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氢离子检测

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氢离子检测相关的资讯

  • 青岛能源所开发出稳定制氢离子传导膜的新型制备技术
    与可再生能源电解水制氢技术相比,通过提纯工业副产氢获取燃料氢气是现阶段更廉价的制氢方式。金属氧化物构成的氧离子传导膜具有对氧100%的选择性,将高温水分解反应和工业副产氢燃烧反应耦合在致密氧离子传导膜的两侧,可实现低纯氢气燃烧反应,进而驱动膜另一侧水分解,直接获得不含一氧化碳的氢气,用于氢燃料电池。   然而,氧离子传导膜通常暴露在含H2、CO2、H2S、H2O、CH4等气氛中,因而常见含钴或铁的膜材料面临抗还原腐蚀性能差的问题。因此,亟需开发适用于副产氢提纯的氧离子传导膜,为分布式氢能的发展提供技术支撑。   在前期氧离子传导膜材料开发基础的上(Angew.Chem.Int.Ed. 2021,60,5204-5208;Chem.Mater. 2019,31,7487-7492;AIChE J. 2019,65,e16740),近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所膜分离与催化研究组研究员江河清提出界面反应-自组装技术在陶瓷氧化物膜表面构筑一层超薄氧离子传导致密膜,形成多层结构陶瓷膜,用于稳定高效地提纯工业副产氢,制取不含CO的氢气。   与传统制膜工艺对比,研究利用该技术原位构筑的氧离子传导膜非常薄(~1 μm),致密并且牢固地粘附在支撑层上,从而既可显著降低氧离子传输阻力,又能避免薄膜分层或剥离,保持多层结构陶瓷膜的完整性。另外,该过程只需一步热处理,有望降低多层结构陶瓷膜的制备成本。该方法适用于十余种不同的陶瓷体系,具有较好的普适性,其中氧离子传导薄膜包含Ce0.9Gd0.1O2-δ、Y0.08Zr0.92O2-δ、Ce0.9Pr0.1O2-δ、Ce0.9Sm0.1O2-δ等。科研人员将开发的具超薄氧离子传导膜的多层结构陶瓷膜作为膜反应器进行工业副产氢提纯,在H2、CH4、CO2、H2S、H2O气氛下连续稳定运行超过1000个小时,展现出优异的稳定性和制氢性能。   该研究开发出的高性能氧离子传导膜有望为工业副产氢提纯、固体氧化物燃料电池/电解池及氧传感器等提供技术支撑,并为制备其他具功能薄层的高性能多层结构陶瓷提供新策略。近期,相关研究成果发表在《德国应用化学》上,并已申请一项中国发明专利和一项国际专利。   研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中科院国际合作局对外合作重点项目、中科院青年创新促进会等的支持。界面反应-自组装技术制备多层结构氧离子传导膜
  • pH电导传感器为各种领域提供了重要的实时监测和控制
    pH电导传感器是一种广泛应用于工业和科学领域的传感器,用于测量溶液的酸碱度和电导率。pH电导传感器通过测量水溶液中的氢离子浓度和电导率来评估溶液的酸碱性或盐度,为各种领域提供了重要的实时监测和控制。   pH电导传感器工作原理基于溶液的电离和电导原理。首先,pH电极通过浸泡在溶液中,测量溶液中的氢离子浓度。酸性溶液中的氢离子浓度高,碱性溶液中的氢离子浓度低。然后,电导测量电极通过测量溶液中的电导率来评估溶液的盐度。盐度高的溶液具有较高的电导率,而盐度低的溶液具有较低的电导率。   该设备有多种类型和设计,但一般包括一个pH电极和一个电导测量电极。pH电极通常由玻璃电极和参比电极组成,玻璃电极通过与溶液中的氢离子发生反应产生电压信号,而参比电极为其提供一个稳定的参考电位。电导测量电极由两个电极组成,测量溶液中的电导率。   pH电导传感器广泛应用于水处理、环境监测、食品与饮料、制药、农业和化学分析等领域。在水处理中,该设备用于监测水的酸碱度和盐度,以帮助调整和控制水的处理过程。在环境监测中,该设备用于测量土壤和水体中的酸碱度和盐度,评估环境质量。在食品与饮料行业中,该设备用于监测食品和饮料的酸碱度和盐度,以确保产品质量和安全。在制药领域,该设备用于监测和调控药物制剂过程中的酸碱度和盐度。在农业领域,该设备用于土壤监测,评估土壤的酸碱度和盐度,以帮助决定适合种植的作物种类。在化学分析中,该设备用于实验室测量和分析过程中的酸碱度和盐度。   总之,pH电导传感器通过测量溶液的酸碱度和电导率来提供精确的实时监测和控制。它在许多领域都发挥着重要作用,并帮助人们评估和调整过程中的酸碱度和盐度,以确保产品质量和安全,保护环境和改善生活质量。
  • 华质检测公布净水壶效果检测数据 净水壶是必备还是鸡肋?
