水滑石(LDH)是一類結構與粘土相似的陰離子層狀化合物。一般來說，LDH的主層由兩種金屬氫氧化物組成，因此也稱為層狀雙氫氧化物，其中客體分子或離子在主層之間高度有序。在過去的10年中，LDH的合成在新的組成和形態方麵取得了顯著的進展,相關著作已經進行了係列的報道。它的主要顯著性能是陰離子交換、組分的柔韌性、生物的相容性等方麵，因此，它在催化、水凝膠和超級電容器等超分子自組裝材料領域受到了廣泛的關注。有報道稱，LDH與還原氧化石墨烯自組裝形成超晶格結構，並充分利用LDH疊加的二維原子層形成高循環強度的超級電容器。Win等開發了自組裝共價交聯LDH納米複合水凝膠，具有超高的含水量和優異的力學性能。這些研究為LDH作為一個自組裝單元提供了重要線索。

目前，自組裝膜的製備方法有滴塗法、滲透自組裝法、LBL自組裝法、LB自組裝法等。與各種工藝相比，通過LB係統可以實現薄膜的自組裝排列和層厚的可控調節並且能夠得到表麵均勻致密的薄膜。

受這些啟發，本研究考慮到LDH粉末的片間夾層結構容易變形、回收困難等缺點，預想能夠在分子水平上製備出行為可控的薄膜結構。目前關於LDH和染料分子自組裝的文章還鮮有報道。因此，本研究工作利用陰離子交換法和LB技術成功地在氣-液界麵製備了一種新型有序的LDH-HS/染料自組裝複合多層膜。

製備過程

1)兩種染料亞相溶液的製備：用電子分析天平分別稱取一定質量的染料粉末，使用兩個1 000 mL容量瓶分別配置濃度為0.000 1 mol/L的染料溶液。

2)LDH-HS分散液的製備：稱取0.004 8 g已經製備好的LDH-HS粉末，用甲醇/水體積比為5∶1的比例將其溶解，充分混合超聲分散，配製成0.75 mg/mL的LDH-HS甲醇溶液作為分散液。此處使用甲醇溶液的原因：甲醇和水溶液以一定的比例可以很好地溶解LDH-HS，更好地調節了溶液的極性；作為揮發溶劑，有益於下一步實驗LDH-HS均勻擴散在亞相表麵。

3)Langmuir膜的製備：首先需要用清潔刷蘸取酒精和超純水進行預處理，把聚四氟乙烯凹槽刷洗幹淨。然後，將亞相溶液(純水、ST、MB溶液)倒入凹槽，調節天平平衡，用玻璃微型注射器把200μL的均相液逐滴分散在所使用的染料溶液亞相表麵。接著將LB係統的各項參數進行合理的設置，如：目標轉移膜壓力、障礙移動速度等。之後，靜止等待25 min。確保甲醇溶劑充分地揮發，同時，分散液可以在水相表麵均勻地擴散。由此便可獲得π-A曲線。

經過圖像分析，選定合適的目標膜壓(本實驗根據實際需求，選定轉移膜的壓力為15 mN/m)。重複以上步驟，最後用垂直提拉膜法或者水平附著膜法把得到的恒定壓力下LDH-HS/染料Langmuir複合薄膜轉移到銅網、石英片、CaF2片、雲母片或玻璃片基底上。

轉移單層Langmuir膜樣品用於AFM測試。這裏需要注意的是基底必須為新鮮剝離的雲母片。具體方法是：

在LB係統控製下，把剛剝離的雲母片垂直浸入到亞相溶液界麵以下，之後再擴展LDH-HS均勻分散溶液。待複合膜壓力達到係統設定值時，係統便會自動以0.5 mm/min的速度將雲母基片垂直從液相底部往上緩慢拉起，最終在雲母片上就得到了單層複合薄膜。

轉移多層Langmuir膜的樣品可用於測試UV、IR、SEM等，分別使用的基底是石英片、CaF2片、玻璃片。以CaF2片基底為例，即直接將亞相加入凹槽然後表麵分散均相溶液，設置合理目標膜壓，等待表麵壓力達到目標壓力並穩定、平穩地將CaF2片水平附著到氣-液界麵，完成單層複合膜的轉移，當再次達到壓力穩定時再一次重複該轉移過程，最終就得到了多層Langmuir膜。

4)酸致變色特性研究：酸致變色指的是當溶液或者膜與酸、堿性溶液氣體接觸時，氛圍pH值發生變化引起了溶液或膜的顏色發生了可逆的變化。本實驗是將已經製備好的LB複合膜分別充分地暴露在空氣、HCl氣體和NH3氣體氛圍中，通過膜表麵顏色變化以及測量得到的紫外可見光譜進一步說明複合膜的酸致變色特性。