原子力顯微鏡 (Atomic Force Microscopy, AFM)目前已廣泛應(yīng)用于聚合物結(jié)構(gòu)與性能的研究。其高空間分辨率、靈活多樣的操作模式與操作環(huán)境、多參數(shù)多功能掃描等優(yōu)勢,使其在聚合物結(jié)構(gòu)與性能的研究中發(fā)揮著越來越重要的作用。
近日,北京化工大學(xué)王東教授就應(yīng)用原子力顯微鏡表征聚合物結(jié)構(gòu)與性能及二者間的相互作用在Macromolecules (2018, 51, 3-24)做了最新評述和展望。作者對近10年來AFM在功能拓展及在聚合物研究中取得的重要進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié)和評述,主要內(nèi)容包括:
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1) AFM表征聚合物結(jié)構(gòu)及其動力學(xué),包括AFM研究玻璃態(tài)高分子結(jié)構(gòu)非均一性及表面分子鏈運(yùn)動能力、AFM研究聚合物結(jié)晶、嵌段共聚物自組裝、聚合物本體結(jié)構(gòu)、聚合物刺激響應(yīng)行為、高分子改性的材料表面結(jié)構(gòu),以及高分子單鏈結(jié)構(gòu)等;
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2) AFM表征聚合物微觀力學(xué)性能與結(jié)構(gòu),包括應(yīng)用AFM單分子力譜、納米壓痕,納米力學(xué)圖譜等方法表征聚合物單鏈和微區(qū)的力學(xué)性能 (模量、粘彈性、摩擦性能等) 與結(jié)構(gòu);
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3) AFM表征納米尺度電學(xué)性能,包括應(yīng)用導(dǎo)電、光電、開爾文AFM表征高分子太陽能電池的光電特性與微區(qū)結(jié)構(gòu)。
AFM在表征聚合物結(jié)構(gòu)與性能方面取得巨大、廣泛進(jìn)展的同時(shí),其本身的一些特性,如慢的掃描速度、針尖與樣品相互作用的不確定性等,也部分限制了其在高分子研究中的應(yīng)用。因此作者同時(shí)評述了AFM應(yīng)用中亟待解決的問題及未來發(fā)展方向。
該工作被選為當(dāng)期的封面論文。
論文鏈接: http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.macromol.7b01459
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