Egyetlen polimerlánc szegmentális orientációja Langmuir-Blodgett filmekben, amelyeket
alanyok
bevezetés
A mostani tanulmány a polimer gerinc orientációjára összpontosított egy LB filmben. A fő lánc konformációja szorosan összefügg makroszkopikus fizikai tulajdonságaival. A gerincszegmens illesztésének közvetlen értékelése azonban nehéz volt. Korábban beszámoltunk a lánc közepén egy periléndiimid (PDI) molekula által jelzett poli (metakrilátok) szintéziséről, a PDI átmeneti dipóljával a polimer lánc gerincébe beépítve. 15 A közepén jelölt polimer lánc defókuszképe lehetővé tette az egyes polimer láncok szegmentális orientációjának megvitatását. Ebben a tézisben bemutattuk a poli (metil-metakrilát) (PMMA) lánc egyes gerincoszlopainak orientációjának közvetlen értékelését egy LB filmben. A PMMA lánc középső részének molekuláris orientációját kvantitatív módon értékeltük a defókusz fluoreszcencia képalkotó technikával, és a lerakási módszer hatását tárgyaljuk.
Teszt végrehajtása
A periléndiimiddel (PDI) jelzett poli (metil-metakrilát) kémiai szerkezete a lánc közepén. A dupla nyíl a PDI egység átmeneti dipólus pillanatát jelzi.
A fluoreszcencia képalkotást invertált fluoreszcens mikroszkóppal (TE-2000, Nikon, Tokió, Japán) végeztük. Kör alakúan polarizált 532 nm-es lézersugár 10 mW teljesítménnyel (GSHG-3015, Kochi Toyonaka Giken, Kochi, Japán), amely a mintán teljes reflexiós körülmények között esett egy objektív lencsében (× 100, 1, 4 NA, Nikon) 400 µm-es terület lefedésére használják. m 2 világítani. A lencsét piezo működtetőre szerelték (P-721, Physik Instrumente, Karlsruhe, Németország), amely lehetővé tette a pontos fókuszszabályozást 10 nm-es felbontással. A fluoreszcens képet EMCCD kamerával (Cascade II, Photometrics, Tucson, AZ, USA) rögzítettük dikro tükörön, sávszűrőn (z532rdc és HQ580/60 m, Chroma Technology, Brattleboro, VT, USA) és × 2, 5 Nagyító lencse. A képelemzést házi készítésű szoftverrel végeztük, amelyet Delphi és Scilab írtak.
Eredmények és vita
Fókuszált periléndiimid-molekulák fluoreszcencia képei ( a ) és elmosódott ( ) Feltételek. A defókuszképet 900 nm objektíveltolódással kaptuk a mintához. Ban,-ben ( c ) meghatározott poláris és azimutális szögek & theta; és & thgr; a be ( a ) a bemutatott felső és alsó molekula besorolása (96 °, 101 °), illetve (97 °, 77 °).
Molekuláris orientációs hisztogram két A és B periléndiimid molekula számára. Az egyes hisztogramok szélessége a készülék bizonytalanságát jelzi.
Az egyrétegű tájolási szög hisztogramja, amelyet a vízszintes ( a ) és a függőleges merülés módszere ( ) letétbe helyezték. A poláris szög sd-je 10,6, illetve 11,4 volt a H és V filmeknél.
Következtetés
A PMMA-ból készült LB filmben egyetlen polimer lánc szegmens orientációját vizsgáltuk molekuláris szinten. A fő lánc fluoreszcenciával jelölt szegmensét defocusált állapotban figyeltük meg fluoreszcencia képalkotással, amely lehetővé tette a háromdimenziós molekuláris orientáció közvetlen értékelését. A film síkjában lévő ϕ azimutszög esetében a PMMA lánc egy LB monorétegben, amelyet vertikális merítéssel raknak le, gyengén illeszkedik a merülés irányába. Másrészt a vízszintesen merített film polimer lánca nem mutatott előnyös orientációt. A poláris szög szűk orientációs eloszlását mutatta θ = 90 °, ami azt jelzi, hogy az egyrétegű fő lánc kvázi kétdimenziós síkon fekszik. Ez az eredmény azt mutatja, hogy a vízszintesen lerakódott egyréteg jó modell a polimerlánc tulajdonságainak két dimenzióban történő megvitatására.