马晓军，马丽艳

(天津科技大学包装与印刷工程学院，天津 300222)

随着膜技术的蓬勃发展，研究人员不断寻求改进制膜的方法，控制膜的表面形态结构，进而改善膜的性能．1986 年 Binning 等在扫描隧道显微镜的基础上，利用探针和样品间的范德华力研制出原子力显微镜(atomic force microscope，AFM)，1988 年 Albrecht等首次将 AFM 应用于聚合物膜表面形态的观测之中[1]．AFM 可适用于各种物品，并在空气或液体环境中都可以进行实验[2–3]．AFM 可以在大气环境下和水溶液环境中对膜的表面结构进行观察和测定，精确测得其孔径及孔径分布，还可以在电解质溶液中对膜表面的电荷性质进行研究和测定，精确测得胶体颗粒与膜表面之间的相互作用力[4]．随着 AFM 应用范围的扩大，AFM 成为膜技术发展和研究的必要手段之一．本文主要对原子力显微镜工作原理、AFM 在膜技术中的应用以及 AFM 与其他显微分析技术的对比进行综述，以期为研究人员提供参考．

1 原子力显微镜工作原理

AFM 具有纳米级的分辨能力，是目前研究纳米科技和材料分析的最重要的工具之一[5]．随着探针在试样表面来回扫描，AFM 可生成达到原子分辨率水平的图像，且试样不需进行任何预处理，无需苛刻的操作条件[6]．AFM 工作时将一个对作用力极敏感的微悬臂一端固定，另一端有一微小的针尖，针尖与样品表面存在轻微接触．由于针尖尖端的原子与样品表面的原子间存在极微弱的相互作用力，在扫描时通过控制这种相互作用力恒定，带有针尖的……