Orientarea segmentară a unui lanț polimeric unic în filmele Langmuir-Blodgett examinate prin imagistica cu fluorescență defocus

subiecte

introducere

Studiul actual s-a axat pe orientarea coloanei vertebrale polimerice într-un film LB. Conformația lanțului principal este strâns legată de proprietățile sale fizice macroscopice. Cu toate acestea, evaluarea directă a alinierii segmentului coloanei vertebrale a fost dificilă. Am raportat anterior sinteza poli (metacrilatului) marcată de o moleculă de perilenediimidă (PDI) în centrul lanțului, cu dipolul de tranziție al PDI încorporat în coloana vertebrală a lanțului polimeric. 15 Imaginea de defocus a lanțului polimeric marcat în mijloc a permis discutarea orientării segmentare a unui lanț polimeric individual. În această teză a fost demonstrată evaluarea directă a orientării segmentului coloanei vertebrale individuale a lanțului poli (metacrilat de metil) (PMMA) într-un film LB. Orientarea moleculară a porțiunii centrale a lanțului PMMA a fost evaluată cantitativ prin tehnica de imagistică a fluorescenței defocus și se discută efectul metodei de depunere.

lanț

Executarea testului

Structura chimică a poli (metacrilatului de metil) marcat cu perilenediimidă (PDI) în centrul lanțului. Săgeata dublă arată momentul dipolar de tranziție al unității PDI.

Imagistica fluorescenței a fost efectuată cu un microscop cu fluorescență inversat (TE-2000, Nikon, Tokyo, Japonia). Un fascicul laser de 532 nm polarizat circular cu o putere de 10 mW (GSHG-3015, Kochi Toyonaka Giken, Kochi, Japonia), care a fost incident pe eșantion în condiții de reflecție totală într-un obiectiv obiectiv (× 100, 1, 4 NA, Nikon) folosit pentru a acoperi o suprafață de 400 µm. m 2 pentru a ilumina. Obiectivul a fost montat pe un actuator piezo (P-721, Physik Instrumente, Karlsruhe, Germania), care a permis controlul precis al focalizării cu o rezoluție de 10 nm. Imaginea de fluorescență a fost capturată cu o cameră EMCCD (Cascade II, Photometrics, Tucson, AZ, SUA) printr-o oglindă dicroică, un filtru bandpass (z532rdc și HQ580/60 m, Chroma Technology, Brattleboro, VT, SUA) și un × 2, 5 Lentila de mărire. Analiza imaginii a fost efectuată cu software de casă scris în Delphi și Scilab.

rezultate si discutii

Imagini de fluorescență ale moleculelor de perilenediimidă sub focalizare ( A ) și neclară ( b ) Condiții. Imaginea de defocus a fost obținută cu o deplasare obiectivă de 900 nm la probă. În ( c ) unghiuri polare și azimutale definite & thetas; și & gr; sunt pentru in ( A ) moleculele superioare și inferioare prezentate sunt clasificate (96 °, 101 °) și respectiv (97 °, 77 °).

Histograma orientării moleculare pentru două molecule de perilenediimidă A și B. Lățimea pentru fiecare histogramă indică incertitudinea aparatului.

Histograma unghiului de orientare pentru monostratul reprezentat de orizontală ( A ) și metoda de scufundare verticală ( b ) a fost depus. Sd-ul unghiului polar a fost de 10,6 și respectiv 11,4 pentru filmele H și respectiv V.

Concluzie

Orientarea segmentului unui lanț de polimer unic într-un film PMMA LB a fost investigată la nivel molecular. Un segment marcat de fluorescență în lanțul principal a fost observat într-o stare defocusată prin imagistică cu fluorescență, care a permis orientarea moleculară tridimensională să fie evaluată direct. Pentru unghiul azimutal ϕ în planul filmului, lanțul PMMA într-un monostrat LB depus prin imersie verticală a fost slab aliniat în direcția imersiunii. Pe de altă parte, lanțul polimeric din filmul imersat orizontal nu a arătat nicio orientare preferată. Unghiul polar a arătat o distribuție de orientare îngustă de θ = 90 °, ceea ce indică faptul că lanțul principal din monostrat se află pe un plan cvasidimensional. Acest rezultat arată că monostratul depus orizontal este un model bun pentru a discuta proprietățile lanțului polimeric în două dimensiuni.