LB膜分析仪的工作原理

位于气-液或液-液界面处不可溶的功能性分子、纳米颗粒、纳米线或微粒所形成的单分子层可定义为Langmuir膜。这些分子能够在界面处自由移动，具有较强的流动性，易于控制其堆积密度，研究单分子层的行为。将材料沉积在浅池(称顶槽)中的水亚相上，可以得到Langmuir膜。在滑障的作用下，单分子层可以被压缩。表面压力即堆积密度可以通过Langmuir膜分析仪的压力传感器进行控制 。

在进行典型的等温压缩测试时，单分子层先从二维的气相(G)转变到液相(L)最后形成有序的固相(S)。在气相中，分子间的相互作用力比较弱;当表面积减小，分子间的堆积更为紧密，并开始发生相互作用;在固相时，分子的堆积是有序的，导致表面压迅速增大。当表面压达到最大值即塌缩点后，单分子层的堆积不再可控(图1)。

图1 单分子层膜状态受表面压力增加的影响

单分子层膜状态受表面压力增加的影响。LB膜沉积过程是将样品从单分子层中垂直拉出(图2a)，通过反复沉积技术可制备多层LB膜(图2b)，亲水性及疏水性样品均可在液相或气相中沉积为单分子层。