科学家首次实现聚合物纳米相区的红外光谱定量分析

AFM-IR定量分析HIPP微相区组成示意图
AFM-IR定量分析HIPP微相区组成示意图

红外光谱是聚合物结构分析的常用方法,但是其空间分辨率低于几个微米,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相结合,开发了原子力红外(AFM-IR)技术,空间分辨率达到~50纳米,在各种纳米、微米结构的研究方面具有广阔的应用前景。然而由于多组分的聚合物体系大多存在相分离,难以获得在纳米尺度上组成均匀的标准样品,AFM-IR技术迄今未能应用于定量分析。

高抗冲聚丙烯(HIPP)是一种应用广泛的多相多组分聚合物合金,在其聚丙烯基体中分散着各种乙丙共聚物形成的具有核壳结构的橡胶粒子,迄今为止的研究认为这些橡胶粒子的硬核的主要成分是聚乙烯。

中国科学院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的鲍培特博士合作,以AFM-IR技术研究HIPP不同相区中的化学组成,利用AFM-IR和傅里叶变换红外光谱(FTIR)谱图的高度一致性,以常规FTIR用普通的乙丙共聚、共混标样制作工作曲线,用于AFM-IR光谱的定量分析,第一次发现聚丙烯是一些HIPP体系中橡胶粒子的硬核的主要成分。

这项工作最近在Analytical Chemistry上发表。这是中国研究人员在纳米红外领域发表的第一篇论文,也是世界上第一篇以纳米红外技术进行定量分析的论文。开发和引领纳米红外技术的Anasys Instruments认为应化所科研工作者建立的方法使复杂聚合物体系的纳米相区组成分析成为可能(the current work demonstrates the ability to extend the power of IR absorption based quantification to the nanoscale),是纳米红外技术领域的新突破。

该工作得到了埃克森美孚亚太研发中心的资助。

论文链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.analchem.6b00798

(据中国科学院长春应用化学研究所)

原创文章,如若转载,请注明出处。

相关文章

  • 利用纳米技术治疗癌症

    恶性肿瘤最大的危害来自于体内扩散,摧毁肺脏、肝脏等重要器官,导致组织功能衰竭,造成病人死亡。对于已转移的肿瘤,目前医学界尚没有良好的治疗方法。化疗是一种最常规的治疗手段,但其治愈率普遍不高,并且往往…

    2016-03-20
  • 使用表面配位修饰调控金属催化剂的界面电子结构

    据厦门大学,该校化学化工学院、能源材料化学协同创新中心郑南峰、傅钢等课题组巧妙地运用了配位化学的概念,发展了利用表面配位修饰调控金属催化剂的界面电子结构的有效方法,大幅提高了铂催化剂的氢化催化选择性…

    2016-02-22
  • 发光碳纳米点白光应用材料制备

    发光碳纳米点是近十年发展起来的一类重要发光材料。大量研究表明其具有良好的光稳定性、优异的发光性质、低廉的制备成本、良好的生物相容性等优势,引起国际上的广泛关注,其在生物成像、传感、催化、激光、光电器…

    2016-12-20
  • “纳米航母”将促进有效抗肿瘤

    近日,中国科学技术大学教授王均课题组与美国Emory大学教授聂书明课题组合作,发明了一种微型“纳米航母”药物递送体系,实现更加精准有效的抗肿瘤药物递送,研究成果发表在《美国科学院院刊》上。论文共同第一作者为…

    2016-04-06
  • 纳米药物联合放疗治疗癌症的新模式

    中国科学院近代物理研究所医学物理室研究人员在开展纳米药物在放射肿瘤学中应用的研究工作中,提出了纳米药物联合放疗治疗癌症的新模式,验证了电离辐射作为细胞周期依赖的靶向手段可增强纳米药物在肿瘤细胞中的滞…

    2016-07-08
  • 光刻可以达到纳米精度

    提高分辨力一直是光刻技术发展的主旋律,由瑞利公式R=K1λ/NA可知,缩短波长是提高分辨力的有效手段。每次更短波长光刻的应用,都促使集成电路性能得到极大提升。而由焦深公式DOF=K2λ/NA2可知,提高分辨力总是以牺牲…

    2016-07-14