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學(xué)術(shù)前沿|Z新實(shí)驗室臺式XAFS/XES譜儀,助力材料化學(xué)領(lǐng)域結(jié)構(gòu)分析與應(yīng)用

Quantum Design中國子公司 2019-10-15 10:48:18 508  瀏覽
  • 引言

        自W. C. R?ntgen于1895年發(fā)現(xiàn)X射線以來,X射線應(yīng)用技術(shù)得到了長足發(fā)展,包括X射線衍射、吸收、散射、熒光及光電子譜學(xué)等(圖1a)。其中Maurice de Broglie在1913年首 次測到了X射線吸收邊, 1920年Friche和Hertz首 次發(fā)現(xiàn)了X射線精細(xì)結(jié)構(gòu)(X-ray absorption fine structure),但直到上世紀(jì)七十年代Sayers、Stern和Lytle開創(chuàng)性地通過傅里葉變換從X射線吸收譜中得到了詳細(xì)結(jié)構(gòu)參數(shù),短程有序理論(SRO)才被人們所廣泛接受。隨著同步輻射光源(Synchrotron X-ray light sources)的大量應(yīng)用,XAFS技術(shù)(圖1b,包含XANES(X-ray absorption near-edge structure)和EXFAS (Extended X-ray absorption fine structure ))才逐漸發(fā)展成為一種非常實(shí)用的結(jié)構(gòu)分析方法。由于XAFS對ZX吸收原子的局域結(jié)構(gòu)(尤其是在0.1 nm范圍內(nèi))及其化學(xué)環(huán)境十分敏感,因而可以在原子尺度上給出某一特征原子周圍幾個臨近配位殼層的結(jié)構(gòu)信息,包括配位原子種類及其與ZX原子的距離,配位數(shù),無序度等,被廣泛應(yīng)用于物理,化學(xué),材料,生物和環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域,解決了一系列重大科學(xué)問題。
     
    圖1. X射線應(yīng)用技術(shù)概括及XAFS技術(shù)分類 
     
        然而,由于XAFS技術(shù)通常依賴于同步輻射X射線光源, 而其不像其他設(shè)施容易被大眾所獲得,極大地限制了XAFS技術(shù)在各領(lǐng)域的大范圍應(yīng)用。近年來實(shí)驗室用臺式XAFS譜儀的出現(xiàn),使得在實(shí)驗室日常使用XAFS技術(shù)進(jìn)行材料的精細(xì)結(jié)構(gòu)分析成為了可能。2013年首臺實(shí)驗室用臺式XAFS譜儀誕生于美國華盛頓大學(xué)物理系Gerald T. Seidler教授課題組,并于2015年成立了easyXAFS公司,致力于實(shí)驗室用臺式XAFS譜儀在的推廣和應(yīng)用。臺式XAFS譜儀采用了獨(dú)有的X射線單色器設(shè)計,無需使用同步輻射光源,在常規(guī)的實(shí)驗室環(huán)境中即可實(shí)現(xiàn)X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)的測量和分析,以極高的靈敏度和光源質(zhì)量,得到了可以媲美同步輻射水平的X射線吸收譜圖,實(shí)現(xiàn)對元素的定性和定量分析,價態(tài)分析,配位結(jié)構(gòu)解析等。

    工作原理

        美國easyXAFS公司的臺式XAFS/XES譜儀其工作原理如圖2a所示,光路圖為:X射線源---球面彎曲晶體(SBCA)---X射線探測器(SDD)。其特有的羅蘭環(huán)單色器工作原理如圖2b所示,X射線源和SDD探測器均設(shè)有滑動桿,在X射線照射過程中,兩者可以隨之進(jìn)行滑動調(diào)節(jié),其中滿足布拉格方程的單色X射線被SBCA重新匯聚于羅蘭環(huán)的另一點(diǎn),并被X射線探測器檢測和收集, 從而獲得不同能量的單色X射線。


     
    圖2. (a)XAFS/XES譜儀光路圖;(b)羅蘭環(huán)單色器工作原理圖

    產(chǎn)品特點(diǎn)

    美國easyXAFS公司的臺式XAFS/XES譜儀具有以下特點(diǎn):

    1. 臺式設(shè)計,可以在實(shí)驗室內(nèi)隨時滿足日常使用(如圖3)

     
    圖3. 臺式實(shí)驗室用XAFS/XES譜儀實(shí)物圖

    2. LabVIEW軟件腳本控制,附帶7位自動樣品輪, 可以同時進(jìn)行多個樣品或樣品參數(shù)條件下的測試 (如圖4)

     
    圖4. 臺式實(shí)驗室用XAFS/XES譜儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖及7位自動樣品輪圖
     
    3. 可集成輔助設(shè)備,控制樣品條件,適用于對空氣敏感的樣品的檢測或一些原位測試,如原位的鋰電池或電催化實(shí)驗測試,監(jiān)測電極/催化材料的結(jié)構(gòu)變化(如圖5)
     
    圖5. 手套箱內(nèi)集成的臺式實(shí)驗室用XAFS/XES譜儀實(shí)物圖
     

    4. 臺式XAFS/XES譜儀具有XAFS和XES兩種工作模式,可快速切換,滿足不同科研試驗需求(如圖6所示)

     
    圖6. 臺式XAFS/XES譜儀(a)XAFS及(b)XES工作實(shí)物及光路示意圖(插圖)
     

    5. 臺式XAFS/XES譜儀測得的譜圖效果可以媲美同步輻射數(shù)據(jù),如圖7所示,其測得的Ni元素的EXAFS, Ce和U元素的L3-edge的XANES譜圖數(shù)據(jù)與同步輻射光源譜圖效果完全一致

     
    圖7. 臺式XAFS/XES譜儀與同步輻射光源測得的(a, b)Ni EXAFS, (c)Ce和U L3-edge XANES譜圖數(shù)據(jù)對比
    6. 多種型號和配置可選,滿足不同科研要求 
    7. 操作便捷,維護(hù)成本極低,安全可靠

    應(yīng)用解析

        美國easyXAFS公司臺式XAFS/XES譜儀已在擁有眾多的用戶,應(yīng)用領(lǐng)域包括材料、化學(xué)、催化、能源和環(huán)境等等,相關(guān)成果發(fā)表在J. Am. Chem. Soc., J. Phys. Chem. C, Chem. Mater., Anal. Chem.等重要期刊。相關(guān)案例如下:


    1. 化合物價態(tài)分析

        美國華盛頓大學(xué)化學(xué)系的Brandi M. Cossairt課題組使用easyXAFS公司實(shí)驗室臺式XAFS譜儀對溶液相合成的金屬磷化物產(chǎn)物的Co元素進(jìn)行K邊XANES譜圖分析(圖8),十分便捷地獲得了合成產(chǎn)物的價態(tài)信息,通過與標(biāo)準(zhǔn)樣品譜圖對比,十分準(zhǔn)確快捷的對合成產(chǎn)物的物相組成(CoP或Co2P)給出了鑒別,與其他方法獲得的信息高度一致,如XRD,NMR等。


     
    圖8. 金屬磷化物的(a)合成機(jī)理圖,(b)透射電鏡TEM照片,(c)不同Co化合物的X射線衍射譜以及(d)臺式XAFS/XES譜儀測得的不同化合物的Co K-edge XANES譜圖
     

