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- 技術應用 -
20.Apr.2017

質譜儀-Mass 多層材料成分TG-MS熱重質譜同步分析


 

材料分析中,很常遇到表面鍍膜或是多層材料,隨著技術的提升,其膜厚是越來越薄、且層層相迭,越來越複雜,對於分析技術是一大挑戰。若為有機材料,一般大多使用FT-IR或是Raman光譜儀進行表面分析成分判定,對於官能基、鍵結、結構判定有相當大的幫助,但若成分複雜或是對於樣品資訊完全未知的情況下,我們也可借助質譜儀的幫助,判斷多層材料中的成分。
 

 

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▲圖一 轉印紙-表面成分分析示意圖


圖一為轉印紙,樣品基材為紙張但表面有其他未知材料的鍍層。一開始使用FT-IR進行表面分析,但紙的背景干擾太嚴重,很難從IR圖譜中得到表面鍍膜成份資訊,然而在熱重分析(TGA)實驗中,圖二中,我們看到樣品有兩段熱重損失,便利用質譜儀串聯熱重分析儀(TG-MS)進行樣品分析。

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▲ 圖二 轉印紙TGA分析結果

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▲ 圖三 轉印紙於TG-MS分析結果中的質譜圖


在TG-MS實驗中,樣品主要的兩段熱重損失A與B。根據質譜圖(圖三),我們判定重量損失A為纖維素、重量損失B為Polystyrene(PS)。TG-MS是結合熱重損失(TGA)資訊與質譜圖(MS)的分析方法,在本篇文章中,我們利用TG-MS分析得知轉印紙的主要成分為纖維素(紙張)與PS(表面成分),且重量比例約為70%(紙)與18%(表面鍍層)。面對不知如何進行樣品前處理的樣品,可以利用TG-MS這種方式,對樣品進行初步分析,是很方便且快速的方法。

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