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越無法滿足科研人員在納米尺度下對于樣品化學(xué)分析及成分鑒定。在這一背景下，美國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，利用**的光誘導(dǎo)力顯微鏡（Photo-induced Force Microscope， PiFM)技術(shù)，結(jié)合波長可調(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，無需遠(yuǎn)場光學(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紅外光譜圖庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。

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于空間分辨率帶來的負(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峰在1100cm^-1處的藍(lán)移及劈裂情況，以及通過碳?xì)浠衔镌?480cm^-1的C=C伸縮振動峰來反映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”