Matricová izolace

Matricová izolace byla vyvinuta v první polovině 20. století fotochemiky a fyziky, kteří zamražovali vzorky ve zkapalněných plynech. První experimenty byly zaměřeny na izolaci látek v průhledných, nízkoteplotních sklech, jako např. EPA (směs ether/isopentan/ethanol v poměru 5.5:2).[1] Metody moderní matricové izolace byly vyvíjeny během 50. let 20. století, významný podíl na tom měl George C. Pimentel.[1][2] Jako první použil výše-vroucí inertní plyny jako xenon a dusík, proto je často označován za „otce matricové izolace“.

Aparatura pro transmisní měření

Vzorek je zpravidla deponován na průhledné okénko, které je chlazeno stlačeným heliem nebo jiným chladivem. Experimenty jsou prováděny ve vysokém vakuu, aby se zabránilo kontaminaci okénka kondenzací nežádoucích plynů. Nízká teplota je vyžadována z důvodu vyšší rigidity a lepších vlastností materiálu matrice. Vzácné plyny, jako např. argon, se využívají díky jejich nízké reaktivitě, i jejich průhlednosti v pevném stavu. Monoatomické plyny mají poměrně jednoduchou plošně-centrovanou (FCC) krystalovou strukturu, což usnadňuje interpretaci získaných dat. V některých případech se využívají reaktivnější plyny, jako například methan, vodík nebo amoniak, pak je možné studovat reakce matrice s hostovskými molekulami.

Pomocí těchto technik lze spektroskopicky pozorovat a charakterizovat velmi reaktivní částice, s krátkým poločasem rozpadu, jako jsou radikály a reakční meziprodukty. Např. v matrici z pevného krytonu lze připravit a charakterizovat anion F -
3 .[3] Reaktivní látku je možné připravit mimo aparaturu a poté ji kondenzovat uvnitř matrice, příp. je možné vhodný prekurzor rozložit působením záření nebo tepla, příp. nechat reagovat dvě výchozí látky v prostředí rostoucího povrchu matrice. Pro depozici dvou látek je nutné přesně kontrolovat čas a teplotu reakce.