Structure investigations of energetic and pharmaceutical nanoscale composites via AFM-TERS and SERS
Investigation structurale de nanocomposites énergétiques et pharmaceutiques par AFM-TERS et SERS
Résumé
Tip Enhanced Raman Spectroscopy based on Atomic Force Microscopy (AFM-TERS) is applied to study the structure of diverse nanoscale energetic and pharmaceutical composites. AFM-TERS investigations of nanoscale CL-20/HMX co-crystals demonstrate that CL-20/HMX surfaces consist of a molecular layer of HMX. Experimental results are supported by an approximation of vibrational normal coordinates allowing to exclude the appearance of relatively strong HMX Raman intensities because of a specific arrangement between CL-20/HMX nano co crystals and the Raman scattering systems. Diverse nanoscale RDX and TNT mixtures differing in their weight percentage ratio are analyzed with AFM-TERS. The combination of far-field Raman spectroscopy and surface sensitive TERS enabled the identification of anisotropic RDX/TNT core/shell nanoparticles. Submicron Furosemide-PVP particles are investigated by confocal far-field Raman microscopy and Surface Enhanced Raman microscopy. Furosemide-PVP particles are directly sputtered with thin layers of silver. The comparison of far- and near-field Raman spectra reveals that shells of PVP encapsulate Furosemide cores.
La spectroscopie Raman exaltée par effet de pointe basée sur la microscopie à force atomique (AFM-TERS) est utilisée pour étudier la structure de divers composites énergétiques et pharmaceutiques à l'échelle nanométrique. Les études AFM-TERS sur des co-cristaux de CL-20/HMX à l'échelle nanométrique démontrent que les surfaces de CL-20/HMX sont constituées d'une couche moléculaire de HMX. Les résultats expérimentaux sont étayés par une approximation des coordonnées vibratoires normales. Différents mélanges RDX et TNT à l'échelle nanométrique, dont le rapport en pourcentage massique est différent, sont analysés par AFM-TERS. La combinaison de la spectroscopie Raman en champ lointain et du TERS sensible à la surface a permis l'identification de nanoparticules anisotropes RDX/TNT cœur/coquille. Les particules de furosémide-PVP submicroniques sont étudiées par microscopie Raman confocale et la microscopie Raman exaltée de surface. Les particules sont directement pulvérisées avec de fines couches d'argent. La comparaison des spectres Raman en champ lointain et en champ proche révèle que les coquilles de PVP encapsulent des noyaux de furosémide.
Origine : Version validée par le jury (STAR)