Vista-IR 高分辨納米紅外成像與光譜系統(tǒng)

——10nm以下空間分辨紅外成像與光譜采集

傅立葉變化紅外光譜(Fourier Transform infrared spectroscopy， FTIR)廣泛應(yīng)用于各種化學(xué)分析，尤其是聚合物和有機(jī)化合物分析，為現(xiàn)代化學(xué)提供了重要的分析手段。然而常規(guī)的傅立葉紅外光譜儀由于受到光學(xué)衍射極限的限制，其空間分辨率也越來(lái)越無(wú)法滿足科研人員在納米尺度下對(duì)于樣品化學(xué)分析及成分鑒定。在這一背景下，美國(guó)Molecular Vista應(yīng)運(yùn)而生，推出了全新一代納米紅外成像與光譜系統(tǒng)Vista-IR！

Vista-IR納米紅外依托于原子力顯微鏡平臺(tái)，利用**的光誘導(dǎo)力顯微鏡（Photo-induced Force Microscope， PiFM)技術(shù)，結(jié)合波長(zhǎng)可調(diào)的紅外光源，從而實(shí)現(xiàn)10nm以下空間分辨紅外成像與光譜采集，無(wú)需遠(yuǎn)場(chǎng)光學(xué)接收器及干涉儀。

Vista-IR納米紅外所采集的PiFM紅外光譜與標(biāo)準(zhǔn)FTIR光譜高度吻合，這使得科研人員可以將PiFM納米紅外光譜與FTIR紅外光譜圖庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。

樣品為聚醚砜薄膜(Polyethersulfone， PES film)

NanoIR 納米紅外成像與光譜案例

光誘導(dǎo)力顯微鏡突破性的采用檢測(cè)探針與樣品之間的偶極交互(dipole interaction)，使其不受到樣品橫向熱膨脹對(duì)于空間分辨率帶來(lái)的負(fù)面影響。因此，基于光誘導(dǎo)力顯微鏡的納米紅外能真正意義上的實(shí)現(xiàn)10nm以下空間分辨納米紅外成像！下圖PS-PMMA嵌段共聚物納米紅外成像與光譜案例，紅色和綠色分別代表PMMA與PS的分布情況。

摘自“Nanoscale chemical imaging by photoinduced force microscopy，Sci. Adv. 2016”

基于光誘導(dǎo)力顯微鏡的納米紅外不僅適合有機(jī)高分子材料，也適合無(wú)機(jī)材料。下圖為不同Si/Al比的ZSM-5沸石分子篩的納米紅外骨架振動(dòng)峰在1100cm^-1處的藍(lán)移及劈裂情況，以及通過(guò)碳?xì)浠衔镌?480cm^-1的C=C伸縮振動(dòng)峰來(lái)反映ZSM-5參與甲醇制碳?xì)浠衔铮∕TH)催化反應(yīng)后結(jié)焦的分布情況。

摘自“Nanoscale infrared imaging of zeolites using photoinduced force microscopy，Chem. Commun. 2017”