Badania polimerów z wykorzystaniem metody mikroskopii sił atomowych. Cz. I. Podstawy AFM i jej zastosowanie w badaniach morfologii polimerów

Kaczmarek, H.; Czajka, R.; Nowicki, M.; Ołdak, D.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Badania polimerów z wykorzystaniem metody mikroskopii sił atomowych. Cz. I. Podstawy AFM i jej zastosowanie w badaniach morfologii polimerów

Autorzy

Kaczmarek H. , Czajka R. , Nowicki M. , Ołdak D.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

https://ichp.vot.pl/index.php/p

Identyfikatory

Warianty tytułu

Polymer studies using atomic force microscopy (AFM). Part I. Principles of AFM and its application in polymer morphology investigations

Języki publikacji

Abstrakty

Na podstawie najnowszej literatury omówiono zasady działania mikroskopii sił atomowych (AFM) i postępy w rozwoju tej techniki oraz przedyskutowano jej możliwości, zalety i wady. Na wybranych przykładach przedstawiono zastosowanie metody AFM do określania geometrycznej struktury powierzchni polimerów, chropowatości powierzchni, a także morfologii mieszanin polimerów i kopolimerów. AFM jest niezwykle przydatna w badaniach defektów powierzchniowych, zanieczyszczeń, zwilżalności i mieszalności polimerów, podziału fazowego, struktur ulegających samouporządkowaniu oraz oddziaływań międzycząsteczkowych. Dzięki AFM można ustalić wpływ struktury warstwy wierzchniej polimerów (w skali nanometrów) na ich właściwości.

On the basis of recent literature data the principles of Atomic Force Microscopy (AFM) and progress in the development of this technique have been reported. Its advantages and shortcomings as well as the possibilities it creates have also been discussed. Application of AFM method for geometric structure of polymer surface determining as well as determining of surface roughness and morphology of polymer blends and copolymers. AFM is especially useful for investigation of the surface defects, impurities, wettability, polymer miscibility, phase separation, selforganized structures and molecular interactions. Owing to FM the influence of polymer surface morphology on the polymer properties (in nanometer scale) can be estimated.

Słowa kluczowe

mikroskopia sił atomowych AFM nanostruktury struktura geometryczna powierzchni polimerów chropowatość morfologia mieszaniny polimerowej morfologia i struktura kopolimerów

atomic force microscopy (AFM) nanostructures geometric structure of polymer surface roughness polymer blends morphology copolymer structure

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej

Czasopismo

Polimery

Rocznik

2002

Tom

T. 47, nr 11-12

Strony

775--783

Opis fizyczny

Bibliogr. 89 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kaczmarek H.

Universytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, ul. Gagarina 7, 87-100 Toruń

autor

Czajka R.

Politechnika Poznańska, Wydział Fizyki Technicznej, Instytut Fizyki, ul. NIeszawska 13A, 61-022 Poznań

autor

Nowicki M.

Politechnika Poznańska, Wydział Fizyki Technicznej, Instytut Fizyki, ul. NIeszawska 13A, 61-022 Poznań

autor

Ołdak D.

Universytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, ul. Gagarina 7, 87-100 Toruń

