TOF-SIMS的成像截面

应用笔记

讨论

飞行时间 - 二次离子质谱(TOF-SIMS) 提供具有高空间分辨率的分子信息,使其非常适合成像单个有机分子的分布。 然而,大多数应用仅限于低分子量离子。 不幸的是,许多化合物在低质量范围内缺乏特征峰。 在低质量范围内,PEG(聚乙二醇)的主峰出现在m / z 45,但该离子也可来自任何含有C的化合物2H5O +组。 在这项研究中,PEG保留在 横截面 研究了墨水纸。 通过对高分子量离子进行成像来检查PEG在两种不同纸张的横截面中的分布,所述高分子量离子是PEG的特征峰。

SIMS 使用a获得光谱和图像 69Ga+ 离子源在15kV和25kV下操作。 用低能电子束完成电荷补偿。 分析未印刷和印刷纸的表面和横截面。 获得高质量分辨率光谱和高空间分辨率图像。

在图400中比较从横截面获得的质量范围m / z 600-1中的光谱,包括非印刷和印刷的光滑纸。 在印刷纸的光谱中,在m / z 44以上的质量范围内观察到具有400Da间隔的三个系列的峰(在光谱中标记为“*”,“o”和“+”)。 基于44Da的独特重复单位质量([CH2CH2O-]n),可以毫不含糊地断定这些峰对应于PEG。 类似地,还在印刷的粗糙纸的横截面上检测到PEG峰。 这表明PEG是油墨的组分,并且油墨中的PEG渗透表面并迁移到印刷纸的内部。

图1从光滑纸的横截面获得的光谱,无印刷和印刷

图1 从光滑纸的横截面获得的光谱,无印刷和印刷

为了检查PEG在印刷纸的横截面中的分布,对高质量范围(m / z 443,457,473,487,501,517和531)中的一组PEG特征峰进行成像。 在图2A和2B中比较从光滑纸和粗糙纸的横截面获得的图像。 结果表明,PEG在粗纸的上半部分富集,而在光滑纸中分布更均匀。 还检查了非印刷纸和印刷纸的表面。 同样,仅在印刷纸的表面中观察到PEG峰。 这项工作证明了TOF-SIMS能够确定绝缘样品中有机聚合物的空间分布。

图2A印刷光面纸的横截面图像

图2A 印刷光滑纸的横截面图像

图2B印刷粗纸的横截面图像

图2B 印刷粗纸的横截面图像

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