        除此之外,X射線發(fā)射譜(XES,X-ray emission spectroscopy), 又可稱為波長色散X射線熒光譜(WDXRF,Wavelength dispersive x-ray fluorescence spectroscopy),通過對特定元素內(nèi)層電子受激發(fā)后外層電子弛豫過程中發(fā)射的X射線熒光能量和強(qiáng)度進(jìn)行分析,也可以精確的給出分析原子的氧化態(tài),自旋態(tài),共價,質(zhì)子化狀態(tài),配體環(huán)境等信息。由于不依賴于同步輻射,且得益于特有的單色器設(shè)計,可以在實(shí)驗室內(nèi)實(shí)現(xiàn)高分辨寬角高通量的XES元素分析(包括P, S, V,Zn, Cr, Ni, As, U, etc. )。如圖9所示,通過對不同化合物中P元素的特征Kα和Kβ軌道能級的XES譜圖進(jìn)行定性和定量,可以方便的得到InP量子點(diǎn)中精確的P元素價態(tài)及表面缺陷信息,相比于NMR等技術(shù)更加簡單方便。其他的實(shí)例(如圖10)還包括使用特征S元素的 Kα XES譜圖對不同生物炭中的低含量S元素進(jìn)行不同價態(tài)(氧化態(tài))的定性定量分析, V, As, U和Zn的特征XES譜圖,和通過Cr元素特征Kα XES譜圖對塑料中重金屬鉻元素的價態(tài)進(jìn)行分析等等。


    圖9. 通過臺式XAFS/XES譜儀測得的P元素特征Kα和Kβ軌道能級的XES譜圖對InP量子點(diǎn)表面缺陷進(jìn)行定性和定量分析
     
    圖10. 通過臺式XAFS/XES譜儀測得的Cr, V, As, U, Zn和S的特征Kα或Kβ軌道能級的XES譜圖對化學(xué)物種元素的價態(tài)進(jìn)行定性和定量分析

    2. 電池材料價態(tài)分析

        XAFS技術(shù)在電池材料,尤其是正極材料,在充放電過程中化學(xué)態(tài)的分析,有著重要的意義,可以幫助科學(xué)家們了解電極材料的制備過程,電池組裝,運(yùn)行條件等因素對其化學(xué)態(tài)的影響,有利于人們更深入地了解電池的工作原理,優(yōu)化電池結(jié)構(gòu)的設(shè)計。如圖11所示,采用easyXAFS公司生產(chǎn)的臺式XAFS/XES譜儀,科學(xué)家們能夠方便的通過XANES技術(shù)對一系列電極材料的化學(xué)態(tài)進(jìn)行分析,包括充電和放電態(tài),如LiCoO2, VOPO4, NMC(鎳錳鈷三元電極材料)等等。
    圖11. 通過臺式XAFS/XES譜儀的不同材料中特定元素的XANES或Kα軌道能級的XES譜圖來對化學(xué)物種元素(Co, V, Ni, etc.)的價態(tài)進(jìn)行定性和定量分析

    3. 原位電池/催化測試

        近年來原位測試技術(shù)越來越受到大家的關(guān)注,對不同物理化學(xué)過程中材料的物理化學(xué)性能進(jìn)行原位的表征,更加深入的獲得材料的實(shí)時結(jié)構(gòu)信息。美國easyXAFS公司的臺式XAFS/XES譜儀為原位進(jìn)行樣品目標(biāo)原子的近鄰化學(xué)結(jié)構(gòu)信息表征提供了可能。如圖12所示,通過對鋰電池正極材料LiNixMnyCo1-x-yO2在不同充放電狀態(tài)下的XANES譜圖進(jìn)行分析,可以很方便的得到在不同充放電狀態(tài)下不同金屬元素Ni, Mn和Co的價態(tài)信息,為進(jìn)一步電池材料和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供重要的實(shí)驗依據(jù)。
     
    圖12. LiNixMnyCo1-x-yO2的化學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖以及通過臺式XAFS/XES譜儀測得的金屬Co, Mn和Ni在不同充放電狀態(tài)下的XANES譜圖
     
     

    【參考文獻(xiàn)】

    [1] G. T. Seidler, D. R. Mortensen, et.al., A laboratory-based hard x-ray monochromator for high-resolution x-ray emission spectroscopy and x-ray absorption near edge structure measurements. Rev. Sci. Instrum. 2014, 85, 113906.
    [2] S. K. Padamati, W. R. Browne, et.al., Transient Formation and Reactivity of a High-Valent Nickel(IV) Oxido Complex, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 8718-8724.
    [3] M. E. Mundy, B. M. Cossairt, et.al., Aminophosphines as Versatile Precursors for the Synthesis of Metal Phosphide Nanocrystals, Chem. Mater. 2018, 30, 5373-5379.
    [4] E. P. Jahrman, J. R. Sieber, et.al., Determination of Hexavalent Chromium Fractions in Plastics Using Laboratory-Based, High-Resolution X-ray Emission Spectroscopy, Anal. Chem., 2018, 90, 6587-6593.
    [5] W. M. Holden, S. Cheah, et.al., Sulfur Speciation in Biochars by Very High Resolution Benchtop Kα X-ray Emission Spectroscopy, J. Phys. Chem. A, 2018, 122, 5153-5161.
    [6] J. L. Stein, B. M. Cossairt, et.al., Probing Surface Defects of InP Quantum Dots Using Phosphorus Kα and Kβ X-ray Emission Spectroscopy, Chem. Mater. 2018, 30, 6377-6388.
    [7] R. Bès, K. Kvashnina, et al., Laboratory-scale X-ray absorption spectroscopy approach for actinide research: Experiment at the uranium L3-edge, J. Nucl. Mater. 2018, 507, 50-53.
    [8] E. P. Jahrman, G. T. Seidler, An Improved Laboratory-Based XAFS and XES Spectrometer for Analytical Applications in Materials Chemistry Research. Rev. Sci. Instrum., 2019, 90, 024106. 



     【產(chǎn)品詳情】

    臺式X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜儀(XAFS/XES):http://www.qd-china.com/products2.aspx?id=481


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學(xué)術(shù)前沿|Z新實(shí)驗室臺式XAFS/XES譜儀,助力材料化學(xué)領(lǐng)域結(jié)構(gòu)分析與應(yīng)用

引言

    自W. C. R?ntgen于1895年發(fā)現(xiàn)X射線以來,X射線應(yīng)用技術(shù)得到了長足發(fā)展,包括X射線衍射、吸收、散射、熒光及光電子譜學(xué)等(圖1a)。其中Maurice de Broglie在1913年首 次測到了X射線吸收邊, 1920年Friche和Hertz首 次發(fā)現(xiàn)了X射線精細(xì)結(jié)構(gòu)(X-ray absorption fine structure),但直到上世紀(jì)七十年代Sayers、Stern和Lytle開創(chuàng)性地通過傅里葉變換從X射線吸收譜中得到了詳細(xì)結(jié)構(gòu)參數(shù),短程有序理論(SRO)才被人們所廣泛接受。隨著同步輻射光源(Synchrotron X-ray light sources)的大量應(yīng)用,XAFS技術(shù)(圖1b,包含XANES(X-ray absorption near-edge structure)和EXFAS (Extended X-ray absorption fine structure ))才逐漸發(fā)展成為一種非常實(shí)用的結(jié)構(gòu)分析方法。由于XAFS對ZX吸收原子的局域結(jié)構(gòu)(尤其是在0.1 nm范圍內(nèi))及其化學(xué)環(huán)境十分敏感,因而可以在原子尺度上給出某一特征原子周圍幾個臨近配位殼層的結(jié)構(gòu)信息,包括配位原子種類及其與ZX原子的距離,配位數(shù),無序度等,被廣泛應(yīng)用于物理,化學(xué),材料,生物和環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域,解決了一系列重大科學(xué)問題。
 
