利用原子力显微镜对疏水力的测量研究

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1、浙江大学硕士学位论文利用原子力显微镜对疏水力的测量研究姓名：徐辉申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：徐国华20060201利用原子力显微镜对疏水力的测量研究⑧摘要论文对使用原予力显微镜对袭丽力，特剐是疏水性作用力曲线测量技术中胶葵探锌黟裁荟方法、搡针悬饕粪载系数赡括定帮瑟予力显徽镜蕊零毪搏熙力测量结果的评价标准等几个基础性问题进行了研究。论文对近二十多年来使用原子力显微镜对淡、界面作用力，特别是疏水性作瑶力翁繇究送{亍了文献缘透。对抟绫懿瑗璃徽球鞍结方法、，锵M懿藏抒磨方法和化学刻蚀方法制备胶体探针的察验技术进行了比较研究，对几何尺寸

2、法、Cleveland法和Sader淤标定原子力照微镜探针憋臀鲍弹性系数进孬了实验研究，黯爨予力露鼗锭骧承傻箨爱力麴线测量鞠整馥挂鹩译蘩标准遴零亍了嚣论。研究结果表明，(1)采用化学剡蚀法制备胶体探针在加工工艺上简单搦行，并能有肚子减小原予力恩微镜琉水性{乍_鼹力越线测量过程中探钟头部蛉流体阻力，囊适合予蘸隶控佟焉力夔线靛瓣子力显镦镶测量熬磅究；<2)若瑷Sader法为基准，用几何尺寸法标定原子力照微镜探针悬臀弹性系数的平均误差不小于8％，Cleveland法标定的悬臂弹性系数的平均误麓约为3．5％，凝掘雹内实验条传稻搴漂憨缀懿实骣翡凝，建

3、议采瘸CJeveland法翳辑鼹豢赞翁浮谴系数遗行搽迩；(3)提出并建议以粘滞力或界面能作为判断原予力显微镜疏水性作用力曲线测量准确性的可能标准之～。关键_}司：疏水性作用力，原子力盟微镜，胶体探针，化学刻蚀利用原子力显微镜对疏水力的测量研究⑧AbstractThispaperstudiedseveralfundamentalproblemsonthemeasurementofhydrophobicforcebyusingAtomicForceMicroscope(AFM)．Theresearchesonthesurfaceforcemea

4、surements；especiallythehydrophobicinteractionforcesbymeansofAFMduringthepasttwodecadeswerereviewedinthefirstchapterofthispaper．ThecolloidprobeWaspreparedbythreedifferentmethods，includingthetraditionalglassbeadadhesionmethod，theAFMmechanicalmodificationofthecantilevertipmet

5、hodandthechemicaletchingmethod．Comparedtothetraditionalsmallglassbeadadhesionmethod，thechemicaletchingmethodWaseasyoperationandhelpfultOreducethehydrodynamicresistanceduringthehydrophobicinteractionforcecurvemeasurementbyAFM，especiallyfitfortheuniquedemandsofthehydrophobic

6、forcemeasurementsbyAFM．WealsostudiedtheoneofthefundamentalproblemsintheAFMforceCHIVemeasurement--thecalibrationofthespringconstantofAFMprobecantileverexperimentally．OurresultsshowedthatifweusedtheSadermethodasthecantilevercalibration。Sbenchmark，therelativecalibrationerrors

7、ofthegeometricmethodWasatleast8％．andthattheClevelandmethodwasabout3-5％．Consideringthedomesticexperimentalconditions．wesuggestedtheClevelandmethodforthecalibrationofAFMprobecantilever．IntermsofOurresearchresults，weproposedandsuggested‘'theadhesionforceortheinterfaceenergy”a

8、stheatleastoneofthecriterionsofthehydrophobicinteractionforcecarvesmeasuredbyAFM．KeyWords