Nouă era în chimie analitică, Nanotehnologie Nanonewsnet

chimie

Specialiștii în nanosisteme din Germania și Spania prezintăo nouă dezvoltare instrumentală care poate rezolva problema principală a științelor materialelor și a nanotehnologiei - cum se realizează identificarea chimică a materialelor la nivel nanoscal.

Unul dintre obiectivele principale ale chimiei moderne și științei materialelor este de adezvoltare metode pentru construcția neinvazivă a unei „hărți chimice” a materialelor cu rezoluție nanometrică.

Bogăția existentă de metode utilizate pentru studiul materialelor (microscopie electronică sau microscopie cu sondă de scanare), din păcate, nu are suficientă sensibilitate chimică pentru utilizarea practică în nanoanaliza chimică modernă. Pe de altă parte, microscopia optică se caracterizează printr-o sensibilitate chimică ridicată, dar rezoluția sa este limitată de difracția pe obiecte ale căror dimensiuni sunt mai mici de jumătate din lungimea de undă a radiației - acest lucru face imposibilă construirea unei „hărți chimice” a obiectului la scară nanometrică. nivel.

chimie
Fig. 1. Identificarea chimică la scară nanometrică și studiul materialelor la nivel nano scară a devenit posibilă datorită metodei „nano-FTIR” - o combinație de spectroscopie în infraroșu cu transformată Fourier (FTIR) și microscopie optică aproape de dispersie. (Desen din Nano Letters, 2012, DOI: 10.1021/nl301159v).

Determinarea compoziției chimice a unui material la nivel nano scară a devenit posibilă datorită dezvoltării metodeinano-FTIR, o tehnică analitică optică care este o combinație a spectroscopiei în infraroșu cu transformată Fourier (FTIR) și aproape. -microscopie optică de împrăștiere.

Iluminarea unei sonde de forță atomică metalizatămicroscopul cu laser infraroșu de bandă largă și analiza luminii retroîmprăștiate cu un spectrometru IR cu transformată Fourier special conceputau făcut posibilă obținerea unei hărți chimice a probei cu o rezoluție mai mică de 20 nm.

Liderul studiului Florian Huth notează că

nano-FTIR vă permite să studiați aproape orice material activ în infraroșu la nivel de nanometru.

Un aspect important care asigură semnificația practică a noii metode este că spectrele înregistrate cu nano-FTIR sunt aproape identice cu spectrele înregistrate folosind metoda convențională de spectroscopie în infraroșu cu transformată Fourier, iar rezoluția metodei în acest caz crește cu un factor de 300 în comparație cu spectroscopia IR convențională. Prin urmare,

nano-FTIR este un instrument unic pentru cercetare și dezvoltare și ca instrument de control al calității în chimia polimerilor, biomedicină și produse farmaceutice.

Tehnica nano-FTIR, de exemplu, poate fi folosită pentru a detecta contaminarea de dimensiuni nanometrice a unei probe, în timp ce, în timp ce se folosește un microscop cu forță atomică, este posibil să se detecteze contaminarea suprafeței care are o dimensiune de aproximativ 100 nm, noua metodă este mult mai mare. exacte, iar natura contaminării poate fi determinată folosind un atlas convențional de spectre IR.