2021/11/25 10:47
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德国Neaspec纳米傅里叶红外光谱仪nano-FTIR
型号: nano-FTIR
产地: 德国
品牌: Neaspec
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Nano-FTIR对单层二维高分子聚合物的研究
二维高分子聚合物作为一种新型有机二维材料,近年来在薄膜和电子设备的应用上受到广泛关注。相较于石墨烯由石墨自上而下的剥离合成路径,二维聚合物的合成路径可以采取自下而上的单体聚合反应,也因此具备更大的灵活性。如何优化合成路径以得到高品质的二维高分子聚合物是目前该领域的重大挑战之一。德国慕尼黑技术大学的Lackinger教授开发了一种有机单体分子自组装的光聚合合成路线,并利用纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR(德国Neaspec公司)对fantrip单体分子和其聚合物进行了吸收光谱的研究,验证了聚合反应的机理。该合成方法与传统的热聚合方法相比,大大减少了二维聚合物的缺陷密度,提升了材料均一性。相关研究成果发表于Nature Chemistry, 2021, 13: 730-736。研究人员利用纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR(德国Neaspec公司)的近场光学技术的高灵敏度,测量了fantrip有机单体分子及其二维聚合物的纳米傅里叶红外吸收光谱。所得光谱与DFT计算结果一致,证明了单体分子参与光聚合反应形成二维高分子。该技术得到的近场吸收光谱与传统FTIR光谱对应,而传统FTIR或ATR-IR的灵敏度无法测量该单层分子材料的吸收光谱。同时,纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR (德国Neaspec公司)的近场光学技术采用纯光学信号测量,而非基于材料热膨胀系数的机械信号。该技术灵敏度极高,可测量热膨胀系数低的材料,如二维材料,无机材料等。且对薄膜样品的破坏性极小,因此可用于单层分子自组装材料的研究。
图4. Fantrip单体分子(上)及其二维聚合物(下)的纳米傅里叶红外吸收光谱。柱形图为DFT计算得到的fantrip单体分子(红色)及其二维聚合物(蓝色)所对应的红外吸收光谱。
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