圖1. X射線應(yīng)用技術(shù)概括及XAFS技術(shù)分類 
 
    然而,由于XAFS技術(shù)通常依賴于同步輻射X射線光源, 而其不像其他設(shè)施容易被大眾所獲得,極大地限制了XAFS技術(shù)在各領(lǐng)域的大范圍應(yīng)用。近年來實(shí)驗室用臺式XAFS譜儀的出現(xiàn),使得在實(shí)驗室日常使用XAFS技術(shù)進(jìn)行材料的精細(xì)結(jié)構(gòu)分析成為了可能。2013年首臺實(shí)驗室用臺式XAFS譜儀誕生于美國華盛頓大學(xué)物理系Gerald T. Seidler教授課題組,并于2015年成立了easyXAFS公司,致力于實(shí)驗室用臺式XAFS譜儀在的推廣和應(yīng)用。臺式XAFS譜儀采用了獨(dú)有的X射線單色器設(shè)計,無需使用同步輻射光源,在常規(guī)的實(shí)驗室環(huán)境中即可實(shí)現(xiàn)X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)的測量和分析,以極高的靈敏度和光源質(zhì)量,得到了可以媲美同步輻射水平的X射線吸收譜圖,實(shí)現(xiàn)對元素的定性和定量分析,價態(tài)分析,配位結(jié)構(gòu)解析等。

工作原理

    美國easyXAFS公司的臺式XAFS/XES譜儀其工作原理如圖2a所示,光路圖為:X射線源---球面彎曲晶體(SBCA)---X射線探測器(SDD)。其特有的羅蘭環(huán)單色器工作原理如圖2b所示,X射線源和SDD探測器均設(shè)有滑動桿,在X射線照射過程中,兩者可以隨之進(jìn)行滑動調(diào)節(jié),其中滿足布拉格方程的單色X射線被SBCA重新匯聚于羅蘭環(huán)的另一點(diǎn),并被X射線探測器檢測和收集, 從而獲得不同能量的單色X射線。


 
圖2. (a)XAFS/XES譜儀光路圖;(b)羅蘭環(huán)單色器工作原理圖

產(chǎn)品特點(diǎn)

美國easyXAFS公司的臺式XAFS/XES譜儀具有以下特點(diǎn):

1. 臺式設(shè)計,可以在實(shí)驗室內(nèi)隨時滿足日常使用(如圖3)

 
圖3. 臺式實(shí)驗室用XAFS/XES譜儀實(shí)物圖

2. LabVIEW軟件腳本控制,附帶7位自動樣品輪, 可以同時進(jìn)行多個樣品或樣品參數(shù)條件下的測試 (如圖4)

 
圖4. 臺式實(shí)驗室用XAFS/XES譜儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖及7位自動樣品輪圖
 
3. 可集成輔助設(shè)備,控制樣品條件,適用于對空氣敏感的樣品的檢測或一些原位測試,如原位的鋰電池或電催化實(shí)驗測試,監(jiān)測電極/催化材料的結(jié)構(gòu)變化(如圖5)
 
圖5. 手套箱內(nèi)集成的臺式實(shí)驗室用XAFS/XES譜儀實(shí)物圖
 

4. 臺式XAFS/XES譜儀具有XAFS和XES兩種工作模式,可快速切換,滿足不同科研試驗需求(如圖6所示)

 
圖6. 臺式XAFS/XES譜儀(a)XAFS及(b)XES工作實(shí)物及光路示意圖(插圖)
 

5. 臺式XAFS/XES譜儀測得的譜圖效果可以媲美同步輻射數(shù)據(jù),如圖7所示,其測得的Ni元素的EXAFS, Ce和U元素的L3-edge的XANES譜圖數(shù)據(jù)與同步輻射光源譜圖效果完全一致

 
圖7. 臺式XAFS/XES譜儀與同步輻射光源測得的(a, b)Ni EXAFS, (c)Ce和U L3-edge XANES譜圖數(shù)據(jù)對比
6. 多種型號和配置可選,滿足不同科研要求 
7. 操作便捷,維護(hù)成本極低,安全可靠

應(yīng)用解析

    美國easyXAFS公司臺式XAFS/XES譜儀已在擁有眾多的用戶,應(yīng)用領(lǐng)域包括材料、化學(xué)、催化、能源和環(huán)境等等,相關(guān)成果發(fā)表在J. Am. Chem. Soc., J. Phys. Chem. C, Chem. Mater., Anal. Chem.等重要期刊。相關(guān)案例如下:


1. 化合物價態(tài)分析

    美國華盛頓大學(xué)化學(xué)系的Brandi M. Cossairt課題組使用easyXAFS公司實(shí)驗室臺式XAFS譜儀對溶液相合成的金屬磷化物產(chǎn)物的Co元素進(jìn)行K邊XANES譜圖分析(圖8),十分便捷地獲得了合成產(chǎn)物的價態(tài)信息,通過與標(biāo)準(zhǔn)樣品譜圖對比,十分準(zhǔn)確快捷的對合成產(chǎn)物的物相組成(CoP或Co2P)給出了鑒別,與其他方法獲得的信息高度一致,如XRD,NMR等。


 
圖8. 金屬磷化物的(a)合成機(jī)理圖,(b)透射電鏡TEM照片,(c)不同Co化合物的X射線衍射譜以及(d)臺式XAFS/XES譜儀測得的不同化合物的Co K-edge XANES譜圖
 

    除此之外,X射線發(fā)射譜(XES,X-ray emission spectroscopy), 又可稱為波長色散X射線熒光譜(WDXRF,Wavelength dispersive x-ray fluorescence spectroscopy),通過對特定元素內(nèi)層電子受激發(fā)后外層電子弛豫過程中發(fā)射的X射線熒光能量和強(qiáng)度進(jìn)行分析,也可以精確的給出分析原子的氧化態(tài),自旋態(tài),共價,質(zhì)子化狀態(tài),配體環(huán)境等信息。由于不依賴于同步輻射,且得益于特有的單色器設(shè)計,可以在實(shí)驗室內(nèi)實(shí)現(xiàn)高分辨寬角高通量的XES元素分析(包括P, S, V,Zn, Cr, Ni, As, U, etc. )。如圖9所示,通過對不同化合物中P元素的特征Kα和Kβ軌道能級的XES譜圖進(jìn)行定性和定量,可以方便的得到InP量子點(diǎn)中精確的P元素價態(tài)及表面缺陷信息,相比于NMR等技術(shù)更加簡單方便。其他的實(shí)例(如圖10)還包括使用特征S元素的 Kα XES譜圖對不同生物炭中的低含量S元素進(jìn)行不同價態(tài)(氧化態(tài))的定性定量分析, V, As, U和Zn的特征XES譜圖,和通過Cr元素特征Kα XES譜圖對塑料中重金屬鉻元素的價態(tài)進(jìn)行分析等等。


圖9. 通過臺式XAFS/XES譜儀測得的P元素特征Kα和Kβ軌道能級的XES譜圖對InP量子點(diǎn)表面缺陷進(jìn)行定性和定量分析
 
圖10. 通過臺式XAFS/XES譜儀測得的Cr, V, As, U, Zn和S的特征Kα或Kβ軌道能級的XES譜圖對化學(xué)物種元素的價態(tài)進(jìn)行定性和定量分析

