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液相峰值力红外显微技术:化学纳米成像与光谱分析

Wang, H., González-Fialkowski, JM., Li, W., Xie, Q., Yu, Y., Xu, XG.,
Analytical chemistry

Abstract

峰值力红外(PFIR)显微镜是一种新兴的原子力显微镜技术,可突破阿贝衍射极限实现化学纳米成像与光谱分析。该技术通过峰值力轻敲模式中动态针尖-样品接触的机械检测来探测红外光热响应,已广泛应用于大气环境下的软物质、光伏异质结乃至极化激元材料等多种样品。本文开发并展示了液相环境下针对软物质与生物样品的PFIR显微镜技术。凭借可按需调控液体组分的能力,液相峰值力红外(LiPFIR)显微镜能够原位追踪聚合物在流体中的表面重组过程,并检测水相点击化学反应的产物。在液相环境中实现了空间分辨率约10 nm的宽谱光谱分析与红外成像,同时获得互补的力学信息。我们还通过LiPFIR显微镜揭示了水环境中酵母细胞壁颗粒出芽位点的化学成分,展示了其在生物结构研究中的应用潜力。LiPFIR显微镜无需标记、无损的化学纳米成像与光谱分析能力,将极大促进软物质及其在固液界面转化过程的研究。

DOI: 10.1021/acs.analchem.0c05075