为了研究聚芴材料DSFX-SFX分子在气液两相表面的行为, 分子处于溶液、LB膜及粉末状态的光学特性, 以及分子有序排列对其发光特性的影响, 制备了聚芴材料DSFX-SFX的X型LB膜, 研究了π-A等温曲线, 测量了其紫外-可见吸收谱和稳态荧光光谱。结果表明, 分子以face-on形式平躺在亚相表面, 单分子面积为4.78 nm2。在氯仿溶液中吸收峰位在354 nm, 归属于分子中三聚氧杂蒽部分与芴环间π-π*电子跃迁; 荧光发射峰位在396, 419, 445 nm(肩峰), 归属于发色团三聚氧杂蒽, 是芴环与氧杂蒽环之间的电荷转移。在LB膜中, 吸收谱和荧光光谱与其溶液光谱相比, 整体红移6 nm。结果表明: 在LB膜中, 两个分子形成激基缔合物, 与单分子状态相比, 激基缔合物的HOMO升高而LUMO降低。与粉末状态相比, 该材料在LB膜中有很强的荧光发射, 表明该材料形成有序排列超薄膜有利于荧光发射。

制备了两种烷基取代喹吖啶酮衍生物C6DHQA和C16DMQA的X型Langmuir-Blodgett(LB)膜，采用紫外可见吸收、稳态荧光和时间分辨荧光的方法研究其溶液及LB的光学特性。研究结果表明，C16DMQA比C6DHQA的吸收谱整体红移，说明烷基链加长减小了分子的能级间隔；两者LB膜的吸收谱较溶液整体红移，说明在LB膜中形成了“J-聚集体”。两种材料的溶液及LB膜都有较强的荧光发射，溶液的荧光谱与吸收谱有很好的镜像对称关系，形成LB膜后，镜像对称关系被打破，两者第三个荧光峰相对强度差别很大。C6DHQA溶液中的荧光寿命为21 ns左右，C16DMQA溶液中的荧光寿命为22 ns左右，形成LB膜后，荧光寿命明显较少，两者第三个荧光峰对应的荧光寿命差别较大。其原因应归于C16DMQA分子在基板上的排列更密，分子间的相互作用力强，从而对能级结构的影响更大。

制备了十八胺单层、多层LB膜及粒径为几个纳米的金纳米粒子。pH值小于10.3时十八胺带正电荷, 将其置于金纳米溶胶(pH值＜10.3)中, 带负电荷的金纳米粒子与带正电荷的十八胺之间通过静电作用, 金纳米颗粒被成功地吸附组装到十八胺LB膜中, 形成纳米薄膜。紫外-可见光谱、红外光谱及扫描电镜显示: 金纳米颗粒通过这种方法能够很好的组装在十八胺LB膜上, 且其组装层整齐有序, 同时也受十八胺LB膜层数及组装时间的影响。

采用LB 膜诱导沉积法制备聚(3, 4)乙烯二氧噻吩(PEDOT)高度有序导电聚合物薄膜。实验表明，聚(3, 4)乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺(PEDOT-PSS)纳米粒子对单分子层具有包裹作用，形成了稳定的复合单分子膜；二次离子质谱(SIMS)和小角X 射线反射(XRR)分析表明十八胺-硬脂酸/聚(3, 4)乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺(ODA-SA/PEDOTPSS)组装体优于十八胺/聚(3, 4)乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺ODA/PEDOT-PSS，具有更好的成膜性能，表面粗糙度小且稳定可控，薄膜具有较好的有序结构。设计了不同的测试结构，测量了复合膜的垂直电导率和水平电导率，研究了薄膜的直流电流－电压特性，采用变程跳跃模型(VRH)对结果进行了拟合，表明三维变程跳跃模型(3D-VRH)可以较好的解释多层膜中载流子的迁移。