2. 電池材料價態(tài)分析

    XAFS技術(shù)在電池材料,尤其是正極材料,在充放電過程中化學(xué)態(tài)的分析,有著重要的意義,可以幫助科學(xué)家們了解電極材料的制備過程,電池組裝,運(yùn)行條件等因素對其化學(xué)態(tài)的影響,有利于人們更深入地了解電池的工作原理,優(yōu)化電池結(jié)構(gòu)的設(shè)計。如圖11所示,采用easyXAFS公司生產(chǎn)的臺式XAFS/XES譜儀,科學(xué)家們能夠方便的通過XANES技術(shù)對一系列電極材料的化學(xué)態(tài)進(jìn)行分析,包括充電和放電態(tài),如LiCoO2, VOPO4, NMC(鎳錳鈷三元電極材料)等等。
圖11. 通過臺式XAFS/XES譜儀的不同材料中特定元素的XANES或Kα軌道能級的XES譜圖來對化學(xué)物種元素(Co, V, Ni, etc.)的價態(tài)進(jìn)行定性和定量分析

3. 原位電池/催化測試

    近年來原位測試技術(shù)越來越受到大家的關(guān)注,對不同物理化學(xué)過程中材料的物理化學(xué)性能進(jìn)行原位的表征,更加深入的獲得材料的實(shí)時結(jié)構(gòu)信息。美國easyXAFS公司的臺式XAFS/XES譜儀為原位進(jìn)行樣品目標(biāo)原子的近鄰化學(xué)結(jié)構(gòu)信息表征提供了可能。如圖12所示,通過對鋰電池正極材料LiNixMnyCo1-x-yO2在不同充放電狀態(tài)下的XANES譜圖進(jìn)行分析,可以很方便的得到在不同充放電狀態(tài)下不同金屬元素Ni, Mn和Co的價態(tài)信息,為進(jìn)一步電池材料和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供重要的實(shí)驗依據(jù)。
 
圖12. LiNixMnyCo1-x-yO2的化學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖以及通過臺式XAFS/XES譜儀測得的金屬Co, Mn和Ni在不同充放電狀態(tài)下的XANES譜圖
 
 

【參考文獻(xiàn)】

[1] G. T. Seidler, D. R. Mortensen, et.al., A laboratory-based hard x-ray monochromator for high-resolution x-ray emission spectroscopy and x-ray absorption near edge structure measurements. Rev. Sci. Instrum. 2014, 85, 113906.
[2] S. K. Padamati, W. R. Browne, et.al., Transient Formation and Reactivity of a High-Valent Nickel(IV) Oxido Complex, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 8718-8724.
[3] M. E. Mundy, B. M. Cossairt, et.al., Aminophosphines as Versatile Precursors for the Synthesis of Metal Phosphide Nanocrystals, Chem. Mater. 2018, 30, 5373-5379.
[4] E. P. Jahrman, J. R. Sieber, et.al., Determination of Hexavalent Chromium Fractions in Plastics Using Laboratory-Based, High-Resolution X-ray Emission Spectroscopy, Anal. Chem., 2018, 90, 6587-6593.
[5] W. M. Holden, S. Cheah, et.al., Sulfur Speciation in Biochars by Very High Resolution Benchtop Kα X-ray Emission Spectroscopy, J. Phys. Chem. A, 2018, 122, 5153-5161.
[6] J. L. Stein, B. M. Cossairt, et.al., Probing Surface Defects of InP Quantum Dots Using Phosphorus Kα and Kβ X-ray Emission Spectroscopy, Chem. Mater. 2018, 30, 6377-6388.
[7] R. Bès, K. Kvashnina, et al., Laboratory-scale X-ray absorption spectroscopy approach for actinide research: Experiment at the uranium L3-edge, J. Nucl. Mater. 2018, 507, 50-53.
[8] E. P. Jahrman, G. T. Seidler, An Improved Laboratory-Based XAFS and XES Spectrometer for Analytical Applications in Materials Chemistry Research. Rev. Sci. Instrum., 2019, 90, 024106. 



 【產(chǎn)品詳情】

臺式X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜儀(XAFS/XES):http://www.qd-china.com/products2.aspx?id=481


2019-10-15 10:48:18 508 0
為破環(huán)境“毒鉻”,臺式XAFS/XES譜儀“乘風(fēng)破浪”而來

“鉻”污染對環(huán)境的危害

    鉻是一種地球上含量十分豐富的元素,在自然界中主要以鉻鐵礦的形式存在。常見化合價有+2、+3、+6三種,其中,三價鉻和六價鉻對人體健康有害,六砎鉻的毒性比三價鉻約高100倍,是強(qiáng)致突變物質(zhì),可誘發(fā)肺癌和鼻咽癌,三價鉻有致畸作用。近年來,生產(chǎn)金屬鉻和鉻鹽過程中產(chǎn)生的固體廢渣——鉻渣,以及由于風(fēng)化作用進(jìn)入土壤中的鉻,容易氧化成可溶性的復(fù)合陰離子,經(jīng)過淋洗轉(zhuǎn)移到地面水或地下水中,已成為鉻污染的重要環(huán)境污染問題。因此,測試表征方法的可靠性至關(guān)重要,可方便人們了解鉻在環(huán)境和產(chǎn)品中的形態(tài)。許多國際組織制定了針對Cr(VI)表征的標(biāo)準(zhǔn)方案,以滿足RoHS(《關(guān)于限制在電子電器設(shè)備中使用某些有害成分的指令》)對諸多消費(fèi)品材料中Cr(VI)含量的限制 (RoHS規(guī)定ZD鉻(VI)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%)。

    目前可用于準(zhǔn)確表征固體樣品中Cr(VI)含量的分析手段很少,且存在系統(tǒng)性和實(shí)用性的缺陷。傳統(tǒng)的比色分析法,在使用濕法化學(xué)提取方法(如液相萃取方法EPA 3060a)對塑料、礦石和尾礦以及油漆污泥進(jìn)行處理時,Cr(VI) 往往會出現(xiàn)價態(tài)轉(zhuǎn)變和萃取不完全的問題,大大低估了樣品中Cr(VI)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。因此發(fā)展合適的測試方法來分析環(huán)境和制成品中Cr的形態(tài)和含量顯得至關(guān)重要。

“乘風(fēng)破浪”的臺式XAFS/XES譜儀

    現(xiàn)今常用的X射線光譜技術(shù),例如X射線光電子能譜(XPS)僅能對樣品表面進(jìn)行分析,無法獲得體相結(jié)構(gòu)信息,且需要超高真空度,通常無法對塑料,環(huán)氧樹脂和樹脂進(jìn)行測試;X射線熒光光譜(XRF)可用作元素分析技術(shù),但其能量分辨率較低,無法實(shí)現(xiàn)對Cr元素不同化合物的甄別(圖1)。近年來,基于同步加速器的X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜(XAFS)和X射線發(fā)射光譜(XES)技術(shù),得到了長足的發(fā)展和應(yīng)用。其優(yōu)點(diǎn)是樣品需求量非常小,可以研究自然界不同樣品中目標(biāo)元素的電子結(jié)構(gòu),被廣泛用于玻璃,土壤,塑料,煤,鉻鞣革和超鎂鐵礦巖石中的Cr元素的價態(tài)和含量的分析。但XAFS和XES技術(shù)受限于同步輻射加速器光源,導(dǎo)致該技術(shù)無法在環(huán)境和工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行有毒元素的合規(guī)性驗證。

