番茄红素与硬脂酸的混合单分子膜

研究了番茄红素与硬脂酸在空气-水界面上形成的超分子复杂体系，了解混合单分子膜的结构、相转变和相容性等。由于番茄红素缺乏极性基团，它在空气-水界面上铺展的π-A曲线中，即使在分子面积达到0．1nm^2时也没有出现固态膜的特征。当番茄红素与硬脂酸混合后，可以得到稳定的单分子膜，但是在较高表面压下会出现相分离现象。在混合膜的崩溃压以上，其π—A曲线出现一个平台区域，随着分子面积进一步降低，表面压升高。因为在较高表面压下，番茄红素分子被挤出混合单分子膜，逐渐以随机形式平躺在硬脂酸单分子膜上而形成多层膜。另一方面，通过加和规则等评价番茄红素和硬脂酸的混合单分子膜性质。混合单分子膜在不同表面压下分子面积的加和原理表明，与理想混合曲线相比，在番茄红素摩尔分数较低时有正偏差，在其较高时有负偏差。同时，计算了混合单分子膜在不同表面压下的混合能和相互作用常数，说明番茄红素与长链脂肪酸在空气-水界面上的相互作用。     

三种芦丁脂肪酸酯在空气/水界面的成膜性质

采用LB膜分析仪分别研究了芦丁硬脂酸酯(RS)、芦丁月桂酸酯(RL)和芦丁正己酸酯(RC)在空气/水界面的成膜性质,及亚相中的Al3+对3种芦丁脂肪酸酯成膜性质的影响.结果显示,3种芦丁脂肪酸酯的成膜性质与其疏水基的碳链长度、压膜速度和亚相性质有关.RS和RL能在水面铺展为液态扩张膜,RC则不能成膜.引入芦丁分子中的疏水基碳链越长,成膜越稳定.慢速压膜利于膜稳定性,膜的崩溃压大;较快速压膜能使更多膜分子保留在水表面,膜的平均分子面积大.选择适宜的压膜速度对得到比较稳定的芦丁脂肪酸酯膜很关键.当亚相中含Al3+时,RS、RL和RC均铺展成液态扩张膜,且RS膜和RL膜崩溃时的分子面积(acoll)大于它们在水表面铺展成膜的acoll.研究结果对从分子水平研究芦丁脂肪酸酯抗氧化活性的作用机制具有重要的参考价值.     

聚乙二醇在气液界面上的特性标度指数

通过分析气/液界面上聚乙二醇(PEG)铺展膜的表面压等温曲线(Π/Γs曲线),讨论和比较氯化钠和二甲基乙酰胺亚相溶液对PEG气/液界面膜及PEG的特性标度指数(ν)的影响。结果表明与氯化钠亚相溶液的情况相反,0.10mol/L二甲基乙酰胺亚相溶液使聚乙二醇单分子膜的平衡表面压由8.1mN·m-1降低至4.6mN·m-1,气液界面上PEG的单元链节极限面积由3.46nm2增加至38.1nm2,由表面压和表面浓度的双对数曲线得到ν值从0.75增加至0.81。这些结果表明气液界面上PEG单分子膜的性质及其值显示出对亚相溶液性质有明显依赖性,反映出了PEG与亚相溶液相互作用的热力学变化。     

一种新型的具有电子给体—受体结构的LB膜材料的合成及表征

本文设计并合成了一种新的含有巴比妥酸基团的具有电子给体－受体结构的有机分子，经元素分析、红外光谱、核磁共振确定了其结构，并测定了该化合物的表面压－面积等温曲线。     

MPEG胆甾醇酯与卵磷脂作用的LB技术研究

采用酰氯法合成了3种不同分子量的高分子表面活性剂端甲基聚乙二醇胆甾醇酯(mPEG-chol),并用表面张力法测得其临界胶束浓度(CMC)值。结果表明,随着PEG链长的增加,其CMC值逐渐增大。同时,利用LB膜天平研究了3种mPEG-chol在空气/水界面上单分子膜的π-A等温曲线及其与磷脂单分子膜的相互作用。结果表明,PEG的链长不仅决定了胆甾醇酯在空气/水界面上的表面性质,还影响了mPEG-chol与卵磷脂分子的相互作用。PEG的链越长,与磷脂分子间的作用力越强;mPEG-chol以胆甾基团为锚与磷脂分子发生作用,较长的PEG链反而影响了胆甾基团在磷脂单分子膜中的吸附。     

外延双极晶体管基区表面电流的模型及应用

少数载流子在Ｓｉ－ＳｉＯ２界面的复合对双极器件的影响很大，文中通过对采用ＳｉＯ２膜和ＳｉＯ２－Ｓｉ３Ｎ４双层膜一次钝化的电容和栅控外延ＮＰＮ晶体管表面电特性的研究，发现ＳｉＯ２－Ｓｉ３Ｎ４一次钝化膜能减小基区表面电流，文中建立了外延双极晶体管基区表面电流随栅区（或基区表面电势）变化的理论模型，该模型成功地解释了栅控外延双极晶体管的基区表面电流随栅压变化的实验曲线，从而为器件的计算机模拟提供了更加精     

