２ ３ Ｘ射线 光 电子 能谱 （ Ｐ ） ． Ｘ Ｓ
它可 以测 定组装 膜 的化学 成分 和 自组 装膜 表层 的化 学状 态 ，素一 一例举 出来 。
３ 电子显 微 镜 及 显 微 技 术
３ １扫描 电子 显微 电镜 （ Ｅ ． Ｓ Ｍ）
自组装单分子膜表征技术的研究
邢锦娟 ， 楚茂 阳， 张 蕾 ， 琳 刘
（ 渤海大学 功 能化合物 的合成 与应用辽宁省重点实验室 ， 辽宁 锦州 １ １ １ ） ２０ ３
摘 要 ： 自组装 单 分子膜 技 术的研 究是 具有 广 泛的 实用价 值 与应 用价值 的 ， 着 自组装技 对 随 术 的深入 发展 其 应 用领 域 也更加 广泛 ， 同时其 大量 的表 征 方 法也 日益 更新 。 本 文主要 从 以 下几 方 面对 自组 装膜 的表征 手段 作 出了对 比分析 ， 如 ： 、 例 光 电化 学分 析 方 法 、 光谱 学测试 方 法、 观 微
本 课题 组 正在使 用 的表 征手 段进 行综 述 。
１ 电化 学测 试 方 法
１ １ 循 环 伏安 法 （ ｉ ｕａｖｈ—ａ ｐ ｒ ， Ｖ） ． ｃｒ ｌ ｏ ｃ ｒ ｍ ｅｅ Ｃ
循环伏安法测试金属表面的成膜情况效果非常明显， 是在电极体系（ 通常为三电极体系或四电极线工作模 式） 建立后 ， 通过观察经过工作 电极的电流变化来判定 自组装分子膜 在金属表 面的成膜状态 ， ： 以判别 出成 如 可 膜 的组装程度 、 缺陷程度 、 致密性等条件 。以下是 Ｓｈｆ碱 自组装单分子膜在银 片表 面成膜 的循环伏安 图 。 ｃｉ
２ （ １ ２）：６ ２ —６ ８ ９ ９．
［］ ５ 刘琳 ， 钱建华 ， 邶锦娟 ， 等．油罐车污染喷气燃料的原 因分析 （ ］． 油炼制与化工 ， ０ ０ ４ （ ）４ Ｊ 石 ２ １ ， １ ２ ：５—４ ． ８ ［ 吴世逵 ， ６ ３ 林培喜．罐 车内壁元素硫 的来源机理［ ］． Ｊ 石油化工高等学校学报 ， ０ ６ １ （ ）：１— ４ ２ ０ ，９ ２ ５ ５ ． ［］ ７ 康诗钊 ， 穆劲． 有序分子膜技术在无机超薄膜制备 中的应用［ ］ 无机化学学报 ， ０６， ２ ６ ９ １ ７ ． Ｊ． ２ ０ ２ （ ）： ７ —９７ ［ ］ ｉｈｌｔ Ｙ ｋ ｋｗ Ｓｈｏｄ ｒ ｅ ａ． ｅｌｉ ｂｅｖｔ ｎｏ ａｓ ｏ ｅｉ ｔｎｏ ｚｂｎｅｅＡＭ ｉｄｃｄｂ ｐｉ ｌ ｅｒｉｄｅ— ８ Ｍｃ ｅ ｔ Ｒ， ｏｏ ａ ａＭ， ｅｒｅｅ ｔ １Ｒ ａ ｔ ｏ ｓｒａｏ ｆｒｎｉｉ ｍ ｒａｉ ｎａｏ ｅｚｎＳ ｕｅ ｙｏ ｔａ ｎａ ｅ ｎ ｅｏ Ｍ， ｍｅ ｉ ｔ ｓｓ ｚ ｏ ｎ ｃ ｆｌ
装 技术 的主要 特点 ， 但研 究 自组装 分 子膜 的形 状大 小 、 构方 式 、 结 性能 对 比 、 致密 性与 稳定 性等 性质却 离 不
开表 征方 法 。科 学 研究 中利 用大 量 的表征 技术 ， 以提 高 工作 效 率 ， 可 节省 劳 动 成本 ， 同时 也 可 以获 得 人 肉 眼所不 能 察觉 的信 息 ， 因此选 择恰 当的表 征技 术 、 法 与表征 参数 是科 研工 作者 需要 亟待 解决 的 问题 。但 方 关 于 自组 装分 子膜 的表 征技 术等 方面 的文 章在 近几 年 内并 不 多见 ¨ ， 本文 就 自组 装 分子 膜 的表 征 方 法及