圖1. 傳統(tǒng)XRF技術(shù)因其能量分辨率較低,導(dǎo)致無法對不同化合物Cr元素進(jìn)行甄別

    近期美國華盛頓大學(xué)Gerald Seidler教授等人成功設(shè)計并完成實(shí)驗室級臺式XAFS/XES譜儀easyXAFS的開發(fā)工作(圖2a),其以羅蘭環(huán)為基本幾何構(gòu)型,使用球形彎曲晶體分析儀(SBCA),實(shí)現(xiàn)了大的計數(shù)率/光通量和寬的布拉格角范圍的技術(shù)提升,使XAFS (圖2b)和XES分析(圖2c)首次在實(shí)驗室內(nèi)成為了可能,是分析環(huán)境和制成品中Cr形態(tài)和含量的利器。

圖2. (a) easyXAFS公司臺式XAFS譜儀及創(chuàng)始人Devon Mortensen; (b)XAFS工作原理示意圖;(c)XES工作原理示意圖

“鉻”個擊破:XAFS/XES在環(huán)境元素分析中的應(yīng)用

    圖3顯示了XAFS光譜Cr近邊區(qū)結(jié)果(XANES)。研究人員利用臺式XAFS技術(shù)輕松對鉻元素進(jìn)行分析檢測,不僅完成了標(biāo)準(zhǔn)品化合物K2CrO4的測試及擬合分析,同時也實(shí)現(xiàn)了對實(shí)際生產(chǎn)樣品的表征。

圖3. XAFS近邊區(qū)光譜(a)六價參考化合物,鉻酸鉀;(b)CRM 8113a是基于RoHS描述的用于重金屬分析的認(rèn)證參考材料

    臺式XAFS譜儀也同時配置了XES模組,通過激發(fā)特定元素內(nèi)層電子后使外層電子產(chǎn)生弛豫并發(fā)射X射線熒光,對其能量和強(qiáng)度進(jìn)行分析可以精確的給出目標(biāo)元素的氧化態(tài)、自旋態(tài)、共價、質(zhì)子化狀態(tài)、配體環(huán)境等信息。由于不依賴于同步輻射,且得益于特有的單色器設(shè)計,可以在實(shí)驗室內(nèi)實(shí)現(xiàn)高分辨寬角高通量的XES元素分析(包括P, S, V,Zn, Cr, Ni, As, U, etc.)。在圖4中,在未知Cr含量的塑料樣品中,當(dāng)擬合Cr 元素XES Kα光譜時,可以充分觀察到Cr的各種氧化態(tài)之間的精細(xì)光譜變化,且測試結(jié)果與同步輻射XAFS一致。對比Cr(VI)和Cr(III),可以在高于20 meV的能量分辨率下輕松辨別光譜特征的差異。Cr(III)在價態(tài)上具有更高電子密度,其光譜將會向更高的能量方向移動,且相對于Cr(VI)峰變寬,可以明顯區(qū)分出Cr(VI)和Cr(III)。

圖4. 背景扣除和積分歸一化后的Cr(VI)和Cr(III)鉻化合物的Cr Kα XES 光譜

    此外,從標(biāo)準(zhǔn)塑料樣品中收集的XES光譜(圖5),利用線性superposition analysis技術(shù),經(jīng)擬合與參考化合物光譜的線性疊加,推斷出的Cr(III)/Cr(VI)比例再結(jié)合傳統(tǒng)的XRF技術(shù),就可以實(shí)現(xiàn)Cr(VI) ppm級別的定量分析。

圖5. 不同樣品中Cr Kα XES光譜的垂直偏移(所有光譜均經(jīng)過背景校正和歸一化)

未來展望

    XAFS/XES技術(shù)不僅可以應(yīng)用于多種聚合物樣品中Cr元素的測定,同時也可應(yīng)用于P、S、V、Zn、Cr、Fe、Co、Ni、Au、As、U等元素分析。此方法是無損測試,只需極少量的樣品,就可由實(shí)驗室級測試儀easyXAFS完成。基于實(shí)驗室XAFS/XES的Cr測量可能成為未來環(huán)境領(lǐng)域及工業(yè)屆的標(biāo)準(zhǔn)測試方法。

 

 

參考文獻(xiàn):

[1] Analytical Chem. 90, 6587 (2018)

[2] J. Phys. Chem. A 122 5153 (2018)

[3] Rev. Sci. Instrum. 88 073904 (2017) 


2020-07-24 10:17:49 602 0
分析式鐵譜儀的結(jié)構(gòu)及工作原理
 
2011-07-21 05:30:42 1189 2
納米材料Z新應(yīng)用舉例?
醫(yī)學(xué)、科技等方面都可以算,有哪些啊,全一點(diǎn)
2013-06-07 02:55:53 452 1
測汞儀標(biāo)準(zhǔn)有哪些?常見應(yīng)用與哪些領(lǐng)域?

測汞儀標(biāo)準(zhǔn):確保測量與環(huán)境安全

隨著工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn),汞污染問題日益嚴(yán)峻。汞是一種高毒性的重金屬,對生態(tài)環(huán)境和人類健康有著極大的威脅。為了有效監(jiān)測汞的含量,許多行業(yè)和研究機(jī)構(gòu)紛紛采用測汞儀。為了確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性,測汞儀的標(biāo)準(zhǔn)化成為了行業(yè)中的重要議題。本文將從測汞儀的標(biāo)準(zhǔn)化要求、技術(shù)規(guī)范和應(yīng)用領(lǐng)域等方面進(jìn)行詳細(xì)介紹,幫助相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)人士了解如何選擇和使用符合標(biāo)準(zhǔn)的測汞儀,確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和環(huán)境安全。

測汞儀的基本功能與重要性

測汞儀是用于測量空氣、水體、土壤及其他介質(zhì)中汞含量的儀器。汞作為一種揮發(fā)性有毒物質(zhì),其測量精度直接關(guān)系到環(huán)境保護(hù)和公共健康。測汞儀在環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)排放監(jiān)控、食品安全檢測等方面發(fā)揮著重要作用。為了避免汞的污染,必須依賴精確的儀器來檢測其濃度,尤其是在汞排放和汞污染嚴(yán)重的地區(qū)。

測汞儀的標(biāo)準(zhǔn)化需求

在汞的監(jiān)測過程中,測汞儀的性能標(biāo)準(zhǔn)直接影響到測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。因此,制定和執(zhí)行嚴(yán)格的測汞儀標(biāo)準(zhǔn)是保障檢測結(jié)果可信度的前提。目前,國際和國內(nèi)已有多項標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測汞儀的技術(shù)要求和測試方法。例如,ISO 11024標(biāo)準(zhǔn)便涉及了汞的檢測方法及儀器性能要求。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了儀器的靈敏度、選擇性、測量范圍、精度以及穩(wěn)定性等指標(biāo)。

國內(nèi)方面,國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境空氣 汞的測定 原子熒光法》也對測汞儀的技術(shù)規(guī)范提出了明確的要求。這些標(biāo)準(zhǔn)不僅規(guī)范了測汞儀的技術(shù)性能,還要求儀器具備防止污染物干擾的能力,確保在不同環(huán)境條件下的高效穩(wěn)定運(yùn)行。

測汞儀的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn)

  1. 靈敏度與檢測限:測汞儀必須具備足夠的靈敏度,以檢測低濃度的汞污染。靈敏度和檢測限通常以ppb(十億分之一)為單位進(jìn)行表示,要求儀器能夠在極低濃度下穩(wěn)定工作,確保檢測到環(huán)境中的微量汞。

  2. 度與重復(fù)性:測汞儀應(yīng)具備高度的度和良好的重復(fù)性。測量數(shù)據(jù)的偏差應(yīng)盡可能小,保證在多次檢測中結(jié)果的一致性,避免人為誤差對數(shù)據(jù)的影響。

