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红外光谱定量分析突破微纳尺寸聚合物分析不是难题

更新时间  2021-11-12 01:41 阅读
本文摘要:聚合物微纳尺寸的分析仍然是个难题,近年来,法国科学家突破了微纳尺寸的分析难题,利用红外光谱与原子力显微镜的融合,构建了对各种纳米、微米结构的研究,这将是是纳米红外技术领域的新突破。 红外光谱是聚合物结构分析的常用方法,但是其空间分辨率高于几个微米,对于微纳尺寸的相区无能为力。 近年来,法国科学家Dazzi等人基于光热诱导共振现象,将原子力显微镜与红外光谱结合,研发了原子力红外(AFM-IR)技术,空间分辨率超过~50纳米,在各种纳米、微米结构的研究方面具备辽阔的应用于前景。

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聚合物微纳尺寸的分析仍然是个难题,近年来,法国科学家突破了微纳尺寸的分析难题,利用红外光谱与原子力显微镜的融合,构建了对各种纳米、微米结构的研究,这将是是纳米红外技术领域的新突破。  红外光谱是聚合物结构分析的常用方法,但是其空间分辨率高于几个微米,对于微纳尺寸的相区无能为力。

近年来,法国科学家Dazzi等人基于光热诱导共振现象,将原子力显微镜与红外光谱结合,研发了原子力红外(AFM-IR)技术,空间分辨率超过~50纳米,在各种纳米、微米结构的研究方面具备辽阔的应用于前景。然而由于多组分的聚合物体系大多不存在相分离,难以获得在纳米尺度上构成均匀分布的标准样品,AFM-IR技术目前为止没能应用于定量分析。  低抗冲聚丙烯(HIPP)是一种应用于普遍的静电学多组分聚合物合金,在其聚丙烯基体中集中着各种乙丙共聚物构成的具备核壳结构的橡胶粒子,迄今为止的研究指出这些橡胶粒子的硬核的主要成分是聚乙烯。

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  中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室苏朝晖课题组与埃克森美孚亚太研发中心博士鲍培特合作,以AFM-IR技术研究HIPP有所不同相区中的化学构成,利用AFM-IR和傅里叶转换红外光谱(FTIR)谱图的高度一致性,以常规FTIR用普通的乙丙苯乙烯、共混标样制作工作曲线,用作AFM-IR光谱的定量分析,第一次找到聚丙烯是一些HIPP体系中橡胶粒子的硬核的主要成分。  这项工作最近在《分析化学》(AnalyticalChemistry)上公开发表。

这是中国研究人员在纳米红外领域公开发表的第一篇论文,也是世界上第一篇以纳米红外技术展开定量分析的论文。研发和引导纳米红外技术的AnasysInstruments指出长春应化所科研工作者创建的方法使简单聚合物体系的纳米相区构成分析沦为有可能,是纳米红外技术领域的新突破,因此以NewBreakthroughNanoscaleIRSpectroscopyTechniqueforQuantificationofChemicalConcentrationsofPolymerNanodomains为题对此项进展不作了新闻报道,并作为HighImpactResearch专文不予讲解。

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  该工作获得了埃克森美孚亚太研发中心的资助。


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