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- 测量技巧 -
20Apr.2017

多层材料成分分析


 

材料分析中,很常遇到表面镀膜或是多层材料,随着技术的提升,其膜厚是越来越薄、且层层相迭,越来越复杂,对于分析技术是一大挑战。若为有机材料,一般大多使用FT-IR或是Raman光谱仪进行表面分析成分判定,对于官能基、键结、结构判定有相当大的帮助,但若成分复杂或是对于样品信息完全未知的情况下,我们也可借助质谱仪的帮助,判断多层材料中的成分。
 

 

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图一. 转印纸-表面成分分析示意图
 

图一为转印纸,样品基材为纸张但表面有其他未知材料的镀层。一开始使用FT-IR进行表面分析,但纸的背景干扰太严重,很难从IR图谱中得到表面镀膜成份信息,然而在热重分析(TGA)实验中,图二中,我们看到样品有两段热重损失,便利用质谱仪串联热重分析仪(TG-MS)进行样品分析。

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图二. 转印纸TGA分析结果

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图三. 转印纸于TG-MS分析结果中的质谱图

在TG-MS实验中,样品主要的两段热重损失A与B。根据质谱图(图三),我们判定重量损失A为纤维素、重量损失B为Polystyrene(PS)。TG-MS是结合热重损失(TGA)信息与质谱图(MS)的分析方法,在本篇文章中,我们利用TG-MS分析得知转印纸的主要成分为纤维素(纸张)与PS(表面成分),且重量比例约为70%(纸)与18%(表面镀层)。面对不知如何进行样品前处理的样品,可以利用TG-MS这种方式,对样品进行初步分析,是很方便且快速的方法。

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