KSV NIMA 緞帶型LB膜分析儀

1. 產(chǎn)品簡(jiǎn)介

KSV NIMA為瑞典百歐林科技有限公司旗下的子品牌之一，主要經(jīng)營(yíng)方向?yàn)閱畏肿訉颖∧さ臉?gòu)建與表征工具。緞帶型Langmuir/LB（Langmuir-Blodgett）膜分析儀為KSV NIMA自主研發(fā)的一款單分子層膜的制備和表征設(shè)備。

與常規(guī)型的L/LB膜分析儀相比，KSV NIMA L/LB緞帶型膜分析儀可以提供更高的表面壓力。使用緞帶取代滑障，可以制備更規(guī)整的單分子層膜，同時(shí)更高的堆積密度，可以提供許多新的應(yīng)用前景。

緞帶型Langmuir/LB膜分析儀主要有兩款：緞帶型Langmuir膜分析儀和緞帶型LB膜分析儀。通過(guò)簡(jiǎn)單的更換槽體，任何KSV NIMA Langmuir或LB膜分析儀均可更換為緞帶型膜分析儀，同理也可將緞帶型膜分析儀更換為常規(guī)型。

2. KSV NIMA 緞帶型LB膜分析儀工作原理

位于氣-液或液-液界面處不可溶的功能性分子、納米顆粒、納米線或微粒所形成的單分子層可定義為Langmuir膜。這些分子能夠在界面處自由移動(dòng)，具有較強(qiáng)的流動(dòng)性，易于控制其堆積密度，研究單分子層的行為。將材料沉積在淺池（稱(chēng)頂槽）中的水亞相上，可以得到Langmuir膜。在滑障的作用下，單分子層可以被壓縮。表面壓力即堆積密度可以通過(guò)Langmuir膜分析儀的壓力傳感器進(jìn)行控制。

在進(jìn)行典型的等溫壓縮測(cè)試時(shí)，單分子層先從二維的氣相(G)轉(zhuǎn)變到液相(L)最后形成有序的固相(S)。在氣相中，分子間的相互作用力比較弱；當(dāng)表面積減小，分子間的堆積更為緊密，并開(kāi)始發(fā)生相互作用；在固相時(shí)，分子的堆積是有序的，導(dǎo)致表面壓迅速增大。當(dāng)表面壓達(dá)到最大值即塌縮點(diǎn)后，單分子層的堆積不再可控。

圖1 單分子層膜狀態(tài)受表面壓力增加的影響

緞帶型Langmuir/LB膜分析儀幾乎與常規(guī)型的膜分析儀的工作原理一致，區(qū)別是緞帶型Langmuir/LB膜分析儀的壓縮機(jī)理為緞帶，而常規(guī)型的為滑障。緞帶插入亞相中，將單分子層封閉起來(lái)，提供膜限制空間。KSV NIMA緞帶型膜分析儀的機(jī)理如下：

圖2 緞帶型Langmuir/LB膜分析儀工作原理：1. 壓縮； 2. 擴(kuò)張

3. 技術(shù)參數(shù)

3.1 緞帶式LB膜分析儀（KN 2005）

1.      槽體材質(zhì)：固體燒結(jié)，無(wú)孔PTFE材質(zhì)，快速限位孔固定，可拆卸清洗或更換為多種其他功能性槽體，含雙側(cè)導(dǎo)流槽，內(nèi)置水浴系統(tǒng)接口

2.      框體特性：33 mm槽體高度調(diào)節(jié)，天平可XYZ三維定位調(diào)節(jié)，含安全限位開(kāi)關(guān)，含攪拌、pH測(cè)量、樣品注射輔助系統(tǒng)等接口

3.      系統(tǒng)設(shè)計(jì)：模塊化設(shè)計(jì)，可獨(dú)立進(jìn)行表面壓測(cè)量和鍍膜實(shí)驗(yàn)，可原位進(jìn)行表面紅外、表面電勢(shì)、布魯斯特角圖像、界面剪切等測(cè)試

4.      總槽體表面積： 322 cm²

5.      最大擴(kuò)展槽體表面積： 148.4 cm²

6.      最小壓縮槽體表面積： 40.5 cm²

7.      滑障速度: 0.1-270 mm/min

8.      滑障速度精度: 0.1  mm/min

9.      測(cè)量范圍：0-300 mN/m（鉑金板）；0-1000 mN/m（鉑金棒）

10.  天平最大負(fù)荷: 1 g

11.  天平定位調(diào)節(jié)： 360° x 110mm x 45 mm（XYZ）

12.  傳感精度: 0.1μN/m

13.  表面壓測(cè)試元件： 標(biāo)準(zhǔn)Wilhelmy白金板，W19.62 x H 10mm，符合EN 14370:2004國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。其他選項(xiàng)：Wilhelmy白金板（W10 x H10 mm）、液/液Wilhelmy鉑金板（W19.62 x H7 mm）、Wilhelmy紙板、白金棒

14.  總亞相容積：387 ml

15.  測(cè)試槽（過(guò)吊帶中線）亞相容積：226 ml

16.  鍍膜井尺寸：20 x56 x 65 mm（長(zhǎng) x 寬 x高）

17.  最大基材尺寸：3 x 52 x63 mm或2英寸

18.  最大鍍膜沖程： 80 mm

19.  鍍膜速度：0.1 – 108 mm/min

20.  電源： 100...240 VAC

21.  頻率： 50...60 Hz

4. 產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)及亮點(diǎn)

