达到极薄膜的晶体结构和红外光谱
研究人员已经建立了一个方法来识别分子和化学键的取向结晶有机-无机杂化薄膜沉积在基板使用傅里叶变换红外光谱(ir)和偏振红外线与3 d打印的衰减全反射(ATR)单位。这个便宜的方法与实验室级设备迅速达到甚至极薄膜的晶体结构模型小于10纳米。
“任何问题可以解决一点聪明才智”。虽然他们可能不是发起者的这句话,从大阪府立大学的研究人员最近的工作理解混合薄膜材料的分子取向是一个具体的例子的中心思想。“我们想让每个人获得这些知识,“国家研究铅教授Masahide高桥含油率研究生院的工程。使用实验室级设备和3 d打印光学设置,他的研究小组建立了一个简单的,通用的,然而高度敏感的方法来识别分子和化学键的取向结晶有机-无机杂化薄膜沉积在衬底的10 nm,“即使电影3分子层”,继续教授。他们的工作是6月18日发表在化学科学。
他们使用的设备是一个分光计,使用了一种叫做傅里叶变换红外光谱(ir)和偏振红外线最初设计3 d打印的衰减全反射(ATR)单位。傅立叶变换红外光谱仪被发现在大多数实验室部分是因为他们展示分子发现样品中——但是他们一直未能揭示这些分子的三维方向相对于基质。这是重要的薄膜设备的制造,可以纳米大小,作为一个出乎意料的分子取向的转变这一水平会导致整个设备的结构分解。
传统、傅立叶变换红外光谱传输配置,红外线穿透的样品像针一样。这种狭隘的入口和出口点不允许样本足够的与光激发分子的化学结合。“我们意识到,通过调整示例,我们可以直接介绍偏振光的衬底薄膜,产生隐失波加热样品,激动人心的某些分子和背叛他们的方向,”贝蒂娜鲍姆加特纳,客座研究员的团队,“我们只是需要一种新的样品界面”,吴克群副教授冈田克也补充道。这就是团队设计一个全新的ATR反射偏振光学设置红外线通过样品基质允许团队的整体观察所有分子的振动与红外光的电场分量,揭示他们的取向。3 - d打印机的任何实验室可以让这些ATR光学设置。
这种方法,团队用来获得有机框架薄膜的结构信息和一定程度的晶体取向与x射线结构分析,预计将是一个有用的方法在材料科学在很多情况下,如在定向控制与控制物理性质、多孔材料的功能改进用于二氧化碳捕获,并开发新的异构催化剂。
参考
鲍姆加特纳B, Ikigaki K,冈田克也K,高桥m .红外晶体学的框架和链接器定位有机框架的电影。化学科学。2021年6月18日在线发表。doi:10.1039 / D1SC02370E
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