  3. 穩(wěn)定性與抗干擾性:汞的測量過程中可能會受到其他化學(xué)物質(zhì)的干擾,尤其是工業(yè)廢氣中含有的其他金屬元素。因此,測汞儀必須具有良好的抗干擾能力,能夠準(zhǔn)確區(qū)分汞與其他物質(zhì)的影響,提供準(zhǔn)確的測量結(jié)果。

  4. 數(shù)據(jù)處理與輸出:測汞儀應(yīng)具備先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理功能,能夠根據(jù)檢測數(shù)據(jù)自動計算和輸出結(jié)果,方便用戶快速獲取可靠的測量數(shù)據(jù)。

  5. 儀器校準(zhǔn)與維護(hù):為了確保測汞儀的長期穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性,儀器需要定期進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)。標(biāo)準(zhǔn)化流程中還應(yīng)明確儀器的校準(zhǔn)周期、校準(zhǔn)方法及所需的標(biāo)準(zhǔn)溶液等。

測汞儀的應(yīng)用與前景

測汞儀在環(huán)境保護(hù)、公共衛(wèi)生、工業(yè)監(jiān)測等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。在環(huán)境監(jiān)測方面,它能有效監(jiān)測大氣、水源和土壤中的汞污染,幫助政府和相關(guān)部門制定有效的汞污染防控措施。在工業(yè)領(lǐng)域,特別是在化工、冶金、燃煤電廠等行業(yè),測汞儀能夠?qū)崟r監(jiān)測汞的排放情況,確保工業(yè)生產(chǎn)過程符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

隨著科技的進(jìn)步,測汞儀的性能和精度也在不斷提升。未來,測汞儀將朝著更加智能化、便捷化的方向發(fā)展,結(jié)合大數(shù)據(jù)分析和遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù),使得汞的監(jiān)測更加高效、,為汞污染的提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

結(jié)語

測汞儀的標(biāo)準(zhǔn)化不僅有助于提高汞污染監(jiān)測的準(zhǔn)確性,更為環(huán)境保護(hù)、公共健康和可持續(xù)發(fā)展提供了有力保障。隨著對環(huán)境污染日益重視,測汞儀的技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)將持續(xù)提升,以適應(yīng)日益嚴(yán)峻的汞污染防控需求。對于相關(guān)行業(yè)的從業(yè)人員而言,選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的測汞儀器,并嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)檢測規(guī)范,將是確保監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與可靠性的關(guān)鍵。

2025-01-02 12:15:12 183 0
鐵譜儀怎么分析

本篇文章聚焦鐵譜儀在材料分析中的應(yīng)用,揭示從樣品制備到數(shù)據(jù)解讀的完整流程。掌握原理、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)置與質(zhì)量控制,能夠?qū)崿F(xiàn)對鐵及合金元素的定量分析,并評估熱處理和磨損等工藝變化。


一、工作原理與適用場景 鐵譜儀用于鐵及合金成分分析,常見路徑包括X射線熒光(XRF)的非破壞檢測與ICP-OES/ICP-MS的高精度定量。也可結(jié)合磁性分離或粒度分析,幫助判斷磨損粒子特征。生產(chǎn)現(xiàn)場的快速篩選、質(zhì)量控制與研發(fā)驗證都屬于其典型應(yīng)用。


二、分析流程要點(diǎn) 1) 樣品制備:XRF多用拋光片或燒結(jié)珠,ICP需消解或溶解。2) 儀器設(shè)置:確定元素區(qū)間、背景扣除與干擾矯正策略。3) 數(shù)據(jù)采集:設(shè)定時間與重復(fù)次數(shù),確保信噪比與基線穩(wěn)定。4) 標(biāo)定與計算:使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)建立曲線,進(jìn)行線性擬合并矯正背景與干擾。5) 數(shù)據(jù)輸出與報告:將結(jié)果按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)格式輸出,便于追蹤和審核。


三、數(shù)據(jù)解讀要點(diǎn) 結(jié)果以含量表示,結(jié)合質(zhì)量控制限值評估合格性。對比不同批次可判斷熱處理效果、表面處理影響及工藝穩(wěn)定性。報告應(yīng)清楚列出方法、樣品信息、檢測限與不確定度,并就低含量元素的檢測可靠性給出評估。


四、常見誤區(qū)與注意 避免盲目追求極低檢測限而忽略樣品均勻性;關(guān)注基線漂移、光路污染及干擾矯正的有效性;使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行復(fù)核并記錄不確定度。日常操作中應(yīng)確保樣品制備的一致性與儀器長期穩(wěn)定。


五、設(shè)備選型與維護(hù) 選型在元素范圍、靈敏度與通量?,F(xiàn)場快速篩查更看重穩(wěn)定性,研發(fā)則注重多元素覆蓋與靈敏度。日常維護(hù)包括定期校準(zhǔn)、光學(xué)部件清潔、氣源與試劑穩(wěn)定性檢查,以及軟件與數(shù)據(jù)庫的更新,以維持結(jié)果的可比性。


六、應(yīng)用案例簡述 在鋼材質(zhì)量控制中,先用XRF快速篩查Cr、Ni、Mo等主元,再用ICP-OES對低含量元素進(jìn)行精確定量,完成批次級合格評估;在設(shè)備維護(hù)領(lǐng)域,通過對潤滑油中鐵粒子的成分與粒徑分布分析,輔助評估磨損等級與故障風(fēng)險。


通過規(guī)范的分析流程,鐵譜儀可為材料成分評估、質(zhì)量控制與工藝優(yōu)化提供可靠依據(jù)。


2025-10-11 15:15:19 94 0
13日 譜標(biāo)新到貨 島津氣質(zhì)聯(lián)用儀 輕松分析pbb、pbde

4月13日下午,譜標(biāo)實(shí)驗室新到貨一臺島津氣質(zhì)聯(lián)用儀GCMS QP2010,成色有95成新,島津氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀gcms:輕松分析pbb、pbde、多氯聯(lián)苯(pcb),多重氯化萘(pcn、pct)、有機(jī)錫類、偶氮類化合物azo-compounds、鄰苯二甲酸酯dops等有毒有害物質(zhì)。

島津氣質(zhì)聯(lián)用儀GCMS QP2010建議搭配和HS40頂空進(jìn)樣器聯(lián)用,儀器實(shí)圖和配置參考如下:

                               

                               

島津氣質(zhì)聯(lián)用儀GCMS QP2010配置參考:

1,主機(jī):GC氣相色譜 GC-2010

2,主機(jī): MS質(zhì)譜儀 QP2010

3,自動進(jìn)樣器 AOC-20i

4,100位進(jìn)樣盤 AOC-20s

5,原裝工作站

6,機(jī)械真空泵

 

                               

HS40頂空進(jìn)樣器可與島津氣相色譜儀聯(lián)用,采用壓力平衡進(jìn)樣技術(shù)既可進(jìn)行常規(guī)靜態(tài)頂空進(jìn)樣以保證得到窄的色譜峰形。操作方式:常規(guī),自動連續(xù)重疊模式和多次頂空提取,效率高:可連續(xù)加熱12個樣品瓶。用戶只要將頂空和GC的操作條件和參數(shù)設(shè)置完成,啟動分析系統(tǒng)即可自動完成全部樣品的分析并打印出分析報告。

HS40 頂空進(jìn)樣器的應(yīng)用:

