Spectroscopie infrarouge à l’échelle nanométrique

Films polymères, monocouches et mélanges

Fournir de véritables spectres FTIR à l’échelle nanométrique sans modèle pour les polymères

Les systèmes nanoIR de Bruker offrent des capacités inégalées de cartographie des propriétés de la spectroscopie, de la chimie et des matériaux ftir à l’échelle nanométrique, offrant de véritables spectres FTIR à l’échelle nanométrique pour une large gamme de polymères. Les demandes incluent :

Mélanges de polymères
Films polymératiques multicouches
Nanocomposites
Bio polymères, nanofibres
Couches et interfaces polymériques minces
Particules, défauts et contaminants

L’intégration des capacités de microscopie à force atomique fournit une corrélation unique entre les spectres nano FTIR et l’imagerie chimique avec la topographie basée sur l’AFM, la cartographie nanomécanique et nanothermale des propriétés des matériaux.

Bloc Copolymer

Tapping AFM-IR fournit une imagerie chimique haute résolution du coclymère PS/PMMA à 1730 cm⁻¹ et 1492 cm⁻¹. Les images sont combinées pour montrer le contraste chimique.

Bloc Copolymer

L’appuyez sur AFM-IR démontre une résolution d’imagerie inférieure à 10 nm sur le substrat coclymère de bloc de PS/PMMA, comme indiqué en coupe transversale.

Mélange de polymères

Spectres AFM-IR (à gauche) et morphologie (à droite) d’un mélange de polymère sur une interface caoutchouc/nylon, démontrant la haute résolution spatiale chimique de l’AFM-IR.

Mélange de polymères : Soufre contenant du poly(arylene)

AFM-IR Spectra et IR cartographie chimique à plusieurs numembers d’un mélange de soufre-polyarylene. La topographie corrélée et la cartographie nanomécanique des propriétés sont présentées.

Film polymerique multicouche

La corrélation entre l’AFM-IR et la transmission FTIR permet d’identifier sans ambiguïté les couches de sous-microns dans les films multicouches. Ci-dessus : spectres de série de points AFM-IR d’un film multicouches avec l’image de topographie correspondante.

Nanocomposites

Spectres IR et imagerie des nanoparticules SiO2 dans le polypropylène, montrant l’agrégation du SiO2 et la distribution non uniforme. Image reproduite avec l’aimable autorisation de l’IPF Dresde.

Analyse de l’interface des composites

nanoIR mesures sur un composite fibre de carbone-époxy, révélant des variations dans la composition chimique à travers l’interface fibre/ époxy.

Fibres nano polymères

Données gracieuseté de Liang Gong, John Rabolt, et Bruce Chase, Université du Delaware.

Fibre de Kevlar

Spectres AFM-IR (à gauche) d’un seul microfilament (~1,3 μm) d’une fibre de kevlar.

Orientation moléculaire à l’échelle nanométrique

Spectres AFM-IR sur les fibres PVDF électrospun sous deux polarisations IR différentes (R) image d’absorption IR à 1404 cm⁻¹ de fibres PVDF croisées sous éclairage polarisé (direction de polarisation montrée par flèche).

Dégradation/défaillance des polymères

Les spectres d’absorption de l’AFM-IR révèlent des preuves d’oxydation localisée à l’échelle nanométrique causée par la fissuration du stress environnemental dans une isolation en polyuréthane pour un plomb de stimulateur cardiaque.

Films polymères minces

L’AFM-IR amélioré par résonance permet des mesures de haute qualité sur des films très fins. Ci-dessus : Un film de 20 nm sur PMMA avec des spectres AFM-IR (à droite).

Interfaces polymères

AFM-IR (à gauche) et image AFM (au centre) de l’interface entre le polyéthylène et le polyamide. À l’interface, on voit un changement dans la position et la largeur du pic d’étirement du CH, ce qui indique une différence dans l’orientation moléculaire.

Polymère biorénatable

Les spectres IR du polyhydroxybutyrate traité localement par la chaleur (PHB) révèlent des variations de la teneur cristalline/amorphe (étirements C-O-C, 1270 cm⁻¹).

Cartographie des propriétés nanomécaniques des mélanges de polymères

Lorentz Contact Resonance (LCR) simplifie l’imagerie sélective des composants dans les mélanges de polymères. Ci-dessus : Hauteur (à gauche) et images LCR (centre, droite) d’un mélange de polystyrène (PS) et de polyéthylène de faible densité (LDPE). Les images LCR ont été obtenues à deux fréquences de résonance de contact différentes correspondant à de fortes résonances du PS (centre) et de ldpe (à droite).

Analyse thermique à l’échelle nanométrique des mélanges de polymères

Analyse nanothermale (à gauche) et Lorentz Contact Résonance image (à droite) sur un film multicouche. L’image LCR discrimine clairement les couches de polymère de telle sorte que les températures locales de transition du verre puissent être mesurées sur des couches spécifiques.

Films polymères, monocouches et mélanges

Publications clés

Webinaires récents

Plus d’informations

Produits connexes

^_NEW Dimension IconIR300

Dimension IconIR

Anasys nanoIR3

Anasys nanoIR3-s

Anasys nanoIR3-s Large bande

Spectromètres infrarouges à l’échelle nanométrique