Щодо мас-спектрометрії з лазерною десорбцією/іонізацією двовимірного наноматеріалу дисульфіду молібдену
Mass spectrometric characterization of non-molecular nanomaterials has its distinctive features as compared to analysis of molecular substances. Namely, not an individual molecular ion, but a set of charged clusters is usually sputtered from solid inorganic nanomaterials under desorption/ionization...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2025
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/771 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Репозитарії
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543966786224128 |
|---|---|
| author | Boryak, O. A. Kosevich, M. V. Pashynska, V. A. Kuzema, P. O. Karachevtsev, V. A. |
| author_facet | Boryak, O. A. Kosevich, M. V. Pashynska, V. A. Kuzema, P. O. Karachevtsev, V. A. |
| author_sort | Boryak, O. A. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-06-19T08:54:20Z |
| description | Mass spectrometric characterization of non-molecular nanomaterials has its distinctive features as compared to analysis of molecular substances. Namely, not an individual molecular ion, but a set of charged clusters is usually sputtered from solid inorganic nanomaterials under desorption/ionization conditions. As an example, laser desorption/ionization (LDI) mass spectra of 2D nanomaterial of molybdenum disulfide MoS2 dispersed to nanoflakes, recorded in the negative ion mode, contain a large set of clusters MoxSyOz– of varied composition. Standardized description of the mass spectra of this type, which may differ for MoS2 nanomaterials produced by various procedures, is not formed by now. In the present report, an approach to description of cluster-type LDI mass spectra of MoS2 is proposed, which accounts isotopic distribution of polyisotopic Mo and average masses of the groups of peaks corresponding to MoxSyOz clusters. The proposed approach is applied to interpret the LDI mass spectra of 2D nanomaterials produced by sonication of MoS2 powder aimed at its exfoliation to nanoflakes under different conditions. The elucidated similarity of the mass spectral patterns of the MoS2 nanoflakes produced by two types of ultrasound generating devices operating at 22 and 1700 kHz frequencies confirms the efficiency of both conditions in exfoliation of MoS2. Comparison of mass spectral patterns of the nanomaterials produced in pure water and with addition of ammonia revealed slight effect of ammonia on the clusters composition, namely the appearance of a number of new clusters which presumably incorporate nitrogen atoms. Detailed description of the LDI mass spectra of 2D nanomaterials derived from MoS2 may be useful in the development of applications of these nanomaterials in nanophotonics, optoelectronics, biosensing, photothermal therapy, and other related areas and nanotechnologies. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:35:38Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-771 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2025-09-24T17:46:01Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-7712025-06-19T08:54:20Z On laser desorption/ionization mass spectrometry of molybdenum disulfide 2D nanomaterial Щодо мас-спектрометрії з лазерною десорбцією/іонізацією двовимірного наноматеріалу дисульфіду молібдену Boryak, O. A. Kosevich, M. V. Pashynska, V. A. Kuzema, P. O. Karachevtsev, V. A. molybdenum disulfide MoS2 nanoflakes laser desorption/ionization mass spectrometry sonication exfoliation isotopic distribution average mass value дисульфід молібдену нанопластівці MoS2 мас-спектрометрія з лазерною десорбцією/іонізацією обробка ультразвуком ексфоліація ізотопний розподіл середньомасове значення Mass spectrometric characterization of non-molecular nanomaterials has its distinctive features as compared to analysis of molecular substances. Namely, not an individual molecular ion, but a set of charged clusters is usually sputtered from solid inorganic nanomaterials under desorption/ionization conditions. As an example, laser desorption/ionization (LDI) mass spectra of 2D nanomaterial of molybdenum disulfide MoS2 dispersed to nanoflakes, recorded in the negative ion mode, contain a large set of clusters MoxSyOz– of varied composition. Standardized description of the mass spectra of this type, which may differ for MoS2 nanomaterials produced by various procedures, is not formed by now. In the present report, an approach to description of cluster-type LDI mass spectra of MoS2 is proposed, which accounts isotopic distribution of polyisotopic Mo and average masses of the groups of peaks corresponding to MoxSyOz clusters. The proposed approach is applied to interpret the LDI mass spectra of 2D nanomaterials produced by sonication of MoS2 powder aimed at its exfoliation to nanoflakes under different conditions. The elucidated similarity of the mass spectral patterns of the MoS2 nanoflakes produced by two types of ultrasound generating devices operating at 22 and 1700 kHz frequencies confirms the efficiency of both conditions in exfoliation of MoS2. Comparison of mass spectral patterns of the nanomaterials produced in pure water and with addition of ammonia revealed slight effect of ammonia on the clusters composition, namely the appearance of a number of new clusters which presumably incorporate nitrogen atoms. Detailed description of the LDI mass spectra of 2D nanomaterials derived from MoS2 may be useful in the development of applications of these nanomaterials in