使用XPS表征'点击'表面化学

使用Thermo Scientific K-Alpha XPS对导电聚合物器件进行表征。导电聚合物表面在“咔嗒”化学过程中充当前体。新的数据处理技术可以缩短采集时间并获得非常好的数据质量。

材料科学的一个重要课题是高分子表面的功能化。亚博老虎机网登录设计和制造经济的一次性设备，可以微调到特定的临床应用，是该领域的一个增长前景。

癌症免疫治疗就是这样一种应用，它可以使用化学修饰的微电极在白细胞进入病人体内之前捕获、修饰和分析白细胞。

导电聚合物如PEDOT, 1聚(3,4-二氧乙烯基噻吩)，由于易于加工，成本低和良好的电池相容性，是极具吸引力的微电极材料。亚博网站下载点击化学用于修改设备的表面,加入小单位一起生成活性的表面在温和条件下高选择性(图1)。在这里,点击处理PEDOT所需材料由添加一个叠氮化(三氮)单体的合成。

XPS分析中确定的化学位移可用于评估起始材料的完整性、“点击”过程的成功和设备模式。为了缩短采集时间，新的XPS数据处理算法得到了改进，可以在保留化学状态信息的同时降低敏感表面材料损坏的几率。这些技术还可以增强获得的XPS地图的空间分辨率。

实验的程序

对于表面表征，进行了两个独立的实验。第一个实验是研究PEDOT聚合物在x射线照射下随时间的变化。所布放的x射线光斑大小为400µm。

在第二个实验中，用30µm x射线点绘制聚合物表面。来制作一张地图Thermo Scientific K- Alpha，样品级的扫描是在x射线点下进行的。K-alpha的128通道探测器能够使用快速快照采集模式进行光谱采集。

x射线暴露保持在最低限度，完整的光谱区域可以在几秒钟内积累，但仍然保留化学状态信息。在分析过程中，采用了K- Alpha的交钥匙费用补偿系统。使用该系统，可以像分析导体一样轻松地分析绝缘样品。

图1所示。“点击”化学的组成和原理

实验结果

XPS为分析这些类型的样品提供了许多好处——化学状态信息、表面分布和定量元素信息。分析时由于x射线辐射引起的试样损伤和微小结构是该方法面临的挑战。

在Thermo Scientific avage数据系统中结合了反褶积方法，可以缩短采集时间并保持化学和空间状态信息。

图2显示了大样本区域的N1s XPS光谱。图2a显示了两个峰，这是由于pedot -叠氮聚合物中N原子的不同氧化状态。由于N+物种和N-物种(图2a插入)所产生的峰值位于1:2的比例。

叠氮化物基团在x射线照射下开始降解，形成N3物种(图2b)。使用K-Alpha的快速快照采集模式和反褶积方法可以克服这个问题，并对器件进行表征。

图2。在N1s光谱中可以看到pedot -叠氮化物的降解

图3显示了反褶积前和反褶积后微图案表面的化学图。反褶积提高图像分辨率的方式是通过地图上的线扫描来显示的。虚线和实线分别来自反褶积之前和之后的地图。

图3。图像反卷积在不影响数据质量的前提下提高了数据采集时间

结论

反褶积例程有相当大的好处XPS分析聚合物体系的研究。通过使用更高的通过能量，可以缩短采集时间，从而降低敏感样品对X射线源的曝光。

由于信噪比的提高，从数据中提取信息非常方便。图像反褶积克服了x射线光斑大小的限制，提高了XPS制图能力。

这些信息来源于赛默费雪科学公司提供的x射线光电子能谱(XPS)。亚博网站下载

有关此来源的更多信息，请访问Thermo Fisher Scientific - x射线光电子能谱(XPS)．