nanoIR를 사용하는 중합 물자의 특성

AZoNano 편집자에 의하여

목차

소개
nanoIR 플래트홈
     nanoIR 시스템 준비
     측정 방법
     nanoIR 시스템의 특징
중합 견본의 측정
     견본 준비를 위한 필수품
     다중 층막
     중합체 혼합
     폴리스티렌 에폭시 합성물
     분해 가능한 중합체
결론
Anasys 계기에 관하여

소개

적외선 (IR) 분광학은 산업과 학문적인 연구 및 개발 실험실에 있는 분석적인 측정을 위해 통용됩니다. 공간적 해상도는 ~5 미크론으로 제한되었습니다. 이 중요한 제한을 극복하기 위하여는, Anasys 계기는 파리 Sud의 대학, 일리노이 주립 대학교 스탠포드 대학 및으로, 뿐 아니라 Dow Chemical 회사에 얼바나 평야에 nanoIR를 개발하기 위하여 공저했습니다. 공간적 해상도 돌파구는 IR 흡수도 검출기로 작동하는 원자 군대 현미경에서 nanoscale 탐사기를 (AFM) 이용하는 비발한 방법을 통해 장악됩니다. , nanoscale 기계적 성질의 동시 측정 및 화학 성분과 더불어 nanoscale 형태학은, IR 흡수도 탐지의 본질에 기지를 두어 수행될 수 있습니다. nanoIR에는 또한 통합 nanoscale 열 속성이 nanoscale 구조물, 화학제품의, 기계 및 열 속성을 제공하는 다기능 공구의 결과로 기능을 지도로 나타내는 있습니다.

nanoIR 플래트홈

, 상을 받은 연구원은 Alexandre Dazzi Laboratoire de Chimie Physique, CLIO 의 Université 파리 Sud, Orsay, 프랑스에게서 박사 숫자 1.에서 보이는 것처럼 nanoIR 플래트홈의 디자인의 기초에 속이는 photothermal 유도한 공명 (PTIR)에 근거를 둔 특허 팬딩되어 있는 기술을 개척했습니다.

숫자 1. nanoIR 플래트홈

프리즘의 전망 높은 쪽으로 숫자 2. 마지막 및 AFM 측정은 이끕니다

nanoIR 시스템 준비

nanoIR 시스템은 IR 투명한 프리즘에 거치된 견본에 있는 분자 진동을 유도하는 맥박이 뛴, 조정가능한 IR 근원을 사용합니다. 이전 약하게 하 총계 반사율 분광학과 유사한 조명 윤곽은 (ATR) 만듭니다. 시스템 IR의 근원은 회사의 자신의 기술을 사용하여 디자인되고 1200에 중앙 IR 스펙트럼의 넓은-1 범위를 커버하는 3600 cm 년 사이 지속적으로 조정가능합니다. 방사선의 흡수도는 그것이 외팔보의 울리는 진동을 활성화하는 빠른 열 확장에 지도하는 견본 난방 귀착됩니다. 유도한 진동은 숫자 3.에서 보이는 것처럼 독특한 ringdown 귀착됩니다.

숫자 3. 개요 전시 nanoIR의 뒤에 기술

측정 방법

푸리에 기술은 주파수 및 진폭의 적출을 가능하게 하기 위하여 ringdown를 분석하도록 이용됩니다. 공가 진동 진폭은 근원 파장의 기능으로 측정되고 현지 흡수 스펙트럼은 만듭니다. ringdown의 진동 주파수는 견본의 기계적인 뻣뻣함과 관련있습니다. 급속하게 견본 지구를 AFM를 사용하여 조사하고 그 후에 견본에 특이 부위에 고해상도 화학 스펙트럼을 취득하는 것이 가능합니다. nanoIR 시스템으로 취득된 중합체 스펙트럼은 숫자 4에서 보이는 것처럼 대량 푸리에 변환 적외선 (FT-IR) 스펙트럼과의 좋은 상호 관계를 보여줍니다

숫자 4. (빨간) nanoIR 및 (파란) 폴리스티렌 견본의 전통적인 FT-IR에 의해 생성되는 스펙트럼의 비교.