Bibliografia

[1] Rudgar D., Hansma R.: Physics Today 1990, 23.
[2] Leggett G. J., Davies M. C., Jackson D. E.: Reviews TRIP 1993, 1, ,115.
[3] Davies M. C., Jackson D. E. i in. w: „Polymer Surfaces and Interfaces II" (red. Feast W. )., Munro H. S., Richards R. W.), John Wiley & Sons, Chichester 1993, rozdz. 9, str. 227.
[4] Magonov S. N., Whangbo M.-H.: „Surface Analysis with STM and AFM. Experimental and Theoretical Aspects of Image Analysis", VCH, Weinheim 1996.
[5] Czajka R.: „Zastosowanie skaningowej mikroskopii i spektroskopii tunelowej do badania własności fizycznych układow mezoskopowych", Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 1997.
[6] Romstedt J., Schmidt R., Jessberger E. K.: „Microscopy in Space — Past and Future" w „Laboratory Astrophysics and Space Research" (red. Ehrenfreund P. i in.), Kluwer Academic Publishers 1999, str. 483.
[7] Coles S.: GIT Laboratory J. 2000, 4, 98.
[8] Burnham N. A., Kulik A. J. i in. w: „Micro/Nanotribology and its Application" (red. Bhushan B.) Kluwer Academic Publishers 1997, str. 421 i 439.
[9] Burnham N. A., Kulik A. J., Gremaud G. w: „Procedures in Scanning Probe Microscopies" (red. Colton R. J., Engel A. i in.), John Wiley & Sons, Chichester 1998, rozdz. 9.1., str. 565.
[10] Burnham N. A., Kulik A. J. w: „Micro/Nanotribology" (red. Bhushan B.), CRC Press Boca Raton 1999, rozdz. 5, str. 247.
[11] Żenkiewicz M., Polański J.: Polimery 1999, 44, 520.
[12] Magonov S. N., Cantow H.-J.: J. Appl. Polym. Sci. 1992, 51, 3.
[13] Goh M. C.: Adv. Chem. Phys. 1995, 91, 1.
[14] Magonov S. N., Reneker D. H.: Annu. Rev. Mater. Sci. 1997, 27, 175.
[15] Magonov S. N., Heaton M. G.: American Laboratory 1998, 30.
[16] „Encyklopedia Fizyki", t. 2, PWN, Warszawa 1973.
[17] Bemis J. E., Akhremitchev В. B., Walker G. C : Langmuir 1999, 15, 2799.
[18] Edelmann F. T.: Angew. Chem. Int. Ed. 1999, 38, 1381.
[19] Binning G., Quate C. F., Gerber C.: Phys. Rev. Lett. 1986, 56, 930.
[20] Lehmani A., Durand-Vidal S., Turq P: J. Appl. Polym. Sci. 1998, 68, 503.
[21] Perez E., Lang J.: Macromolecules 1999, 32, 1626.
[22] Stone V. W., Jonas A. M., Nysten B., Legras R.: Phys. Rev. В. 1999, 60, 5883.
[23] Petrik P, Fried M. i in.: Thin Solid Films 1998, 313/314, 259.
[24] Petrik P, Biro L. P. i in.: Thin Solid Films 1998, 315, 186.
[25] Chen L., Ni M., Jia S., Jin X.: J. Macromol Sci., Phys В 1998, 37, 339.
[26] Miksa B., Slomkowski S., Marsault J.-P.: Colloid Polym. Sci. 1998, 276, 34.
[27] Li J., Swanson D. R. i in.: Langmuir 1999, 15, 7347.
[28] Lepizzera S., Scheer M., Fond C , Pith T., Lambla M., Lang J.: Macromolecules 1997, 30, 7953.
[29] Schellenberg C., Tauer K., Antonietti M.: J. Dispersion Sci. Technol. 1999, 20, 177.
[30] Schellenberg C., Akari S., Regenbrecht M., Tauer K., Petrat F. M., Antonietti M.: Langmuir 1999, 15, 1283.
[31] Lee D .-Y., Shin J.-S., Park Y.-J., Kim J.-H., Khew M.-C., Ho C.-C.: Surf. Appl. Sci. 1999, 28, 28.
[32] Soula O., Guyot A., Williams N., Grade J., Blease T.: J. Polym. Sci., Part A : Polym. Chem. Ed. 1999, 37, 4205.
[33] Huang H., Kowalewski T., Remsen E., Gertzmann R., Wooley K.: J. Am . Chem. Soc. 1997,119,11653.
[34] Chi L., Li H., Zhang X., Fuchs H., Shen J.: Polym. Bull. 1998, 41, 695.
[35] Suzuki H., Suzuki A.: Colloid Surf. A : Phys. Eng. A spects 1999, 153, 487.
[36] Suzuki A.: Kobunshi Ronbunshu 1999, 56, 626.
[37] Suzuki A., Yamazaki M., Kobi Y., Suzuki H.: „Surface Roughness of Polymer Gels" w „The Wiley Polymer Networks Group Review Series", t. 1, (red. Te Nijenhuis K., Mijs W. J.), John Wiley & Sons Ltd. 1998, rozdz. 38, str. 489.
[38] Davankov V. A., Ilyin M. M., Timofeeva G. L., Tsyurupa M. P, Yaminsky I. V.: J. Polym. Sci., Part A : Polym. Chem. Ed. 1999, 37, 1451.
[39] Yontz D. J., Hsu S. L., Lidy W. A., Gier D. R., Mazor M. H.: J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. Ed. 1998, 36,3065.
[40] Mika A. M., Childs R. F.: J. Membr. Sci. 1999, 152, 129.
[41] Broadhead K. W., Tresco P. A.: J. Membr. Sci. 1998, 147, 235.
