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KSV NIMA Langmuir和Langmuir-Blodgett膜分析儀用于制備和表征具有可控堆積密度的薄膜。當(dāng)我們需要以半連續(xù)的沉積程序來制備超大面積的薄膜時(shí)，可以使用這種特殊的KSV NIMA roll to roll 柔性 LB膜制備系統(tǒng)。

納米材料薄膜涂層制備

使用納米顆粒材料制備的涂層和薄膜在各種產(chǎn)品和應(yīng)用中越來越受到人們的重視和使用，如顯示器、傳感器、醫(yī)療器械、儲(chǔ)能材料和能量采集材料等。成功制備出能同時(shí)滿足堆積密度、分子取向、膜厚度等多參數(shù)要求的均一涂層成為了眾所周知的科研挑戰(zhàn)。

而解決這種納米顆粒薄膜涂層制備的一類精密技術(shù)就是KSV NIMA 的Langmuir-Blodgett (LB) 技術(shù)和 Langmuir-Schaefer (LS) 技術(shù)。

技術(shù)優(yōu)勢

KSV NIMA Langmuir膜分析儀可以在液-氣界面制備單分子層，而KSV NIMA Langmuir Blodgett膜分析儀可以在液-氣界面處形成單分子層，然后將該層作為涂層轉(zhuǎn)移到固體基質(zhì)上。Langmuir和Langmuir-Blodgett技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢，它們在全球被廣泛應(yīng)用于研究一些*基本的科學(xué)問題。 這些優(yōu)點(diǎn)包括：

• 精確控制分子堆積密度

• 精確控制涂層厚度

• 在大面積上均勻沉積

• 可制備具有不同層結(jié)構(gòu)的多層結(jié)構(gòu)

• 可使用不同種類的顆粒和基材，具有高度的靈活性

• 在沉積之前可以預(yù)先監(jiān)控涂層質(zhì)量

KSV NIMA 柔性LB膜制備系統(tǒng)

KSV NIMA Langmiur和Langmuir-Blodgett膜分析儀是制備和研究單分子層的首要工具。基于30年來研究Langmuir膜累積得到的專業(yè)知識和經(jīng)驗(yàn)，KSV NIMA 膜分析儀系統(tǒng)已成為一款多用途、功能強(qiáng)大的儀器，可以幫助您獲得高質(zhì)量數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)非常靈活和堅(jiān)固，可以確保超高質(zhì)量的結(jié)果。當(dāng)我們需要以半連續(xù)的沉積程序來制備超大面積的薄膜時(shí)，可以使用一種特殊的KSV NIMA 柔性 LB膜制備系統(tǒng)。

操作原理

如上圖所示，在柔性膜制備過程中，柔性基材被連續(xù)地輸送入槽體，在槽體中穿過單層納米顆粒或其他材料。通過對沉積參數(shù)進(jìn)行精確控制，能夠快速地沉積大面積的均勻薄膜。柔性基材的運(yùn)動(dòng)由計(jì)算機(jī)控制的電動(dòng)輥推動(dòng)。在此過程中，超靈敏度的微量天平實(shí)時(shí)監(jiān)測納米顆粒的堆積密度。

特點(diǎn)與優(yōu)勢

質(zhì)量

• 單個(gè)固體PTFE槽（包括浸漬井）可以輕松清潔，沒有任何膠水或涂層污染。

• 可調(diào)支架、槽頂定位銷、限位開關(guān)和溢流通道確保系統(tǒng)的安全可靠使用。支架可以很容易地移除來與顯微鏡集成。

• 集成所有高精度部件的外殼一體化設(shè)計(jì)，堅(jiān)固耐用。

• KSV NIMA廣泛的知識和應(yīng)用支持團(tuán)隊(duì)讓您可以充分利用您的儀器-與當(dāng)?shù)睾献骰锇楹腿蚬こ處熀献鳌?/span>

可用性

• 采用超靈敏的壓力傳感器，使用標(biāo)準(zhǔn)Wilhelmy白金板方法進(jìn)行表面壓力感應(yīng)。可選用一次性紙板來避免清潔或在有限空間內(nèi)使用高質(zhì)量鉑金棒。

• 功能強(qiáng)大的KSV NIMA LB軟件將所有控制和數(shù)據(jù)分析集成到同一軟件中，包括不同的表征工具。

• 所有的槽都帶有集成的溫度控制通道，可以方便地與獨(dú)立恒溫水浴一起使用。

多功能性

• 專門的表征工具可以保證在涂層之前和涂層工藝之后的漂浮薄層質(zhì)量。

• 采用簡單的槽體和滑障放置的開放式模塊化設(shè)計(jì)，便于與特征化系統(tǒng)集成，可升級并易于清潔零件。

• 同時(shí)允許在液-液界面處進(jìn)行研究，并且可以使用交替系統(tǒng)在單個(gè)實(shí)驗(yàn)中對兩種不同材料自動(dòng)進(jìn)行交替鍍膜。