4.1 產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

1.      專(zhuān)為極度精確測(cè)試設(shè)計(jì)的超敏感表面張力傳感器。鉑金屬板，鉑金屬棒及紙板都可用作探針以滿(mǎn)足不同的需求。

2.      開(kāi)放性的設(shè)計(jì)便于槽體在框架上的放置及不同槽體的快速更換，同時(shí)便于清洗槽體表面。

3.      當(dāng)需要清潔或更換新槽體時(shí)，槽體在框架上的拆卸/放置極其方便。

4.      Langmuir-Blodgett/Langmuir槽體是由便于清潔、可靠耐久的整塊純聚四氟乙烯構(gòu)成，其設(shè)計(jì)能夠防止槽體和鍍膜井發(fā)生泄漏，同時(shí)避免了使用膠水及其他封裝材料造成的潛在污染。

5.      對(duì)稱(chēng)緞帶壓縮為標(biāo)準(zhǔn)的均勻壓縮方法。

6.      居中的鍍膜井有利于單分子層LB沉積的均一性。

7.      通過(guò)外部循環(huán)水浴對(duì)鋁制底板進(jìn)行加熱/冷卻，以控制亞相的溫度（水浴為分開(kāi)銷(xiāo)售）。

8.      通過(guò)調(diào)整框架撐腳，可快速而準(zhǔn)確地校準(zhǔn)槽體水平。當(dāng)需要放置顯微鏡時(shí)，框架撐腳也可很容易地從槽體上拆除。

4.2 產(chǎn)品亮點(diǎn)

4.2.1 聯(lián)用或相關(guān)分析技術(shù)

本產(chǎn)品可與界面紅外反射吸收光譜儀(PM-IRRAS)，布魯斯特角顯微鏡(BAM)，界面剪切流變儀（ISR），熒光顯微鏡，X射線等光學(xué)表征技術(shù)聯(lián)用或?qū)悠愤M(jìn)行后續(xù)分析。具體如：

1.      紅外反射吸收光譜(KSV NIMA PM-IRRAS)

2.      石英晶體微天平(Q-Sense QCM-D)

3.      表面等離子共振儀

4.      電導(dǎo)率測(cè)量?jī)x

5.      紫外可見(jiàn)吸收光譜儀

6.      原子力顯微鏡

7.      X射線反射器

8.      透射電子顯微鏡

9.      橢圓偏振儀

10.  X射線光電子能譜儀等

4.2.2 本公司可提供聯(lián)用儀器簡(jiǎn)介

1.      界面紅外反射吸收光譜儀（PM-IRRAS）

帶極化模塊的界面紅外反射吸收光譜儀主要用來(lái)決定分子的取向和化學(xué)組成。

2.      布魯斯特角顯微鏡（BAM）

可進(jìn)行薄膜的均一性、相行為和形貌的單分子層成像和光學(xué)觀測(cè)。

3.      表面電位測(cè)量?jī)x（SPOT）

使用無(wú)損振蕩板式電容技術(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)薄膜的電位變化，從而對(duì)單分子層的電學(xué)性質(zhì)進(jìn)行表征。提供堆積密度和取向等信息，可對(duì)任何Langmuir等溫測(cè)試進(jìn)行補(bǔ)充。

4.      界面剪切流變儀（ISR）

這種剪切流變儀可以測(cè)量界面處的粘彈性。適用于氣-液或油-水的研究，在控制表面壓的同時(shí)，可對(duì)粘彈性進(jìn)行分析。

5. 產(chǎn)品應(yīng)用

5.1 應(yīng)用范圍

l  生物膜及生物分子間的相互作用

?   細(xì)胞膜模型（如：蛋白質(zhì)與離子的相互作用）

?   構(gòu)象變化及反應(yīng)

?   藥物傳輸及行為

l  有機(jī)及無(wú)機(jī)涂料

?   具有光學(xué)、電學(xué)及結(jié)構(gòu)特性的功能性材料

?   新型涂料:納米管、納米線、石墨烯等

l  表面反應(yīng)

?   聚合反應(yīng)

?   免疫反應(yīng)、酶-底物反應(yīng)

?   生物傳感器、表面固定催化劑

?   表面吸附和脫附

l  表面活性劑及膠體

?   配方科學(xué)

?   膠體穩(wěn)定性

?   乳化、分散、泡沫穩(wěn)定性

l  薄膜的流變性

?   擴(kuò)張流變

?   界面剪切流變（與KSV NIMA ISR 聯(lián)用）

5.2 客戶(hù)發(fā)表成果（部分）

1.      Q. Guo et al., J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 630-631. (IF= 11.444)

2.      Kumaki et al., Macromolecules 1988, 21, 749-755. (IF= 5.927)

3.      S. Sheiko et al., Nature Materials 2013, 12, 735-740. (IF= 36.4)

4.      Q. Zheng et al., ACS Nano 2011,  5(7), 6039–6051. (IF= 12.033)

5.      Azin Fahimi et al., CARBON 2013, 64, 435 – 443. (IF=6.16)

6.      Xiluan Wang et al., J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 6338–6342. (IF= 11.444)

7.      Zhiyuan Zeng et al. Adv. Mater. 2012, 24, 4138–4142. (IF= 15.409)

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