개별적인 nanoIR 스펙트럼은 화학적으로 특성에 의하여 측정된 견본 위치에 물자를 확인하기 위하여 디지털로 발견될 수 있는 상업적인 IR 데이타베이스로 가져올 수 있습니다. 임의로, IR 근원은 단 하나 파장에로 견본 표면을 통해 구성 변이를 지도로 나타내기 위하여 할 수 있습니다.

nanoIR 시스템의 특징

nanoIR 시스템의 돌출하는 특징은 아래와 같이 열거됩니다:

  • nanoIR 시스템은 견본의 기계적인 특성에 외팔보의 기본 적이고 더 높은 울리는 최빈값의 주파수를 감시해서 데이터를 제공합니다.
  • 외팔보의 접촉 공명 주파수는 견본의 뻣뻣함에 상관하고 견본의 계수를 품질로 지도로 나타내기 위하여 사용될 수 있습니다.
  • nanoIR 플래트홈은 또한 공가 끝에 저항하는 발열체를 배치하는 비발한 AFM 외팔보를 이용하는 nanoscale 열적 분석을 능력을 발휘할 수 있습니다.
  • 시스템과의 외팔보의 조합은 다중 포인트 견본을 통해 단일 지점 또는에 물자의 전환 온도의 현지 측정 귀착됩니다.
  • 치료, 무조직/크리스탈 내용, 긴장, 또는 그밖 물자 속성의 탐지 또는의 넓이 지도로 나타내는 것은 물자의 전환 온도에 의해 결정됩니다.
  • 측정 기능의 통합은 화학, 기계, 열 속성 및 nanoscale 구조물을 제공하는 다기능 공구 귀착됩니다.

중합 견본의 측정

nanoIR 기술은 현지 물자 변이가 있는 중합 견본의 측정을 위해 완벽합니다. 이것은 물자에 있는 중합체 혼합과 같은 물자를 다중 층막, nanocomposites 및 마이크로 컴퓨터 및 nanoscale 결점 포함합니다.

견본 준비를 위한 필수품

견본 준비를 위한 예비적인 필수품은 아래와 같이 열거됩니다:

  • 견본은 프리즘의 표면에 예금되는 박막 및 필요이어야 합니다
  • Ultramicrotomy는 100nm에서 1000nm에 간격을 가진 단면도를 삭감하기 위하여 이용됩니다
  • 단면도는 프리즘 표면으로 옮겨지거나 해결책에서 회전급강하 코팅 또는 투하 주물에 의해 예금될 수 있습니다.

다중 층막

다중 층막 보기는 숫자 5에서 보이고 nanoIR 시스템의 다기능 측정 기능을 설명합니다. 필름에는 2개의 에틸렌 아크릴 아세테이트 층 사이에서 사이에 끼워진 중앙 나일론 층이 (EAA) 있습니다.

EAA 나일론 EAA의 다중 층막에 nanoIR의 다기능 능력의 숫자 5. 삽화

숫자 5A는 필름을 끼워넣고는 microtoming 만든 견본의 표면의 지형도 작성 심상을 보여줍니다. 숫자 5B는 견본 표면을 통해 집합된 스펙트럼의 소집을 보여줍니다. 숫자 5C는 기계적인 뻣뻣함과 화학 성분 데이터 사이 직접적인 관련을 보여줍니다. 숫자 D는 EAA와 나일론 층을 위한 다른 온도에 연화를 확인하는 견본에 nanothermal 분석을 보여줍니다.

