Vista-IR 高分辨納米紅外成像與光譜系統

——10nm以下空間分辨紅外成像與光譜采集

傅立葉變化紅外光譜(Fourier Transform infrared spectroscopy， FTIR)廣泛應用于各種化學分析，尤其是聚合物和有機化合物分析，為現代化學提供了重要的分析手段。然而常規的傅立葉紅外光譜儀由于受到光學衍射極限的限制，其空間分辨率也越來越無法滿足科研人員在納米尺度下對于樣品化學分析及成分鑒定。在這一背景下，美國Molecular Vista應運而生，推出了全新一代納米紅外成像與光譜系統Vista-IR！

Vista-IR納米紅外依托于原子力顯微鏡平臺，利用**的光誘導力顯微鏡（Photo-induced Force Microscope， PiFM)技術，結合波長可調的紅外光源，從而實現10nm以下空間分辨紅外成像與光譜采集，無需遠場光學接收器及干涉儀。

Vista-IR納米紅外所采集的PiFM紅外光譜與標準FTIR光譜高度吻合，這使得科研人員可以將PiFM納米紅外光譜與FTIR紅外光譜圖庫中的數據進行對比分析。

樣品為聚醚砜薄膜(Polyethersulfone， PES film)

NanoIR 納米紅外成像與光譜案例

光誘導力顯微鏡突破性的采用檢測探針與樣品之間的偶極交互(dipole interaction)，使其不受到樣品橫向熱膨脹對于空間分辨率帶來的負面影響。因此，基于光誘導力顯微鏡的納米紅外能真正意義上的實現10nm以下空間分辨納米紅外成像！下圖PS-PMMA嵌段共聚物納米紅外成像與光譜案例，紅色和綠色分別代表PMMA與PS的分布情況。

摘自“Nanoscale chemical imaging by photoinduced force microscopy，Sci. Adv. 2016”

基于光誘導力顯微鏡的納米紅外不僅適合有機高分子材料，也適合無機材料。下圖為不同Si/Al比的ZSM-5沸石分子篩的納米紅外骨架振動峰在1100cm^-1處的藍移及劈裂情況，以及通過碳氫化合物在1480cm^-1的C=C伸縮振動峰來反映ZSM-5參與甲醇制碳氫化合物（MTH)催化反應后結焦的分布情況。

摘自“Nanoscale infrared imaging of zeolites using photoinduced force microscopy，Chem. Commun. 2017”