单分子膜和LB膜所具有的物理结构和化学性质与生物膜很相似,具有极好的生物相容性,能把功能分子固定在既定的位置上,因而单分子膜和LB膜被用作生物细胞膜的简化模型,可以有效的模拟生物膜。由于构成单分子的表面活性剂分子处于固态膜的状态,分子间彼此紧密排列,利用基底膜的刚性可以有效地控制晶体的成核生长,这不仅为制备新型无机功能材料和生物材料开辟了新的途径,而且对于生物矿化机理的探讨和研究也具有重要的理论意义。此外,将表面活性剂稳定的纳米粒子铺展于亚相表面,然后利用LB技术将其转移到固体基片上,为我们构造超晶格结构提供了一种全新途径。 根据上述思路本论文工作可分为四个部分: 第一部分:胆红素/胆固醇混合单分子膜的制备及性质研究;第二部分:DPPC/胆红素混合体系的成膜性能探讨;第三部分:利用LB技术制备了有机包裹硫化银纳米粒子的有序薄膜;第四部分:花生酸单分子膜为模板制备Ag/Cd双金属硫化物(AgxCdyS)。主要内容如下: 1.我们在LB槽中制备了钙离子亚相上胆红素/胆固醇的混合单分子膜,通过分析不同浓度钙离子亚相上胆红素/胆固醇混合膜π-A曲线可知,在钙离子亚相上胆红素和胆固醇的互溶性与纯水亚相相比发生改变,且随钙离子浓度增大相互间互溶程度下降,在界面上形成非理想混合单分子膜。这种混合膜的非理想性在混合单分子膜的超额单分子面积上表现的非常明显,不同比例混合膜的超额单分子面积与理想混合时相比有明显的正偏差。亚相中的钙离子通过与胆红素及胆固醇配化,改变了二者在气液界面上的取向,并且配位结构较为稳定,不易随膜压发生改变。不同亚相上混合膜可压缩系数的研究变化表明:钙离子对胆红素和胆固醇的成膜性能影响恰恰相反,钙离子促使胆红素单分子膜凝聚而使胆固醇单分子膜凝聚性降低。从胆红素/胆固醇混合单分子膜的超额混合自由能可知,由于钙离子的存在,不同组分分子间的自发混合过程受到阻碍,不同分子间相互聚集作用大为减弱。混合单分子膜的混合自由能在钙离子亚相上出现负偏差,随亚相钙离子浓度的增大,负偏差逐渐减小,膜的热力学稳定性变差,导致同一混合比下混合膜的崩溃压逐渐降低。