[实用新型]三槽式单分子膜成膜与拉膜装置

说明书

本实用新型属于单分子膜的成膜与拉膜装置。

利用单分子膜技术以形成有序超细颗粒^［1］Barravd Journal de chimie physieque 82. No.6 1985以及有序蛋白质二维晶体的方法^［2］M. Ahlers. H. Ringsdorf et al Advanced Materials 3 （1991）No.1 P39－46均有报导，这种方法的特征是在一个膜天平^［3］A.W. Adamson Physical chemistry of surfaces 4th，Ed 1982.P111的液槽中，液面上铺以两亲分子，结果生成纳米尺寸的颗粒或整齐排列的生物分子或颗粒。改变膜天平的表面压，可以控制膜内两亲分子的有序程度。从而导致在单分子膜液相一侧的化学生成物，如超细颗粒或蛋白质有序排列，这种技术在纳米材料制备以及仿生膜的研究方面具有重大意义。

然而在进行这种单分子膜的界面反应或界面吸附时，由于铺膜与成膜后的反应，均在一个槽中进行，经常遇到不均一的问题，如果先有均匀亚相（既液相），然后在液面上铺以两亲分子，则由于表面扩散需要时间，后铺上的单分子膜有不均匀分布的问题。如果先有均匀单分子膜，则后将反应物置入亚相中，则反应物由于扩散过程亦会造成不均匀单分子膜。Fromherz^［4］P.Fromherz，Rev.Scient.Instrum.，Vol.46，1380（1975）设计了圆盘多室膜天平以解决此问题，即在一个圆盘形槽中分成多格，一格中两亲分子铺成单分子膜，另一格的亚相中，放置要与单分子膜反应的物质，将膜夹在二个浮障中平移至反应物质所在的另一格上，取得了很大成功。但缺点是由于膜在运动时，不同半径处的线速度是不一样的，因此在运动过程中膜受到不均匀作用力，会破坏膜的均一性，而且这种仪器机械结构复杂，移动时二个活动的浮障有时有相对位移。

本发明的目的是避免圆盘多室膜天平的缺点，设计出一种新型的三室式单分子膜的成膜与拉膜装置。

本装置的结构图见图1，其特点是本装置为长方形槽。由三室构成，其上置有可移动的长方形膜转移框架（3），它与槽之间采用导向滑移配合，长方形框架上有可移动的压膜浮障（1），长方形框架和压膜浮障可以手动或由马达（4）带动。长方形框架（3）的移动速度为1－4mm／min，压膜浮障的移动速度为0.5－2mm／min。

在形成单分子膜前将长方形框架（3）放在左边（A区），在表面上放入两亲分子以铺膜，并利用长方形框架中的浮障（1）的移动以调节表面压。在达到所需要的表面压后，整个长方形框架（3）向右移动，在右边（C区）下面放置化学物质或生物分子，使单分子膜与C区中的物质发生化学反应或吸附。由于长方形框架是一个整体，不会有相对位移。

利用提拉装置可以进行水平式或垂直式的拉膜方法，以形成多层的Langmuir－Blodgett薄膜。

利用该装置可以在不同表面压、不同浓度、不同温度和时间下进行如下研究：

（1）.制备超细颗粒和有序蛋白质或超细颗粒薄膜。

（2）.研究表面化学反应。

（3）.研究颗粒生长动力学。

实施例1，在A区5.28×10^－4M AgNO₃溶液的表面上铺以花生酸，在π＝20mN／m时，将膜移至C区，C区溶液为2.6×10^－4M AgNO₃和2.6×10^－3M硫酸肼，这样银超细微粒的成核和生长过程便在C区的膜上进行，然后利用水平法在珂罗酊上取样做电镜观察。

利用此法可以得到稳定的，紧密排列的和大小均一银超细微粒，直径约为1纳米。

实施例2，在A区面上铺以卵磷脂与胆固醇的混合氯仿溶液，在π＝0，5，10，20mN／m时，将膜移至含有葡萄糖氧化酶的（GOD）C区，C区溶液PH＝5.7Kcl浓度为0.1N经过20分钟吸附后提拉到憎水玻璃板上，提拉速度为5－20mm／min，形成双层膜，将此含有酶膜的玻璃板放入葡萄糖的靛胭脂溶液中，根据溶液褪色的程度可以看出其相对活性与膜表面压的关系，其结果如下表：

π（mN／m）        0        5        10        20

（Do－D）／Do        0.35        0.20        0.10        0.08