Ｅ／
图 １ 裸 银 片 电极 和加 Ｓｈｆ碱 自组 装分 子膜银 片 电极 的循 环伏 安 图 ｅｉ
收 稿 日期 ：０ １— ３— １ ２１ ０ ２．
基金项 目： 辽宁省教育厅资助项 目（ ｏ２ ０ Ｒ ２ ． Ｎ ：０ ９ ０ ） 作者简介 ： 邢锦娟 （９ ０一） 女 ， １８ ， 实验师 ， 主要从事应用化学实验教学科研 工作 ． 刘琳 （９ ５一） 女 ， １６ ， 教授 ， 博士 ， 主要从事应用化学方面的研究 工作
塔菲 尔 曲线法 可 以测 出金 属表 面 自组 装单 分子 膜 的组 装 程度 ， 如成膜 的致 密性 ， 稳定 性等 等 。是通过 观测 腐蚀 电位 和腐蚀 电流 的高低 ， 阴极 、 阳极腐 蚀效 果来 判 断基 体 表 面成膜 情 况 的 ， 常是 测试 一 组 数据 通
（ 次 以上 ） 能对 比看 出表 面成膜 的好坏 。 两 才
第３ ２卷 第 ２期
２ １ 年 ６月 ０１
渤海 大学 学报 （ 自然科学 版 ）
Ｊｕｎｌ ｆ ｏａ Ｕ ｉ ｒｉ （ ａ ｒｌ ｃｅｃ ｄｔ ｎ ｏｒａ ｏ ｈｉ ｎ ｅｓｙ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｅＥ ｉｏ ） Ｂ ｖ ｔ ｕ ｎ ｉ
Ｖｏ１３ ． ． ２ Ｎｏ． ２
Ｊ ｎ ２ １ ｕ ．０ １
１６ ９
渤海大学学报 （ 自然 科 学 版 ）
第３ ２卷
以上 Ｃ 图 中共 测 试 三银 片 ， Ｖ 自上 而 下分 别 为无 自组 装 裸银 片 ， 组装 时间 为 ５小 时和 ４ ０小 时 的加 膜 银 片 。清 晰可 见 ， 自组装 裸银 片 的扫描 电流 变化 明显 ， 无 而加膜 两银 片 的扫描 电流平 缓趋 于直线 。 １２ 塔菲 尔 曲线法 （ｔ ｅ Ｃ Ｉｅ Ｔ ． ａ ｌ ＨＶ ， Ｃ） ｆ
单 分子 膜 的设 计 及 电化 学 、 光化学 效应 的研 究 等 等 ； 自组 装单 分 子膜 可 与生 化技 术 、 信息 技 术 进行 兼 容 性 研究 Ｅ 。 ９ Ｉ
参考文献 ：
［］ １ 张俊苓 ， 杨芳 ， 郑文杰 ， 等．自组装单分子膜及其表征方法（ ］ 化学进展 ， ０５，７ ２ ：０ Ｊ． ２０ １ （ ）２ ３—２ ８ ０． （］ ２ 刘琳 ， 楚茂 阳， 邢锦娟 ， 等．Ｓｈｆ碱合成及其 自组装 单分子膜在银表面防护性能［ ］ 石油化工高等学校学报 ， ０ １ ２ （ ）：１ ４ ｃｉ Ｊ． ２ １ ，４ １ —． ［ ］ ｏ ｍ ｎＣＬ Ｒ ｂ ｌＪＦ ｅ —Ａ ｓｍｂｅ ｈｎ—Ｆｌ ｌ ｄ ｙＰｙ ｅ ｏｅ ｏｉｏ ：ｏ ｅ ｙｅｅｘ ｅ ａｄｐｌ（ ｅｈｌ ｔａｒ ｔ） Ｊ ． ３ Ｈ ｆ ａ ， ａｏｔ ．Ｓｌ ｓｅ ｌｄＴ ｉ ｆ ｉ Ｂｅ ｓ ｏｍ ｒ ｄｐｓｉｎ Ｐｌ ｔ ｌ ｏｉ ）ｎ ｏ ｍ ｔｙ ｍｅ ｃ ａ （ ］ ｍ ｎ ｂ Ｃ ｔ ｙ（ ｈ ｎ ｄ ｙ ｈ ｔｅ
显微 学测试 法等及 自组装 分子 膜 的相 关辅助 手段 ， 例如 ： 粗糙 度检 测 法 、 像显 微观 测 法、 圆光 金 椭 度 法等 ， 并对 其发展 前 景作 了展 望 。
关键 词 ： 自组 装单 分子 膜 ； 征技 术 ； 表 量子化 学研 究
