رسم الخرائط للتباين الكيميائي الدقيق في أغشية نافيون باستخدام مطيافية إلكترون الأشعة السينية

لقد وُجد أن نافيون لها استخدامات واسعة في مجموعة متنوعة من التطبيقات، وخاصة كأكثر الأغشية الكهربائية المستخدمة شيوعًا في تقنية خلايا الوقود. على الرغم من عقود من التوصيف بواسطة مطيافية إلكترون الأشعة السينية (XPS)، إلا أن هناك خلافًا في الأدبيات حول التخصيص الصحيح لطاقة ارتباط الأكسجين من مجموعات الإيثر والسلفونات الموجودة في نافيون. هنا، قمنا باستخدام الجرافيت المحترق ذو الاتجاه العالي (HOPG) كمعيار داخلي لمعايرة جميع أطياف XPS وتمكنا من ربط طاقات الارتباط من C1s و O1s و F1s و S2p بهيكل نافيون. علاوة على ذلك، فإن التباينات الدقيقة الكامنة في صيغة هذه الأغشية من نافيون تم الكشف عنها من خلال رسم خريطة XPS ثنائية الأبعاد لمقاطع الأغشية بالإضافة إلى التآكل السطحي عبر تفريغ أيونات Ar^+. توضح النتائج بوضوح أن أغشية نافيون تتكون من طبقتين كيميائيتين مختلفتين: طبقة سطحية بسمك عدة ميكرومترات تتكون من مجموعات السلفونات وطبقة داخلية تحمي من مكونات البيرفلوروإيثر غير القطبية أكثر.