1. 水中VOC(可揮發(fā)性有機(jī)化合物)的分析,如:飲用水中鹵代烴的分析。
2. 土壤和固體廢棄物中VOC的分析,如:固體廢棄物中的苯系物的分析。
3. 藥品及生化樣品的分析,如:片劑中殘留溶劑的分析,飲酒后血液中醇類的分析。
4. 化妝品及表面活性劑的分析,如:洗發(fā)香波中有害物質(zhì)的分析。
5. 酒類及食品及油類的分析,如:啤酒中香味的分析,食用油中有害物質(zhì)的分析。
6. 化工產(chǎn)品的分析,如:高聚物中殘留溶劑或殘留單體的分析。
7. 包裝材料及容器材料的分析,如:塑料薄膜中殘留溶劑、單體、添加劑、印刷油墨溶劑等的分析。
8. 煙草工業(yè)中煙草中揮發(fā)性組分的分析,如:煙草加香后其表香香精的分析。


2021-04-23 14:58:41 384 0
實(shí)驗室洗瓶機(jī)的應(yīng)用——多領(lǐng)域的瓶子清洗

農(nóng)產(chǎn)品檢測是確保食品安全的重要環(huán)節(jié),而實(shí)驗室洗瓶機(jī)的應(yīng)用則是保障檢測結(jié)果的真實(shí)性,讓人們吃得更加放心。實(shí)驗室洗瓶機(jī)在農(nóng)產(chǎn)品檢測中扮演著至關(guān)重要的角色,它能夠高效、快速地清洗樣品瓶子,從而減少了人工清洗的不確定性,保證了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

 

實(shí)驗室洗瓶機(jī)的應(yīng)用——保障檢測結(jié)果真實(shí)性

 

在農(nóng)產(chǎn)品檢測中,取樣瓶是常見的工具,而實(shí)驗室洗瓶機(jī)則是對這些瓶子進(jìn)行清洗的關(guān)鍵設(shè)備。洗瓶機(jī)可以快速、高效地清洗瓶子,減少了人工清洗的不確定性,從而保障了檢測結(jié)果的真實(shí)性。這對于確保食品安全至關(guān)重要。

 

 實(shí)驗室洗瓶機(jī)的優(yōu)勢——提高清洗效率、保證清洗標(biāo)準(zhǔn)性

 

與傳統(tǒng)的手動清洗方式相比,實(shí)驗室洗瓶機(jī)不僅能夠提高清洗效率,還能夠保證清洗的標(biāo)準(zhǔn)性。同時,實(shí)驗室洗瓶機(jī)可以自動化地完成清洗、消毒等工作,減少了操作人員接觸樣品的機(jī)會,從而降低了污染的風(fēng)險。此外,實(shí)驗室洗瓶機(jī)還可以對清洗液進(jìn)行循環(huán)利用,降低了清洗成本,節(jié)約了資源。

 

 實(shí)驗室洗瓶機(jī)的應(yīng)用——多領(lǐng)域的瓶子清洗

 

在實(shí)驗室中,實(shí)驗室洗瓶機(jī)的應(yīng)用更為廣泛。除了用于農(nóng)產(chǎn)品檢測之外,洗瓶機(jī)還可以用于醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域的瓶子清洗。在這些領(lǐng)域中,瓶子的清洗對于實(shí)驗結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要,因此洗瓶機(jī)的應(yīng)用也變得尤為重要。洗瓶機(jī)的應(yīng)用不僅僅是保證食品安全,還涉及到醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域,對于人們的生命健康具有重要意義。

 

實(shí)驗室洗瓶機(jī)的應(yīng)用讓樣品的取樣、檢測、分析等環(huán)節(jié)更加安全、準(zhǔn)確,為人們的飲食安全保駕護(hù)航。隨著科技不斷發(fā)展,實(shí)驗室洗瓶機(jī)的技術(shù)也在不斷升級,未來將會有更多的實(shí)驗室使用洗瓶機(jī),讓實(shí)驗工作更加高效、安全、可靠。



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2023-07-21 17:35:08 257 0
順磁共振波譜儀應(yīng)用主要在哪些領(lǐng)域?

順磁共振波譜儀應(yīng)用

順磁共振波譜儀(Electron Paramagnetic Resonance Spectrometer,簡稱EPR)作為一項重要的分析工具,廣泛應(yīng)用于化學(xué)、物理、生物醫(yī)學(xué)等多個領(lǐng)域。通過精確測量樣品中帶有未配對電子的物質(zhì)(即順磁性物質(zhì))在外加磁場下的響應(yīng),順磁共振波譜儀能夠為研究人員提供豐富的分子信息。本文將探討順磁共振波譜儀在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用,分析其在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用,以及它如何推動相關(guān)學(xué)科的創(chuàng)新與發(fā)展。

順磁共振波譜儀的工作原理

順磁共振波譜儀的工作原理基于電子自旋與外部磁場之間的相互作用。當(dāng)含有未配對電子的物質(zhì)置于外部磁場中時,電子自旋會發(fā)生能級分裂,導(dǎo)致不同能級之間的躍遷。通過施加特定頻率的射頻輻射,儀器可誘發(fā)電子從低能級躍遷至高能級,隨后通過探測電子從高能級躍遷回低能級時釋放的能量來得到相關(guān)的光譜信息。該技術(shù)能夠精確地揭示分子中未配對電子的分布情況及其與周圍環(huán)境的相互作用。

順磁共振波譜儀在化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

在化學(xué)領(lǐng)域,順磁共振波譜儀被廣泛應(yīng)用于自由基、過氧化物、金屬離子等順磁性物質(zhì)的研究。通過對這些物質(zhì)的電子結(jié)構(gòu)和反應(yīng)機(jī)制的分析,研究人員能夠深入了解化學(xué)反應(yīng)中的關(guān)鍵步驟及其機(jī)制。例如,順磁共振波譜儀能夠精確測量反應(yīng)過程中自由基的形成與消失,揭示有機(jī)合成中自由基反應(yīng)的動力學(xué)過程。

順磁共振波譜儀在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

順磁共振波譜儀在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。由于許多生物分子,如金屬酶和某些藥物分子,具有順磁性,因此EPR技術(shù)成為了研究生物分子結(jié)構(gòu)和功能的重要工具。通過分析這些生物分子的電子自旋信息,研究人員能夠深入了解疾病機(jī)制、藥物作用機(jī)制及其與體內(nèi)環(huán)境的相互作用。例如,EPR在研究氧自由基在細(xì)胞內(nèi)的產(chǎn)生與作用、探討抗氧化劑在人體中的作用等方面發(fā)揮了重要作用。

順磁共振波譜儀在材料科學(xué)中的應(yīng)用

在材料科學(xué)領(lǐng)域,順磁共振波譜儀也具有重要的應(yīng)用價值。隨著新型材料不斷涌現(xiàn),如何精確分析這些材料的電子結(jié)構(gòu)、探討其順磁性特征成為了研究的。例如,EPR技術(shù)可以用于研究半導(dǎo)體材料中的缺陷狀態(tài)、金屬氧化物中的金屬離子中心,以及各種納米材料的磁性特征等。順磁共振波譜儀還被廣泛應(yīng)用于催化劑研究,幫助研究人員分析催化反應(yīng)過程中活性位點(diǎn)的變化,進(jìn)一步提高催化性能。

順磁共振波譜儀在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用

環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,順磁共振波譜儀在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用同樣重要。它能夠幫助檢測水體、空氣及土壤中的有害物質(zhì),尤其是對于含有重金屬離子的污染物,如鉛、汞、鉻等的檢測具有顯著優(yōu)勢。通過對這些污染物的順磁性分析,EPR技術(shù)能夠提供污染源的實(shí)時監(jiān)測和污染物遷移的深層次信息,支持環(huán)境保護(hù)政策的制定與實(shí)施。

總結(jié)

順磁共振波譜儀作為一種強(qiáng)有力的分析工具,在化學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)和環(huán)境科學(xué)等多個領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,EPR技術(shù)將為相關(guān)學(xué)科的深入研究提供更加的數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。通過進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)該技術(shù),順磁共振波譜儀必將在未來的科研與工業(yè)應(yīng)用中展現(xiàn)更大的潛力。

2025-01-09 13:00:13 243 0
鐵譜儀分析范圍是什么

鐵譜儀分析范圍是什么?