中图分类 号 ： ６ ２ ０ Ｇ ４ ． 文 献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ：６ ３— ５ ９ ２ １ ） ２— １５— ４ １７ ０ ６ （０ １ ０ ０ ９ ０
ｈｎｅ ｅｔ【 ］ Ａ ｐｉｄＳ ｒ ｃ ｃｅｃ ， ０ ４ ２ ８ １ ａｃｍ ｎ Ｊ ． ｐ ｌ ｕｆ ｅＳ ｉ ｅ ２ ０ ， ２ （４）： ５— ７ ． ｅ ａ ｎ ６ ２０
［］ ９ 林全愧 ， 计剑 ， 谭庆刚 ， 层层 自组装技术在生物医用材料领域 中的应用研究进展［ ］ 高分子通报 ， ０ ６ ８ ５ 等． Ｊ． ２ ０ （ ）： ８—６ ． ３
Ｏ 前 言
自组 装单 分子 膜 （ Ａ ） Ｓ Ｍｓ 的制 备技 术 与机 理研究 已成 为 当今科 研 工 作 者们 的研 究 热点 ， 如 ： 蚀科 例 腐 学 、 面科 学 、 界 材料 科学 等许 多领 域 。它 的制备 技术 多样 化 ， 应用 领域 广泛 化 ， 艺简 单 ， 本低 廉 ， 自组 工 成 是
３ ３ 扫描 隧道 显微镜 （ Ｔ ． Ｓ Ｍ）
此技 术可 观察 大分 子和生 物膜 的分 子结 构 。能 实 时观测 每个原 子 或分子 在基体 表 面 的排 列状 态和 电 子行 为 。图像 凹 凸可见 ， 暗相 间 ， 明 亮部 与 凸起 相对 应 ， 暗部 与 凹陷相对 应 ， 以可 以推 知 自组 装单 分子膜 所
Ｍａ ｒ ｍｏ ｅ ｕ ｅ ， ９ ６， ９： ５ ３ —２ ４ ． ｃ ｏ ｌｃ ｌ ｓ １ ９ ２ ２ ４ ５ ７
［ ］ ｉｂｎ ＫｎａｄＨ Ａ，ｅｎｎｓＧ Ｋ，ｔ １ ｈｔ ｙｔｍ Ｉ ａｅｎ ｇｉａｅ ｙｓａｎｎ ｌｃ ｏｈ ｍｃｌ ｃ ｓｏｙ Ｊ ．Ｌ ｎｍｕ ， ０ ５ ４ Ｃｏａ ｕＭ， ｉｃｉ Ｊｎ ｉｇ ｅ ａ．Ｐ ｏ ｏ—ｓｓ ｐ ｔ ｉ ｇｄｂ ｃｎ ｉｇｅ ｔ ｃｅ ｉａ ｍｉｏｃｐ ［］ ａ ｇ ｉ ２ ０ ， ｅ ｒｎ ｍ ｅｒ ｒ ｒ
的致 密性 和有 序性 。
１８ ９
渤海大学学报（ 自然科学版 ）
第３ ２卷
结 束 语
自组装 技术 在科学 研究 、 学实践 、 领域 、 药领域 和 腐蚀 防护方 面取 得 了 巨大成 就 并 创造 了巨 教 应用 医
大的经济价值和社会利益。例如 ： 在油罐车清洗方面 ， 可以在油罐 内壁酸洗 、 碱洗等后再添加缓蚀剂 ， 起到 缓 释作 用 。如果 罐车 内壁 清洗后 ， 利用 自组 装技 术使 自组 装单 分 子膜 附着在 内壁 就 可 以长 久 使用 不 会 被腐蚀 。既减少 了工艺去腐过程又减少了大量经济成本 。就纳米材料技术方面， 自组装技术的表征手 段 也发 挥 出极 大 的辅助 作用 ， 以利用 光 电显微镜 观 测 纳米 图案 加工 和 微 观粒 子 的精 确 构 造 ７， 可 ｌ 自组 装
扫描 电子 显微 电镜是 观测基 底 表面成 膜形 貌 的有效 仪器 ， 通过 Ｓ Ｍ 的扫描 可清 晰看 出基 体 表 面的成 Ｅ
膜形 貌与 结构 ， 也可 以根 据成膜 的组 装 时问观 察成 膜 的存 在情 况 与致 密性 程 度 。此 手段 不 能 定量 说明组
装膜 的分 子构 成等 等 ， 可直 观观察 其表 面状 态 。以下两 图为 Ｔ＝ ｍｉ Ｔ＝ ５ ｉ ， 只 ５ ｎ和 ８ ｍｎ时 ３一巯 基丙 基三 甲