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。當我們需要以半連續的沉積程序來制備超大面積的薄膜時，可以使用這種特殊的KSV NIMA roll to roll 柔性 LB膜制備系統。

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品和應用中越來越受到人們的重視和使用，如顯示器、傳感器、醫療器械、儲能材料和能量采集材料等。成功制備出能同時滿足堆積密度、分子取向、膜厚度等多參數要求的均一涂層成為了眾所周知的科研挑戰。

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

技術優勢

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移到固體基質上。Langmuir和Langmuir-Blodgett技術具有獨特的優勢，它們在全球被廣泛應用于研究一些*基本的科學問題。 這些優點包括：

• 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構的多層結構

• 可使用不同種類的顆粒和基材，具有高度的靈活性

• 在沉積之前可以預先監控涂層質量

KSV NIMA 柔性LB膜制備系統

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膜累積得到的專業知識和經驗，KSV NIMA 膜分析儀系統已成為一款多用途、功能強大的儀器，可以幫助您獲得高質量數據。該系統設計非常靈活和堅固，可以確保超高質量的結果。當我們需要以半連續的沉積程序來制備超大面積的薄膜時，可以使用一種特殊的KSV NIMA 柔性 LB膜制備系統。

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。通過對沉積參數進行精確控制，能夠快速地沉積大面積的均勻薄膜。柔性基材的運動由計算機控制的電動輥推動。在此過程中，超靈敏度的微量天平實時監測納米顆粒的堆積密度。

特點與優勢

質量

• 單個固體PTFE槽（包括浸漬井）可以輕松清潔，沒有任何膠水或涂層污染。

• 可調支架、槽頂定位銷、限位開關和溢流通道確保系統的安全可靠使用。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計，堅固耐用。

• KSV NIMA廣泛的知識和應用支持團隊讓您可以充分利用您的儀器-與當地合作伙伴和全球工程師合作。

可用性

• 采用超靈敏的壓力傳感器，使用標準Wilhelmy白金板方法進行表面壓力感應。可選用一次性紙板來避免清潔或在有限空間內使用高質量鉑金棒。

• 功能強大的KSV NIMA LB軟件將所有控制和數據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量。

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

• 同時允許在液-液界面處進行研究，并且可以使用交替系統在單個實驗中對兩種不同材料自動進行交替鍍膜。

• 提供各種配件如pH探頭、不同尺寸的Wilhelmy板、注射口等

應用概述

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

• · 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、導電性、結合性質等）

• · 在空氣-緩沖液界面處形成模型細胞膜，研究毒素或藥物對細胞膜的影響

• · 形成用于研究聚合物交聯、穩定性、降解等的聚合物薄膜

• · 用多組分結構構建復雜的傳感器表面

• · 研究兩親分子的相互作用、吸附、解吸、界面穩定性和結構

• · 界面流變學研究，以確定薄膜的穩定性、相變或反應

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

• · 脂質體和磷脂

• · 聚合物和低聚物

• · 蛋白質，多肽和其他生物聚合物

• · 量子點

• · 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薄膜的強大工具。 基于30年的經驗，KSV NIMA LB軟件包含有效和簡便的測量和數據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。 該軟件將整個測量設置與結果一起保存，便于分析。 所有數據都可以根據需要輕松查看、繪圖、報告和導出。

測試功能包括：

• · 用于沉積材料層的鍍膜模式，包括鍍膜效果參數轉移比，在整個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，通過自動保持壓力穩定并跟隨溫度/面積變化

• · 單分子層動力學，用于酶、聚合或任何其他零級反應

• · 酶、蛋白質、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，用于Langmuir膜的粘彈性研究、乳液或泡沫穩定性等

• · 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聯用時基于表面壓力的自動圖像記錄

應用實例

納米顆粒、石墨烯和氧化石墨烯涂層

LB和LS技術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，可用于新的應用。

在KSV NIMA中型槽上使用Langmuir-Blodgett技術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，表明采用該技術可實現優異的結晶度。Copyright Dr. Alaric Taylor

浸漬鍍膜、LB和LS技術已被證明是控制石墨烯和氧化石墨烯薄膜的優良方法。 這些方法大大提高了由液體剝離方法生產得到的SG和SGO的沉積分散可控性。由于液體剝離法被認為是具有極大潛力的工業大規模生產石墨烯的方法，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IR光譜以確定化學組成。 可制備一張石墨烯片，以驗證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胞膜中，漂浮單分子層模型可用于研究它們在接近原始環境時的相互作用，研究參數包括不同環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，可以集成到系統中提供進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沉積膜的表面結構完整性

• · 用于自動導入樣品顆粒或分子的自動進樣泵

• · 亞相蒸發補償工具，防止長時間測量中的亞相蒸發

• · 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

• · 用于沉積環境的溫度監控設備

• · 用于監測沉積液體的pH測量探針

• · 用于將樣品直接導入亞相的注射端口

• · 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

• · 用于沉積環境的溫度監控設備

• · 用于監測沉積液體的pH測量探針

• · 用于將樣品直接導入亞相的注射端口

技術參數