm；pH=4.0、0.1M NaCl膜表面突起平均直径在600nm左右,高度约为200nm,膜的Rms约为50nm。5.亚甲基蓝吸附实验表明：CMC和CHI自组装膜的成膜驱动力来源于膜表面电性反转。接触角研究结果显示纯CMC和CHI的接触角分别为45°和75°,当CMC为多层膜最外层时,接触角平均约为60°,表明相邻下层的CHI能够穿透表面层,膜表面层由CMC和CHI混合组成；当CHI为多层膜最外层时,接触角平均为75°,表明下层的CMC基本没有穿透表面层而到达膜表面,膜表面层完全由CHI组成。