鐵譜儀作為一種精密的分析設(shè)備,廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)和工程領(lǐng)域,尤其是在鋼鐵行業(yè)中。其主要功能是通過分析金屬中的微觀組織結(jié)構(gòu),幫助工程師了解材料的成分、質(zhì)量以及性能。本文將深入探討鐵譜儀的分析范圍,包括其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用、所能檢測的金屬種類以及該設(shè)備在提高產(chǎn)品質(zhì)量方面的優(yōu)勢。通過了解鐵譜儀的分析能力,您將能更好地理解其在材料分析和質(zhì)量控制中的重要作用。

鐵譜儀的工作原理

鐵譜儀的工作原理是基于金屬材料在不同條件下的物理變化,尤其是鐵磁性材料在磁場中的行為。該設(shè)備通過高精度的傳感器掃描樣品表面,獲取相關(guān)的磁性信息,并通過計算機(jī)處理與分析,得到材料的微觀結(jié)構(gòu)特征。通過這些數(shù)據(jù),能夠有效評估材料的成分分布、晶粒大小、孔隙率等重要性能指標(biāo)。

鐵譜儀的應(yīng)用范圍

  1. 鋼鐵行業(yè):鐵譜儀在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用為廣泛,尤其是在鋼材的質(zhì)量控制過程中。通過對鋼鐵樣品進(jìn)行分析,鐵譜儀能夠識別其中的雜質(zhì)和析出物,提供鋼材成分和性能的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)不僅幫助企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)工藝,還能提高終產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性。

  2. 鑄造與金屬加工:在鑄造和金屬加工行業(yè),鐵譜儀用于檢測鑄件的質(zhì)量,尤其是在鑄造過程中識別潛在的缺陷。例如,氣孔、裂紋或非金屬夾雜物等,鐵譜儀能迅速檢測到并提供相關(guān)數(shù)據(jù),有效提高生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制能力。

  3. 航空航天及汽車行業(yè):在航空航天和汽車制造業(yè),鐵譜儀用于精密零件的質(zhì)量檢測,尤其是對高強(qiáng)度鋼材和合金材料的監(jiān)測。這些行業(yè)對材料的性能要求極高,鐵譜儀能夠幫助識別材料的微觀結(jié)構(gòu)變化,確保產(chǎn)品的可靠性和安全性。

  4. 腐蝕分析:鐵譜儀也廣泛應(yīng)用于材料腐蝕分析。它能夠準(zhǔn)確評估金屬表面因長時間暴露在特定環(huán)境中所發(fā)生的物理變化,提供有助于延長材料使用壽命的改善建議。

鐵譜儀分析的優(yōu)勢

鐵譜儀在分析過程中提供的數(shù)據(jù)精確度高,能夠揭示材料的微觀結(jié)構(gòu)變化,這對于提高生產(chǎn)工藝和優(yōu)化材料性能具有重要意義。與傳統(tǒng)的分析方法相比,鐵譜儀能夠更加迅速、準(zhǔn)確地獲取關(guān)鍵信息,減少人工干預(yù),并且具備較高的自動化程度,極大地提高了分析效率。

鐵譜儀還能夠為金屬材料的質(zhì)量控制提供數(shù)據(jù)支持,從而幫助企業(yè)識別潛在的質(zhì)量問題,及時調(diào)整生產(chǎn)工藝,有效降低廢品率。

專業(yè)總結(jié)

鐵譜儀是一項先進(jìn)的材料分析技術(shù),其分析范圍涵蓋了從鋼鐵行業(yè)到航空航天等多個領(lǐng)域。其通過精確的磁性分析,能夠揭示金屬材料的微觀結(jié)構(gòu)特征,為質(zhì)量控制和工藝優(yōu)化提供了堅實(shí)的數(shù)據(jù)支持。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,鐵譜儀的應(yīng)用范圍和分析精度將進(jìn)一步提升,成為各大工業(yè)領(lǐng)域中不可或缺的重要工具。

2025-01-20 19:45:15 154 0
分析鐵譜儀實(shí)用價值說明

鐵譜儀主要用來直接測定潤滑油試樣中磨粒的含量和尺寸分布,能夠方便、迅速而準(zhǔn)確地測定潤滑油樣內(nèi)大小磨粒的相對數(shù)量,可以很直觀地反映出摩擦副的磨損程度和磨損烈度,因而能對設(shè)備狀態(tài)作出初步的診斷,是目前設(shè)備監(jiān)測和故障診斷的較好手段。常用的儀器有:分析式鐵譜儀、直讀式鐵譜儀、鐵量儀。顆粒計數(shù)技術(shù)潤滑油經(jīng)過使用后,不可避免地會受到污染。檢測這種污染程度有多種方法,有定性、半定量、定時等各種方法,應(yīng)根據(jù)具體情況加以選擇。對于污染較重,顏色較深的潤滑液,可用斑點(diǎn)試驗法,也可用帶有特制網(wǎng)格的濾紙按一定規(guī)則進(jìn)行計劃數(shù)的半定量法,還可使用一些快速油質(zhì)分析儀。這些方法的特點(diǎn)是簡單、快速、與其它檢測項目的匹配性較好,有實(shí)用價值。

  鐵譜儀 是一項對從各種流體中分離出的磨損顆粒進(jìn)行微觀檢驗和分析的技術(shù)。作為一項預(yù)測維修技術(shù)起源于二十世紀(jì)七十年代中期,它最初用于用磁力沉淀潤滑油中的鐵磁磨損顆粒,這項技術(shù)被成功應(yīng)用于監(jiān)測飛機(jī)發(fā)動機(jī)、齒輪箱和傳動系統(tǒng)的狀態(tài)。 鐵譜儀 成功加速了其他應(yīng)用的開發(fā),包括方法的修改可用于沉淀潤滑劑中的非磁性顆粒,在一個玻璃襯底上定量分析磨損顆粒(鐵譜儀),以及精致油脂溶劑用于重型工業(yè)。

  油液分析,特別是鐵譜儀分析是識別和確定維修需求的有效方法。目前技術(shù)的發(fā)展方向包括圖像分析,在線傳感器,便攜式篩選工具,自動化油分析篩選工具,評價結(jié)果的電子傳送,和人工智能。

  由于現(xiàn)代設(shè)備系統(tǒng)的高速、集成化和自動化,任何停機(jī)都會導(dǎo)致生產(chǎn)停止和高代價,因此,非中斷性診斷技術(shù)諸如油液光譜分析、振動分析、電動機(jī)電流分析,和 鐵譜儀分析(磨粒分析)越來越多地應(yīng)用于動力,過程,半導(dǎo)體和制造業(yè)。機(jī)器的設(shè)計者和制造者越來越多地使用磨損分析作為一個現(xiàn)實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)來改善諸如壓縮機(jī)、齒輪、軸承和透平部件這些產(chǎn)品。


2020-10-28 11:38:48 335 0

4月突出貢獻(xiàn)榜

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