含胶束结构的活性剂溶液非均匀铺展演化模型研究

当活性剂浓度超过其临界胶束浓度时,活性剂单分子缔合成胶束结构,其增溶与催化作用将不同程度地影响铺展过程;受铺展液膜与预置液膜间的分离压作用,活性剂液滴铺展呈现非均匀的指进特征。针对含有胶束结构的活性剂溶液铺展过程,通过引入恰当的分离压模型,建立了分离压作用下含胶束结构的活性剂溶液非均匀铺展的四方程演化模型。根据分离压模型的选取不同,可分析不同分离压模型的影响,为深入研究活性剂动力学特性和稳定性提供可以借鉴的理论模型。     

脂肪醇聚氧乙烯醚与脂肪醇混合单分子膜的稳定性

以脂肪醇聚氧乙烯醚（C18E20）分别与正辛醇、十二醇和十八醇组合作为非离子表面活性剂与极性有机物混合表面活性剂的模型物,采用LB膜分析仪测定了在空气-水界面上形成混合单分子膜的表面压,通过不同摩尔分数的脂肪醇与C18E20混合膜的π-A等温线,分析了混合膜在空气-水界面上的稳定性。实验结果表明,C18E20与不同脂肪醇的组合都可以提高混合膜的稳定性,表现在混合膜的表面压小于π-A曲线拐点时,液态扩张性变小,并且高于π-A曲线拐点后的曲线平台区缩短;随着脂肪醇摩尔分数的增加,或者脂肪醇链长与C18E20的疏水基链长越接近,混合膜稳定性增强。所有混合膜的π-A等温线在表面压 30 mN/m附近出现拐点和平台区,表明混合膜在较高表面压下发生了相分离,而当十八醇与C18E20摩尔比为0.75 ∶0.25混合时,混合膜没有发生相分离,稳定性最好。     

PMMA单分子膜的成膜特性及其应用研究

研究了ＰＭＭＡ单分子膜的成膜特性及其作为光电导体的阻挡层在静电复印领域中的应用。结果表明：ＰＭＭＡ能够在较大的表面压范围内形成稳定的单分子膜，并具有不可重复压缩性、表面压力的各向异性和松弛特性。ＴＥＭ照片显示ＰＭＭＡ分子链在单分子膜中是有序规整排列的。与ＰＭＭＡ涂膜相比较，ＰＭＭＡ单分子层复合膜作为光电导体的阻挡层具有更优异的光电导性能。     

动态膜压法对有机污染物表面膜性质的研究

膜压法在自然水体中的应用较为广泛,膜压及膜面积可作为自然水体中有机物含量的表征也可作为水体受污染程度的一种判据.利用膜压仪、傅里叶红外光谱和原子力显微镜研究了分子结构对有机污染物在气/液界面上形成表面膜的影响.结果表明:亲水头部的羟基数目对两亲性化合物所形成的表面膜的结构和性能有很大影响.在相同温度下,羟基数为3的脂质化合物的崩溃压高于羟基数为1的崩溃压,这是由于在固相状态下含有3个羟基的脂质分子间能形成更多的氢键,即分子间作用力更强,使得它的崩溃压更高.相同表面压下,强的氢键作用使得多羟基有机物形成了更致密的表面微结构.实验结果可为建立水体中有机污染物表面膜的状态方程以及城市污水表面膜的测定提供实验基础.     

分离压对不同基底上含活性剂液滴铺展特征的影响

针对不同基底结构上含不溶性活性剂液滴的铺展过程,引入受活性剂浓度影响的分离压模型,应用润滑理论建立了液滴厚度和活性剂浓度演化方程组,通过数值计算得到了分离压作用下含活性剂液滴过程的演化特征。研究表明不考虑分离压时,最小液膜高度贴近壁面,诱发去润湿现象发生,基底不平整度增加加剧液膜变形;分离压作用下最小液膜高度显著上升,铺展前沿处衍生出的子波结构明显减少,铺展更加稳定;分离压具有抑制液膜表面变形促进液滴铺展的作用。     

可控硫酸溶液和表面活性剂作用下铜矿石的液体扩散行为及表面润湿性

为了揭示表面活性剂对提高铜矿表面润湿性的潜在作用,采用高速摄像和图像处理方法,对含表面活性剂硫酸溶液的液滴扩散行为进行了可视化研究,并对固液相互作用进行了探讨.结果表明,液体表面张力和矿石表面粗糙度是影响表面润湿性的主要因素.通过定量铺展面积、铺展系数和接触角,揭示了硫酸溶液浓度和表面活性剂对矿石表面润湿性的影响.液滴...     

