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近年来,Langmuir-Blodgett(LB)薄膜诱导晶体生长的方法引起了人们的极大关注。通过优化LB膜的结构和化学性质可以调控晶体的结构、形貌、取向、晶型。本论文在此领域的主要研究内容如下:
(1)制备了硬脂酸和十八胺两种具有不同结构和官能团的LB膜,然后把这两种膜垂直浸入到中性的甘氨酸溶液中。实验结果表明用不同结构和化学性质的LB膜不仅可以调控晶体的结构、形貌和取向,而且可以在相同的溶液中诱导出不同晶型的晶体。
(2)制备了Y型硬脂酸LB膜,然后把这种膜以不同的方式浸入到氯化钾溶液中。通过改变LB膜模板在溶液中的放置方式,控制溶液中的自发成核和均相成核的过程,使得氯化钾晶体呈现不同的形貌。
(3)研究了不同热力学状态的LB膜诱导五水硫酸铜晶体生长过程,结果表明LB膜即使在液态状态下,仍有诱导晶体生长的能力。且LB膜的热力学状态对晶体的形貌和取向有很大的影响。
另外,在以上工作之外,还作了两项其他工作。
(4)研究了各种羧酸类(甲酸、乙酸、丙酸)、丙酮、醇类(甲醇、乙醇、丙醇、丁醇)。结果表明:当70℃的谷氨酸饱和溶液快速冷却搅拌到0℃时,有羧酸类物质存在时可以得到β型晶体:而当有酮类、醇类、或无添加剂时在相同条件下得到α型晶体。
(5)利用LB技术制备了聚苯乙烯和硬脂酸的混合薄膜。实验结果证明PS和SA在混合LB膜中是相分离的。其过程是PS在空气-水界面上首先发生聚集,然后这种聚集的程度随着膜压的增加而增大并且PS在空气~LB膜界面上在空气-LB膜界面上的聚集程度随着时间仍继续发生改变。