nanophotonics, optoelectronics, biosensing, photothermal therapy, and other related areas and nanotechnologies. Аналіз немолекулярних наноматеріалів методом мас-спектрометрії має свої характерні відмінності у порівнянні з аналізом молекулярних сполук. Зокрема, в умовах десорбції/іонізації з твердих неорганічних наноматеріалів зазвичай розпилюється не окремий молекулярний іон, а набір заряджених кластерів. Як приклад, мас-спектри лазерної десорбції/іонізації (ЛДІ) диспергованих нанопластівців 2D-наноматеріалу дисульфіду молібдену MoS2, одержані в режимі реєстрації негативних іонів, містять великий набір кластерів MoxSyOz– різного складу. На сьогодні, для дисульфіду молібдену ще не сформовано стандартизований опис такого типу мас-спектрів, які можуть відрізнятись у випадку наноматеріалів MoS2, одержаних за різними процедурами. У даній роботі запропоновано підхід до опису мас-спектрів ЛДІ кластерного типу для MoS2, який враховує ізотопний розподіл поліізотопного Mo та середні маси груп піків, що відповідають кластерам MoxSyOz. Запропонований підхід застосовано до інтерпретації мас-спектрів ЛДІ двовимірних наноматеріалів, одержаних ультразвуковою обробкою порошку MoS2 з метою його ексфоліації до наношарів за різних умов. Встановлена подібність структури мас-спектрів нанопластівців MoS2, створених за допомогою двох типів пристроїв генерації ультразвуку, що працюють на частотах 22 і 1700 кГц, підтверджує ефективність обох режимів обробки для ексфоліації MoS2. Порівняння мас-спектрів зразків наноматеріалів, які готувалися у чистій воді та у воді з додаванням амоніаку, виявило певний вплив амоніаку на склад кластерів, а саме – появу низки нових кластерів, у складі яких, імовірно, містяться атоми азоту. Детальний опис мас-спектрів ЛДІ двовимірних наноматеріалів, одержаних ексфоліацією порошку MoS2, може бути корисним у розвитку застосувань цих наноматеріалів у нанофотоніці, оптоелектроніці, біосенсориці, фототермічній терапії та інших суміжних областях і нанотехнологіях. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2025-06-01 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/771 10.15407/hftp16.02.178 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 16 No. 2 (2025): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 178-190 Химия, физика и технология поверхности; Том 16 № 2 (2025): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 178-190 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 16 № 2 (2025): Хімія, фізика та технологія поверхні; 178-190 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp16.02 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/771/789 Copyright (c) 2025 O. A. Boryak, M. V. Kosevich, V. A. Pashynska, P. O. Kuzema, V. A. Karachevtsev |
| spellingShingle | дисульфід молібдену нанопластівці MoS2 мас-спектрометрія з лазерною десорбцією/іонізацією обробка ультразвуком ексфоліація ізотопний розподіл середньомасове значення Boryak, O. A. Kosevich, M. V. Pashynska, V. A. Kuzema, P. O. Karachevtsev, V. A. Щодо мас-спектрометрії з лазерною десорбцією/іонізацією двовимірного наноматеріалу дисульфіду молібдену |
| title | Щодо мас-спектрометрії з лазерною десорбцією/іонізацією двовимірного наноматеріалу дисульфіду молібдену |
| title_alt | On laser desorption/ionization mass spectrometry of molybdenum disulfide 2D nanomaterial |
| title_full | Щодо мас-спектрометрії з лазерною десорбцією/іонізацією двовимірного наноматеріалу дисульфіду молібдену |
| title_fullStr | Щодо мас-спектрометрії з лазерною десорбцією/іонізацією двовимірного наноматеріалу дисульфіду молібдену |
| title_full_unstemmed | Щодо мас-спектрометрії з лазерною десорбцією/іонізацією двовимірного наноматеріалу дисульфіду молібдену |
| title_short | Щодо мас-спектрометрії з лазерною десорбцією/іонізацією двовимірного наноматеріалу дисульфіду молібдену |
| title_sort | щодо мас-спектрометрії з лазерною десорбцією/іонізацією двовимірного наноматеріалу дисульфіду молібдену |
| topic | дисульфід молібдену нанопластівці MoS2 мас-спектрометрія з лазерною десорбцією/іонізацією обробка ультразвуком ексфоліація ізотопний розподіл середньомасове значення |
| topic_facet | molybdenum disulfide MoS2 nanoflakes laser desorption/ionization mass spectrometry sonication exfoliation isotopic distribution average mass value дисульфід молібдену нанопластівці MoS2 мас-спектрометрія з лазерною десорбцією/іонізацією обробка ультразвуком ексфоліація ізотопний розподіл середньомасове значення |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/771 |
| work_keys_str_mv | AT boryakoa onlaserdesorptionionizationmassspectrometryofmolybdenumdisulfide2dnanomaterial AT kosevichmv onlaserdesorptionionizationmassspectrometryofmolybdenumdisulfide2dnanomaterial AT pashynskava onlaserdesorptionionizationmassspectrometryofmolybdenumdisulfide2dnanomaterial AT kuzemapo onlaserdesorptionionizationmassspectrometryofmolybdenumdisulfide2dnanomaterial AT karachevtsevva onlaserdesorptionionizationmassspectrometryofmolybdenumdisulfide2dnanomaterial AT boryakoa ŝodomasspektrometríízlazernoûdesorbcíêûíonízacíêûdvovimírnogonanomateríaludisulʹfídumolíbdenu AT kosevichmv ŝodomasspektrometríízlazernoûdesorbcíêûíonízacíêûdvovimírnogonanomateríaludisulʹfídumolíbdenu AT pashynskava ŝodomasspektrometríízlazernoûdesorbcíêûíonízacíêûdvovimírnogonanomateríaludisulʹfídumolíbdenu AT kuzemapo ŝodomasspektrometríízlazernoûdesorbcíêûíonízacíêûdvovimírnogonanomateríaludisulʹfídumolíbdenu AT karachevtsevva ŝodomasspektrometríízlazernoûdesorbcíêûíonízacíêûdvovimírnogonanomateríaludisulʹfídumolíbdenu |