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          SPM-8100FM

          高分辨原子力显微镜
           
           

          水化/溶剂化结构观察


          何为水化作用/溶剂化作用

          固液界面的液体会形成层状结构,此现象被称为溶剂化作用。如 果液体整体是水,则被称为水化作用。 这种区别于结构的特殊结构很大程度上左右着固液界面的各种作用及变化,如液相内的溶解、化学反应、电荷转移、润湿、润滑、热传导等。但是,水化作用层/溶剂化作用层非常薄,因此一般的实验手段很难测量。特别是表面面内各向不均一的构造,之前没有测量手段 。

          和以往AFM的不同

          测量水化作用/溶剂化作用时,由于悬臂的受力变化非常小,只有通过超高灵敏度的FM模式才能获得观测图像,这也是首次观察到固液界面的分层结构?;袢〉耐枷癫唤隹梢缘玫絑-X断面的水化作用/溶剂化作用,还可以进行Z-XY的三维构造解析。使HR-SPM性能从表面观察扩展到固液界面构造的分析。


          该页所有数据使用培养皿型液体池(选配件)获得。

          水化作用/溶剂化作用的测量方法

          1.在液体环境下操作HR-SPM,让悬臂按照设定值(△fmax)高精度地趋近样品表面。
          2.将悬臂前端针尖的受力情况通过力曲线进行测量表征。
          3.在极其接近固液界面处,可测得探针受到的特征性的力变化(△f)
          4.水化作用/溶剂化作用导致的力的变动提供了液体层状结构相关的信息。
          5.X轴方向的连续测量(Z-X测量)可实现水化作用/溶剂化作用结构的断面观察。
          6.进一步,沿着Y方向反复Z-X测量可以实现三维结构分析。

          分析软件

          三维数据制图的专用分析软件。强有力地支持了水化作用/溶剂化作用结构的数据解析。

          ● 制图数据的三维显示
          ● 从制图数据中抽取?显示二维图像数据
          ● 在二维图像数据上显示?分析指定的一维数据

          水化作用/溶剂化作用分层结构的观察实例


          石墨表面的1-癸醇的界面结构

          左图为石墨表面的1-癸醇分子膜。两个癸醇分子的谅解结构以及分子膜结构可被清晰地分辨。癸醇与石墨交界面的吸附分子层横截面结构如右图??梢苑⑾止锎挤肿映滩阕捶植?,而且分层在面内方向呈不均匀分布。

          对硝基苯胺饱和水溶液的结晶表面 6)

          Z-X测量(左图)中凸起部分为苯环,凹陷部分为亲水性的官能团所在的位置。从不同位置的力曲线(Z△f曲线)可以看到在具有亲水基的凹陷部分由于水分子的存在而显示出强烈的水化作用。
          此数据表明,如下图模型,水分子的氢和极性基团成键,从而形成稳定的结构。


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          * 外观及规格如有更改,恕不另行通知。

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