Segmentová orientácia jedného polymérneho reťazca v Langmuir-Blodgettových filmoch vyrobených spoločnosťou

predmetov

úvod

Aktuálna štúdia sa zamerala na orientáciu polymérneho hlavného reťazca v LB filme. Konformácia hlavného reťazca úzko súvisí s jeho makroskopickými fyzikálnymi vlastnosťami. Priame hodnotenie vyrovnania chrbticového segmentu však bolo ťažké. Predtým sme informovali o syntéze poly (metakrylátov) značených molekulou peryléndiimidu (PDI) v strede reťazca s prechodným dipólom PDI zabudovaným do hlavného reťazca polymérneho reťazca. 15 Rozostrenie obrazu polymérneho reťazca vyznačené v strede umožnilo diskusiu o segmentovej orientácii jednotlivých polymérnych reťazcov. V tejto práci bolo demonštrované priame hodnotenie orientácie jednotlivých segmentov chrbtovej kosti reťazca poly (metylmetakrylátu) (PMMA) v LB filme. Molekulárna orientácia centrálnej časti reťazca PMMA bola kvantitatívne vyhodnotená technikou rozostrenia pomocou fluorescenčného zobrazovania a je diskutovaný vplyv metódy nanášania.

segmentová

Vykonanie skúšky

Chemická štruktúra poly (metylmetakrylátu) označeného peryléndiimidom (PDI) v strede reťazca. Dvojitá šípka označuje prechodový dipólový moment jednotky PDI.

Fluorescenčné zobrazovanie sa uskutočňovalo invertovaným fluorescenčným mikroskopom (TE-2000, Nikon, Tokio, Japonsko). Kruhovo polarizovaný laserový lúč 532 nm s výkonom 10 mW (GSHG-3015, Kochi Toyonaka Giken, Kochi, Japonsko), ktorý dopadal na vzorku za podmienok úplného odrazu v objektíve (× 100, 1, 4 NA, Nikon) používa sa na pokrytie plochy 400 µm. m 2 na osvetlenie. Objektív bol namontovaný na piezoelektrickom pohone (P-721, Physik Instrumente, Karlsruhe, Nemecko), ktorý umožňoval presné riadenie zaostrenia s rozlíšením 10 nm. Fluorescenčný obraz bol zachytený fotoaparátom EMCCD (Cascade II, Photometrics, Tucson, AZ, USA) cez dichroické zrkadlo, pásmový filter (z532rdc a HQ580/60 m, Chroma Technology, Brattleboro, VT, USA) a × 2, 5 Zväčšovacie šošovky. Analýza obrazu bola vykonaná pomocou domáceho softvéru napísaného v Delphi a Scilab.

Výsledky a diskusia

Fluorescenčné obrázky molekúl peryléndiimidu pod zaostreným ( a ) a rozmazané ( ) Podmienky. Rozostrenie obrazu sa získalo s objektívnym posunom 900 nm k vzorke. V ( c ) definované polárne a azimutálne uhly & thetas; a & thgr; sú pre vstup ( a ) zobrazené horné a dolné molekuly sú dimenzované (96 °, 101 °) a (97 °, 77 °).

Histogram molekulárnej orientácie pre dve molekuly peryléndiimidu A a B. Šírka každého histogramu naznačuje neistotu prístroja.

Histogram orientačného uhla pre monovrstvu predstavovaný horizontálou ( a ) a metóda vertikálneho potápania ( ) bol uložený. Sd polárneho uhla bol 10,6 a 11,4 pre filmy H a V, v uvedenom poradí.

Záver

Orientácia segmentu jedného polymérneho reťazca v LB filme vyrobenom z PMMA bola skúmaná na molekulárnej úrovni. Fluorescenčne označený segment v hlavnom reťazci bol pozorovaný v rozostrenom stave pomocou fluorescenčného zobrazovania, čo umožnilo priame hodnotenie trojrozmernej molekulárnej orientácie. Pre azimutový uhol ϕ v rovine filmu bol reťazec PMMA v LB monovrstve nanesenej vertikálnym ponorením slabo vyrovnaný v smere ponorenia. Na druhej strane polymérny reťazec vo vodorovne ponorenom filme nevykazoval žiadnu preferovanú orientáciu. Polárny uhol ukázal úzke rozloženie orientácie θ = 90 °, čo naznačuje, že hlavný reťazec v monovrstve leží v kvázi dvojrozmernej rovine. Tento výsledok ukazuje, že horizontálne uložená monovrstva je dobrým modelom na diskusiu o vlastnostiach polymérneho reťazca v dvoch rozmeroch.