В статье, опубликованной в журнале Rapid Communication Mass Spectrometry, чешские исследователи продемонстрировали возможность применения метода масс-спектрометрии для анализа наноалмазов. Этот метод позволяет наглядным образом охарактеризовать наноалмазы, и в дальнейшем может найти приложение для их аттестации.

Как известно, в сферe новейших нанотехнологических разработок большое внимание уделяется углеродным наноматериалам: фуллеренам, нанотрубкам, наноалмазам и др. Этот интерес обуславливается прежде всего их уникальными механическими, электрическими и термическими свойствами. Наноалмазы – один из тех материалов, изучение которого открывает дверь большим перспективам в наномедицине. В частности, благодаря хорошим абсорбционным свойствам наноалмазы стоят в ряду возможных кандидатов в биоматериалы, функции которых направлены на выполнение переноса лекарственных средств, ферментов и изотопов внутри живого организма.

В статье, недавно вышедшей в журнале Rapid Communication Mass Spectrometry чешские исследователи продемонстрировали возможность применения метода масс-спектрометрии для анализа наноалмазов. Образцы наноалмазов облучали импульсным азотным лазером, работающим в ультрафиолетовом диапазоне (337 нм). Образуемые ионизируемые частички наноалмазов (кластеры) разделялись в масс-анализаторе по времени в зависимости от отношения массы к заряду, m/z. Конечный результат обработки данных представляет собой распределение положительных или отрицательных ионов по отношению массы к заряду. Такой метод называется масс-спектрометрией с лазерной десорбционной ионизацией. В последнее время он находит широкое применение для анализа фуллеренов и нанотрубок.

Примеры масс-спектров наноалмазов. На верхнем рисунке (А)- положительные ионы с максимумами в распределении ионов, приходящимися на С11 и С180. На нижнем рисунке (В)- отрицательные ионы с максимумами в распределении ионов, приходящимися на С4 и С48.

В масс-спектре положительных и отрицательных ионов четко наблюдались две группы углеродных кластеров Сn ( n=1–27) и Сn ( n=30–400) (см. рисунок). Вместе с тем, для некоторых кластеров с положительными зарядами не было обнаружено аналогичных отрицательных заряженных частиц, что может говорить о разнице в стабильности соответствующих ионов.

При увеличении мощности лазерного излучения, переводящего образцы наноалмазов в газовую фазу, в масс-спектрах были зарегистрированы следовые количества примесей лития, бора, железа и др. Более того, была найдена зависимость между такими параметрами как распределение ионов в масс-спектре и размерами наноалмазных частиц. Таким образом, представленный метод позволяет наглядным образом охарактеризовать получаемые наноалмазы, и в дальнейшем может найти приложение для их аттестации.

Стрелецкий Алексей