중합체 혼합

혼합에 있는 도메인을 숫자 6.에서 설명된 보기에 의해 확인하는 nanoIR에 있는 화학 식별 기능의 사용법은 보입니다. 폴리탄산염 - 미크론 및 미크론 이하 가늠자에 영역 구조를 보여주는 많은 (메틸 메타크리레이트) (PC-PMMA) 혼합 견본은 이용됩니다. 영역 구조는 후에 microtomed 매끄러운 도메인을 보여주는 1개의 물자 및 그 외로 AFM 심상에서 전망된 분대 분화에서 거친 표면 돕습니다. 이 도메인은 1770년과 1496 cm에 독특한 PC 흡수를 의지하여 기지를 둔 PC 또는 PMMA로 그 때 확인될 수 있습니다-1. 6개의 스펙트럼은 100 nm의 별거를 가진 2개 분대 사이 공용영역을 통해 관찰되었습니다. 그 공간적 해상도에 2개 분대 사이 스펙트럼에 있는 중요한 변경이 있습니다.

숫자 6. PC-PMMA 혼합: 100개 nm가 4개 x 6개 미크론 AFM 심상에 의하여 (바닥)와 6 pts에 일치하는 스펙트럼 (상단)는 따로따로 간격을 뒀습니다

폴리스티렌 에폭시 합성물

폴리스티렌과 에폭시의 모형 합성물의 얇은 단면도에 관찰된 숫자 7.It에서 공간에 해결된 IR (PS) 흡수 스펙트럼을 가진 AFM 심상은 PS 원형 도메인의 센터에 IR 스펙트럼이 PS 에폭시 경계의 100 nm에 기록된 스펙트럼을 가진 우수한 일치이다는 것을 이해하게 중요합니다 보입니다. 2500 cm와 3000 cm 이상 폴리스티렌 방향족 CH 기지개 흡수대-1 의 PS 에폭시-1 경계 쇼 사소한 기록의 100 nm 내의 3700 cm 사이에서 집합되는 그림 7의 더 낮은 좌우에 스펙트럼-1.

숫자 7. 폴리스티렌 에폭시 합성 견본의 AFM 심상 그리고 스펙트럼

분해 가능한 중합체

숫자 8. 분해 가능한 중합체 혼합의 괴기한 지도로 나타내기

AFM 측정은 중합체 매트릭스 및 그들의 난수의 구조물의 지도로 나타내를 허용합니다. nanoIR는 그 때 공간에 화학 분대에 있는 변이를 지도로 나타낼 수 있습니다. 1100 cm 주변에 숫자 8에서 C=O 카르보닐기 악대 (1740 cm) 및 단일 결합 지휘관 첨단의-1 공간에 다양한 강렬은 보인 선 괴기한 지도에서-1 기록됩니다. 이것은 이 물자에 있는 두 분대 전부의 위치의 표시입니다.

결론

nanoIR 시스템은 100 nm 공간적 해상도를 가진 IR 분광학을 가능하게 합니다. 그것은 또한 고해상에게 지형도 작성, 기계, 화학의, 그리고 열에게 지도로 나타내기 제공합니다. 중합체 혼합과 다중 층막에 있는 응용은 보이고 응용은 photovoltaics에서 계속 이하 셀 방식 분광학에 그밖 물자의 범위에 있는 설명한 응용입니다.

Anasys 계기에 관하여

Anasys Instruments Corporation은 이하 100nm 열 속성 정보의 필드에 있는 개척자입니다. 회사의 기술 및 제품은 중합체, 조제약, 데이터 저장 및 향상되 물자 시장에 있는 도량형학과 분석 도전을 제시하기 위하여 이용되고 있습니다. 2007년에, Anasys는 때문에 2개의 고급 기업 포상, 연구 및 개발 100 포상 및 취임 혁신적인 기술에 있는 지도자로 Anasys를 인식하는 MICRO/NANO 25 포상의 우승자 지명되기.

근원: Anasys 계기

이 근원에 추가 정보를 위해 Anasys 계기를 방문하십시오

Date Added: Jul 19, 2011 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 07:05

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