表面活性剂溶液润湿性质的实验研究进展

由于表面活性剂丰富的多样性和特有内部结构,因此,其在不同体系中所表现出润湿特性和稳定性显著不同,这在一定程度上制约了应用范围和效果。从表面活性剂的润湿现象、活性剂在疏水物质表面和液膜上的铺展,以及在铺展中的指进不稳定现象等方面,综述了目前表面活性剂润湿性质的研究成果,并指出了可供研究的发展方向。     

液晶单分子膜光电效应的研究

采用LB膜技术制备了液晶／花生酸混合膜，利用表面等离极化激元（SPP）技术对液晶单分子膜电光效应进行了研究，其结果表明：在电场作用下液晶／花生酸混合膜的SPP谱的共振峰变窄，共振角的位置也发生变化，即电场作用使得单分子膜的介电常数发生变化，单分子膜的这种电光效应与电场的频率无关。     

基于Si基沉积拉曼增强活性Au膜的制备与表征

研究了一种新的表面增强拉曼活性Au基底的制备方法,采用无电镀沉积方法,通过HF和HAuCl4的混合溶液对Si片进行处理获得具有不同形貌的Si基Au膜,利用扫描电子显微镜(SEM)分析了基底的表面形态和结构,测定结晶紫分子在基底表面的拉曼光谱。结果表明,Si基Au膜表面的表面增强拉曼散射(SERS)增强随制备时间的增加呈现先增强后减弱的趋势,增强效果优于常用的Au胶体系,是一种非常高效的拉曼活性增强基底。     

支链烷基苯磺酸盐在油水界面的分子动力学模拟

采用分子动力学的方法研究了阴离子表面活性剂十六烷基苯磺酸盐在正十六烷-水界面上的聚集结构,研究了苯环在碳氢链上的取代位置对油水界面性质的影响。由界面生成能和界面层厚度的计算结果可知,苯磺酸盐接在十六烷第2个碳上体系从能量上最稳定,界面厚度最大;不同体系的分子占有面积和分子构象参数决定了不同表面活性剂界面单层膜排列情况。研究结果表明,对于较大碳数烷烃,支链烷基苯磺酸盐结构的影响主要来自于尾链的构象排布,苯环的取代位置越靠近碳链端点,分子占有面积越小,在界面上的吸附能力越强。表面活性剂分子的伸展性和有序性的增加使界面排布更紧密,更容易达到低界面张力,利于驱油。     

活性剂溶液铺展过程和动力学特性的研究进展

表面活性剂通过改变物系的界面状态进而改变其铺展、润湿及去湿等过程,活性剂溶液的铺展过程呈现出复杂的指进现象,并受多种因素的影响。从表面活性剂引起的Marangoni效应、实验现象、铺展液膜间的分离压效应、铺展理论模型及特征量演化方程等四个方面阐述了该领域的研究进展,并对可深入研究的方向进行了展望。     

3种生物碳素材料表面的血液相容性

通过比较表面能量参数,血浆蛋白吸附在碳素材料表面后的构象改变和血小板粘附在碳素材料表面后的形态改变,对3种生物碳素材料表面的血液相容性进行了研究。结果表明:3种生物碳素材料的临界表面张力和界面自由能为:石墨>金刚石膜>类金刚石膜;而极性色散比正好相反;石墨对血浆蛋白构象的改变相对较大,DLC膜相对较小,金刚石膜居中;单位面积石墨表面上粘附血小板的数目远大于金刚石膜表面,而纯的类金刚石膜表面上基本没有粘附血小板。类金刚石膜的血液相容性优于金刚石膜,金刚石膜的血液相容性优于石墨。     

原位成形光学微透镜曲面形状的计算

研究原位成形光学微透镜工艺的流体力学机理,建立光学胶滴的表面方程组,它反映了当胶滴在表面张力作用下铺展后,表面上任一点的各坐标间关系.给出求解该方程组的数值计算方法,对不同体积、接触角和特征长度等胶滴性能参数,计算胶滴的表面形状参数,并画出胶滴表面的形状曲线和曲率半径曲线.结果表明:接触角与特征长度减小,则铺展半径增大、厚度减小,表面非球面性变强;在胶滴中掺入适量纳米石英粉末,既可增强透镜强度,又可减小特征长度和接触角;打磨玻璃表面使之粗糙化,既可增加透镜与玻璃间的黏接强度,又可减小接触角.     

紫外线辐照增进HDPE表面能的研究

采用FTIR、接触角测定研究了经过紫外辐照HDPE的表面性能。实验结果表明,通过紫外辐照能在HDPE分子链上引入C＝0、C－0等含氧极性基团,其含量随紫外辐照时间增加而增大,且在氧气氛中其含量比空气气氛中高;紫外辐照后,HDPE与水的接触角变小,与液体石蜡的接触角增大,表面能提高,且氧气氛中变化幅度较大,表明辐照HDPE极性增大,实现了HDPE官能化。