[42] Kwak S.-Y., Jung S. G., Yoon Y. S., Ihm D. W.: J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. Ed. 1999, 37, 1429.
[43] Babu P. R., Gaikar V. G.: J. Appl. Polym. Sci. 1999, 73, 1117.
[44] Stamatialis D. F., Dias C. R., Pinho M. N.: J. Membr. Sci. 1999, 160, 235.
[45] Hietala S., Paronen M. i in.: J. Polym. Sci., Part A : Polym. Chem. Ed. 1999, 37, 1741.
[46] Komatsu T., Tsuchida E. i in.: J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 11 660.
[47] Kim J. Y , Lee H. K., Kim S. C.: J. Membr. Sci. 1999, 163, 159.
[48] Wang H., Lin X., Tanaka K., Kita H., Okamoto K.-L.: J. Polym. Sci., Part A : Polym. Chem. Ed. 1998, 36, 2247.
[49] Bowen W. R., Hilal N., Lovitt R., Wright C. J.: J. Membr. Sci. 1998, 139, 269.
[50] Pfau A., Schrepp W., Horn D.: Langmuir 1999, 15, 3219.
[51] Tsukruk V. V., Bliznyuk V. N., Visser D.: Macromolecules 1999, 30, 6615.
[52] Ortiz C., Hadziioannou G.: Macromolecules 1999, 32, 780.
[53] Lackowski W. M., Franchina J. G., Bergbreiter D. E., Crooks R. M.: Adv. Mater. 1999, 11, 1368.
[54] Sukwattanasinitt M., Wang X. i in.: Chem. Mater. 1998, 10, 27.
[55] Sukwattanasinitt M., Lee D.-C. i in.: Macromolecules 1999, 32, 7361.
[56] Sandman D. J., Sukwattanasinitt M. i in.: Synth. Met. 1999, 102, 1546.
[57] Riul A., Dhanabalan A. i in.: Synth. Met. 1999, 101, 830.
[58] Planes J., Samson Y , Cheguettine Y: Appl. Phys. Lett. 1999, 75, 1395.
[59] Planes J., Cheguettine Y , Samson Y : Synth. Met. 1999, 101, 789.
[60] Hu H., Saniger J. M., Banuelos J. G.: Thin Solid Films 1999, 347, 241.
[61] Smela E., Gadegaard N.: Adv. Mater. 1999, 11, 953.
[62] Leclere P., Parente V , Bredas J. L., Franęois В., Lazzaroni R.: Chem. Mater. 1998, 10, 4010.
[63] Lazzaroni R., Leclere P., Couturiaux A., Parente V., Franęois В., Bredas J. L.: Synth. Met. 1999, 102, 1279.
[64] Lee W.-K., Ha С.-S.: Polymer 1998, 39, 7131.
[65] Freure C., Chen G., Horton J. H.: Surf. Sci. 1999, 437, 231.
[66] Lee W.-K., Ryou J.-H., Cho W.-J., Ha С.-S.: Polymer Testing 1998, 17, 167.
[67] Waldheim S., Boltau M., Młynek J., Krausch G., Steiner U.: Macromolecules 1997, 30, 4995.
[68] Wu W. L., Wallace W. E.: J. Vac. Sci. Technol. В 1998, 16, 1958.
[69] Ermi B. D., Karim A., Douglas J. F.: J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. Ed. 1998, 36, 191.
[70] Lamblooy P., Phelan К. C., Haugg O., Krausch G.: Phys. Rev. Lett. 1996, 76, 1110.
[71] Tanaka K., Takahara A., Kajiyama T.: Macromelecules 1996, 29, 3252.
[72] Ton-That C., Shard A. G., Teare D. О. H., Bradley R. H.: Polymer 2001, 42, 1121.
[73] Galuska A. A., Poulter R. R., McElrath K. O.: Surf. Interface Anal. 1997, 25, 418.
[74] Tomasetti E., Nysten B., Rouxhet P. G., Poleunis P. G., Bertrand C., Legras R.: Surf. Interface Anal. 1999, 27, 735.
[75] Pfau A., Jankę A., Heckermann W.: Surf. Interface Anal. 1999, 27, 410.
[76] Setua D. K., Pandey K. N., Saxena A. K., Mathur G. N.: J. Appl. Polym. Sci. 1999, 74, 480.
[77] Pearce R., Vansco G. J.: J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. Ed. 1998, 36, 2643.
[78] Thomann Y., Suhm J., Thomann R., Bar G., Maier R.-D., Miilhaupt R.: Macromolecules 1998, 31, 5441.
[79] Debier D., Jonas A. M., Legras R.: J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. Ed. 1998, 36, 2197.
[80] Lin C. W., Du Y. C.: Mater. Chem. Phys. 1999, 58, 268.
[81] Pientka Z., Oike H., Tezuka Y.: Langmuir 1999, 15, 3197.
[82] Gadegaard N., Almdal K., Larsen N. B., Mortensen K.: Appl. Surf. Sci. 1999, 142, 608.
[83] Hahm J., Lopes W. A., Jaeger H. M., Sibener S. J.: J. Chem. Phys. 1998, 109, 10 111.
[84] Heier J., Kramer E., Walheim S., Krausch G.: Macromolecules 1997, 30, 6610.
[85] Regenbrecht M., Akari S., Forster S., Mohwald H.: J. Phys. Chem. В 1999, 103, 6669.
[86] Laciere P, Moineau G. i in.: Langmuir 1999, 15, 3915.
[87] McEvoy R. L., Krause S., Wu P.: Polymer 1998, 39, 5223.
[88] Wang M., Zhu X., Wang S., Zhang L.: Polymer 1999, 40, 7387.
[89] Akhremitvhev В. B., Mohney B. K., Marra К. G.: Langmuir 1998, 14, 3976.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPL7-0005-0097