Mesures in situ à l'aide d'un système de microscope à sonde à balayage d'irradiation lumineuse
Les systèmes de microscope à sonde à balayage par irradiation lumineuse peuvent mesurer les propriétés physiques et observer les formes de surface en irradiant une cible de mesure avec de la lumière. Étant donné que les mesures in situ peuvent être effectuées pendant l'irradiation, les analyses peuvent être effectuées pendant que la lumière est absorbée. Cela inclut les mesures des photocatalyseurs dans leur état excité et les mesures de la production d'électricité par les cellules solaires. Ce système est idéal pour suivre et évaluer les changements dans un échantillon dus à l’irradiation lumineuse.
Mesure des modifications du potentiel de surface des particules photocatalytiques de TiO 2 dues à l'irradiation UV
Des particules de TiO 2 avec un support en platine, utilisées comme photocatalyseur semi-conducteur, ont été fixées sur un substrat de verre. Le potentiel et la forme de la surface ont ensuite été observés à l’aide d’un microscope à sonde à balayage (SPM). Les images de gauche ont été observées telles quelles, dans les airs. Les images de droite représentent le même endroit, observé lors de l’irradiation de l’échantillon avec de la lumière UV par le haut. En examinant les images 3D avec le microscope à force atomique (AFM) (Fig. 2_a et Fig. 2_b), il est évident que l'irradiation UV n'a pas modifié la forme des particules catalytiques. En revanche, les images de potentiel de surface (Fig. 1_a et Fig. 1_b) révèlent que le potentiel de surface des particules catalytiques a augmenté en moyenne de 130 mV en raison de l'irradiation UV et qu'il s'agissait d'un changement réversible. Cela montre que la séparation des charges se produit probablement sur la surface catalytique en raison de la lumière.
Les échantillons ont été fournis par Kazuhiko Maeda, professeur agrégé au Département de chimie de l'École supérieure des sciences et de l'ingénierie de l'Institut de technologie de Tokyo.
Le microscope à sonde à balayage (SPM) est un terme générique désignant les microscopes qui scannent les surfaces des échantillons avec une sonde extrêmement pointue pour observer leur image tridimensionnelle ou leurs propriétés locales à des grossissements élevés. Le SPM-9700 offre des performances supérieures, des vitesses plus rapides et un fonctionnement plus simple.