• 提供各種配件如pH探頭、不同尺寸的Wilhelmy板、注射口等

應(yīng)用概述

KSV NIMA Langmuir和Langmuir-Blodgett膜分析儀可用于制備高度復(fù)雜的有序薄膜。 這些應(yīng)用包括：

• · 用納米顆粒制備功能性涂層（改變例如潤濕性、反射性、生物相容性、導(dǎo)電性、結(jié)合性質(zhì)等）

• · 在空氣-緩沖液界面處形成模型細(xì)胞膜，研究毒素或藥物對細(xì)胞膜的影響

• · 形成用于研究聚合物交聯(lián)、穩(wěn)定性、降解等的聚合物薄膜

• · 用多組分結(jié)構(gòu)構(gòu)建復(fù)雜的傳感器表面

• · 研究兩親分子的相互作用、吸附、解吸、界面穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)

• · 界面流變學(xué)研究，以確定薄膜的穩(wěn)定性、相變或反應(yīng)

通常用于薄膜制作的材料包括：

• · 納米顆粒（聚合物，陶瓷，金屬）和石墨烯

• · 脂質(zhì)體和磷脂

• · 聚合物和低聚物

• · 蛋白質(zhì)，多肽和其他生物聚合物

• · 量子點(diǎn)

• · 表面活性劑、乳液、膠體

• · 其他兩親性分子

軟件

KSV NIMA LB軟件是制備涂層和研究Langmuir薄膜的強(qiáng)大工具。 基于30年的經(jīng)驗(yàn)，KSV NIMA LB軟件包含有效和簡便的測量和數(shù)據(jù)處理所需的所有工具。

多功能測試模式使得測量涵蓋從浸漬到壓縮等溫線、吸附研究和界面流變學(xué)。 該軟件將整個(gè)測量設(shè)置與結(jié)果一起保存，便于分析。 所有數(shù)據(jù)都可以根據(jù)需要輕松查看、繪圖、報(bào)告和導(dǎo)出。

測試功能包括：

• · 用于沉積材料層的鍍膜模式，包括鍍膜效果參數(shù)轉(zhuǎn)移比，在整個(gè)浸漬過程中保持堆積密度恒定

• · 壓縮/弛豫等溫線，用于分子相互作用和相變

• · 等溫等壓線，通過自動(dòng)保持壓力穩(wěn)定并跟隨溫度/面積變化

• · 單分子層動(dòng)力學(xué)，用于酶、聚合或任何其他零級反應(yīng)

• · 酶、蛋白質(zhì)、肽和類似分子的吸附和滲透

• · 采用滑障振蕩法測試界面流變學(xué)，用于Langmuir膜的粘彈性研究、乳液或泡沫穩(wěn)定性等

• · 集成的KSV NIMA表征工具功能，便于集成如與KSV NIMA 小型布魯斯特角顯微鏡· MicroBAM聯(lián)用時(shí)基于表面壓力的自動(dòng)圖像記錄

應(yīng)用實(shí)例

納米顆粒、石墨烯和氧化石墨烯涂層

LB和LS技術(shù)提供了制備高度有序堆積的納米顆粒薄膜的平臺。 這些涂層具有特殊功能，可用于新的應(yīng)用。

在KSV NIMA中型槽上使用Langmuir-Blodgett技術(shù)沉積在石英基底上的單分子層200nm直徑聚苯乙烯納米球。 （a）單分子層的AFM圖像，（b）同一圖像的傅立葉變換，表明采用該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的結(jié)晶度。Copyright Dr. Alaric Taylor

浸漬鍍膜、LB和LS技術(shù)已被證明是控制石墨烯和氧化石墨烯薄膜的優(yōu)良方法。 這些方法大大提高了由液體剝離方法生產(chǎn)得到的SG和SGO的沉積分散可控性。由于液體剝離法被認(rèn)為是具有極大潛力的工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)石墨烯的方法，因此這些沉積方法在石墨烯研究中具有重要意義。

利用PM-IRRAS，可以記錄漂浮和沉積層的詳細(xì)IR光譜以確定化學(xué)組成。 可制備一張石墨烯片，以驗(yàn)證LS是制備和研究單層石墨烯和氧化石墨烯薄膜的好方法。

Gilje， S. et al.， ‘Nano Letters’ (2007)， 7， 3394-339

親脂性蛋白常常存在于細(xì)胞膜中，漂浮單分子層模型可用于研究它們在接近原始環(huán)境時(shí)的相互作用，研究參數(shù)包括不同環(huán)境或含量的膜的堆積密度。

配件

KSV NIMA提供了廣泛的配件選擇，可以集成到系統(tǒng)中提供進(jìn)一步的檢測表征功能。包括:

• · MicroBAM 布魯斯特角顯微鏡用于確保預(yù)沉積膜的表面結(jié)構(gòu)完整性

• · 用于自動(dòng)導(dǎo)入樣品顆粒或分子的自動(dòng)進(jìn)樣泵

• · 亞相蒸發(fā)補(bǔ)償工具，防止長時(shí)間測量中的亞相蒸發(fā)

• · 用于研究分子取向排布的表面電位儀(SPOT)

• · Langmuir-Schaeffer水平沉積樣品架

• · 用于沉積環(huán)境的溫度監(jiān)控設(shè)備

• · 用于監(jiān)測沉積液體的pH測量探針

• · 用于將樣品直接導(dǎo)入亞相的注射端口

• · 用于研究分子取向排布的表面電位儀(SPOT)

• · Langmuir-Schaeffer水平沉積樣品架

• · 用于沉積環(huán)境的溫度監(jiān)控設(shè)備

• · 用于監(jiān)測沉積液體的pH測量探針

• · 用于將樣品直接導(dǎo)入亞相的注射端口

技術(shù)參數(shù)