首次采用LB 膜诱导沉积法制备PEDOT 高度有序导电聚合物薄膜，所采用的工艺是将十八胺(ODA)与聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT-PSS)先形成ODA 包裹PEDOT-PSS 纳米粒子的组装体，然后再将其铺展于气/液界面，制备PEDOT-PSS 复合LB 膜。研究了复合单分子膜在气/液界面的成膜性能，对不同层数的LB 膜进行了较为详细的微观分析和结构表征。采用UV-Vis 光谱对不同层数的复合膜进行了表征， 发现ODA-SA/PEDOT-PSS 膜具有比ODA/PEDOT-PSS 膜好得多的成膜性，这是由于生成的氨基酸改善了复合膜的成膜性；FT-IR 和XPS 分析表明固态复合膜中存在静电作用力，复合膜靠静电力在气/液界面进行组装。实验表明，PEDOT-PSS 纳米粒子对单分子层具有包裹作用，形成了稳定的复合单分子膜；在十八胺(ODA)和硬脂酸(SA)摩尔比2：1、亚相温度23℃、PEDOT-PSS 浓度1×10-3 mol/L、压缩速率5 mm/min、拉膜速率为1 mm/min 的条件下薄膜具有较好的成膜性能。

采用Langmuir-Blodgett(LB)膜静电诱导沉积法制备聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)高度有序导电聚合物复合薄膜,研究了薄膜的导电性能并进一步研究薄膜在改善器件性能方面的作用。并将其应用于有机电致发光二极管(OLED)器件的空穴缓冲层,将聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)复合LB 沉积于纳米铟锡金属氧化物(ITO)电极上,制备了以复合LB 膜为空穴缓冲层的OLED 器件。发现复合LB 膜改善了器件性能(启动电压降低、最大亮度增加),但进一步的研究表明LB 膜器件在一定时间后出现性能劣化。I-V 特性和X 射线反射率(XRR)分析表明,薄膜的结构发生一定程度的改变是导致器件性能变差的可能原因。

通过LB膜仪对表面压力-面积(π-A)曲线测量及原子力显微镜(AFM)观测,研究了胆固醇对磷脂酰胆碱/神经酰胺二元体系结构的影响。π-A曲线分析表明,随着胆固醇的增加,加速了相变的发生,促进了膜稳定状态的形成;AFM观察结果表明,磷脂酰胆碱/神经酰胺(PC／CER)二元混合系统单分子膜呈现为小的微区结构,当PC／CER二元混合系统与胆固醇混合时,随着胆固醇比例的增加,混合膜呈现从链状结构向较大的片状与网状共存结构的转化,最终纯胆固醇形成高度紧密的膜结构。

利用π-A等温曲线和二次谐波产生方法研究了稀土夹心双酞菁铽(TbPcPc*)分子在Langmuir膜及Langmuir Blodgett(LB)膜中分子的排列状态及其非线性光学特性, 并对非线性产生机制进行了简单的讨论。实验结果表明, TbPcPc*分子在亚相表面可形成稳定的Langmuir膜, 且以edge-on构型面对面倾斜排列。其X型LB膜具有较好的二次谐波信号, 二次谐波信号的最大值在基频光入射角为55°的地方。其二阶非线性极化率χ(2)和分子超极化率β分别为1.64×10-8 esu和6.21×10-30 esu。通过测量样品二次谐波信号的偏振特性, 并与理论分析相比较, 其二阶非线性起源于电四极子和电偶极子机制。

利用金纳米颗粒在十八胺分子的LB膜上自组装得到了一种新的表面增强拉曼光谱(SERS)活性基底。以C60分子作为这种新基底的探针分子, 得到了高质量的C60SERS光谱。不但C60的振动模式增加了, 而且很多模式发生了分裂, 特别是一些禁戒的模式也出现在光谱中, 这说明这种新基底是一种非常高效的活性基底。C60分子在新基底上的增强机制可能来自“热点”增强。

本文利用Langmuir-Blodgett (LB) 技术将小牛胸腺DNA分子沉积在银基底上, 测试并讨论了它的π-A 等温曲线, 原子力图及表面增强拉曼光谱(SERS)。通过利用LB技术, 获得了DNA分子的LB复合膜的高质量的SERS。在DNA分子LB膜的表面增强拉曼光谱中, DNA的核糖和碱基腺嘌呤是吸附活性部位, 它们的振动光谱得到增强。DNA的其它碱基和磷酸基团的拉曼光谱强度也明显的得到增强。分析认为DNA分子增强的拉曼光谱主要是由于LB膜的有序结构的贡献, 使得SERS效应得到进一步的增强。因此利用LB技术是得到DNA的高质量SERS很好的方法。