层层自组装超疏水原理

层层自组装原理

用层层自组装的技术制备超薄膜,以水溶性聚阳离子和聚阴离子在带正电荷的平板基片上的交替沉积为例,（1）将带正电荷的基片先浸入聚阴离子溶液中,静置一段时间后取出,由于静电作用,基片上会吸附一层聚阴离子。此时,基片表面所带的电荷由于聚阴离子的吸附而变为电负性；（2）洗涤基片表面,去掉以游离态存在基片上的聚阴离子,并将沉积有一层聚阴离子的基片干燥；（3）将上述基片转移至聚阳离子溶液中,基片表面便会吸附一层聚阳离子,表面电荷恢复为电正性；（4）洗涤基片表面,去掉以游离态存在基片上的聚阳离子,并将沉积有一层聚阳离子的基片干燥。这样便完成了聚阳离子和聚阴离子组装的一个循环。重复上述操作便可得到多层超薄膜，超薄膜的制备过程可描述如下图：

驱动力：（1）相反电荷间的静电或其他作用力的吸附。由于阴阳离子间的静电吸附形成离子对,使得游离态的聚电解质能够沉积到底膜上来。事实上,不仅仅静电力可以作为自组装的沉积驱动力,其他作用力比如氢键等也可以使聚合物有序地组装到一起；

（2）电荷的过渡补偿。当溶液中的聚电解质沉积到底膜上中和了底膜上相反电荷时,这种沉积现象不会马上停止,而是聚电解质继续沉积到一定程度、底膜上的聚电解质和溶液中聚电解质之间的静电排斥力足够大为止。此外,由于阴阳离子间强的离子键作用,能够有效地避免聚电解质

在溶液中的解吸附。