    近日,华质检测针对市场占有率较高的三大净水壶品牌净水效果的检测,终于揭开了庐山真面目。  本次检测所抽取净水壶品牌为:碧然德、莱卡、飞利浦,采购渠道均为京东商城。不同于其他依靠pH试纸及染色剂的测试方法,华质检测依据 GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》及GB5750-2006《生活饮用水标准检验方法》,对微生物指标、毒理指标以及一般化学指标等36个饮用水水质常规指标进行了专业、权威检测。我们对自来水原水(北京市朝阳区水样)及三个净水壶过滤后的水进行了水质检测,检测对比结果如下所示:  从检测结果中可以看出,三大品牌净水壶过滤后的水质,硬度、PH值、耗氧量、铁离子含量有明显的变化。现在,我们就将有差距的几项检测数据拿出来,为大家做一简单概述。首先,从总硬度、pH值和耗氧量方面来看。1.总硬度  水的硬度是指溶解在水中的盐类物质的含量,即钙盐与镁盐含量的多少。含量多的硬度大,反之则小。与其直接相关且消费者能直观感受到的,便是水在被加热过程中,因为蒸发浓缩所形成的水垢。水硬度并不会对健康造成直接危害,但是会给生活带来很多麻烦,比如水垢难清理,硬度高的水洗涤效果差等。生活饮用水卫生标准规定,自来水硬度不得超过450毫克/升。通过数据对比不难发现,经过碧然德、莱卡净水壶过滤的水硬度明显降低,飞利浦除去的硬度较小。也就是说,用碧然德、莱卡净水壶过滤后的水,煮沸后热水壶不易起水垢。2.pH值  pH 值,亦称氢离子浓度指数、酸碱值,是体现溶液中氢离子活度的一种标度。当水的pH值在6.5-9.5的范围内时,并不会对人的生活饮用与健康造成影响。世界卫生组织(WTO)也未提出过有关pH基于健康的准则值。但pH值是水质净化处理过程中最重要的水质参数,可以体现水质在净化过程中的变化效果。在净水壶过滤过程中会产生pH值降低的情况,这属于正常现象,间接体现了过滤过程中对阴离子的去除率。当然,如图可知,在经过飞利浦净水壶过滤后,饮用水的pH 值非但没有降低反而出现了升高的现象。不过,因其最终数值依然在健康饮用水标准之内,所以不能单凭这一点便对飞利浦净水效果的好坏盖棺定论,毕竟只要饮用水pH值在安全范围内便不会对人类的健康造成影响。3.耗氧量  耗氧量是指水样在规定的氧化剂和氧化条件下的可氧化物质总量。包括可氧化的有机物与无机物,但因为水中可氧化的无机物一般较少,所以有关耗氧量的测定结果,反映的是水体中有机污染物的总量。生活饮用水卫生标准中规定耗氧量的限值为3mg/L,目前尚无实验数据证明超过此限值会对健康造成什么风险。不过,在已有的相关调查,如全国饮用水水质调查及全国肿瘤死亡回顾调查中已经表明,饮用水耗氧量与肝癌、胃癌死亡率之间有着非常显著的关系。如图可知,三款净水壶在过滤耗氧量方面,都有不同程度的降低,过滤效果并无明显差别,且均在限值之内。其次,从少量金属元素来看  关于铁离子等金属杂质的去除,对于人体而言,铁具有固定氧和输送氧的功能。当然,任何超剂量的元素都会对人体造成危害。根据GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》,每升水中铁的含量不得大于0.3mg/L,通过数据对比不难发现,无论是自来水还是过滤后的水,铁的含量都在标准之内,并不会对人体造成伤害。第三,关于氯酸盐和三氯甲烷的过滤  加氯杀菌是世界各国的通用手段,根据GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》,消毒副产物三氯甲烷和氯酸盐的含量不得大于0.06(mg/L)和0.7(mg/L)。居于标准之内的消毒副产物并不会对人体健康造成伤害。如图可知,自来水和过滤后的水中三氯甲烷、氯酸盐的含量都在标准之内,并且在过滤后数值都有所下降。所以,无论过滤前还是过滤后,这个含量都不会对人体健康造成影响。第四,在氟化物和硝酸盐方面  氟广泛存在于自然水体中,人体各组织中都含有氟,但主要积聚在牙齿和骨筋中,适当的氟是人体所必需的,过量的氟对人体有危害。根据GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》的要求,自来水中氟化物的含量不得超过1.0mg/L,而硝酸盐的含量,日常饮用水不得超过10mg/L,在地下水源水质较差,同时水处理条件无法达到相应指标的情况下,其含量可以是20 mg/L。如果水中含有高水平的硝酸盐,那么在煮沸加热条件下,可能部分转成亚硝酸盐。饮水中的亚硝酸盐的确存在致癌性及毒性,并且随着反复加热而增加,但由于饮水中亚硝酸盐含量极少,对人的影响有限。如图可知,经过三款净水壶过滤后,饮用水中氟化物和硝酸盐的含量都有不同程度的降低。最后,在过滤硫酸盐和氯化物方面  当硫酸盐和氯化物的含量超标时,人们在饮用时可以直观感受到水的异常,影响口感。当水中硫酸钙和硫酸镁的质量浓度分别达到1000mg/L和850mg/L 时,大多数人会察觉到水中有异味,难以接受。而自来水中含有的氯超过0.8mg/L时,鼻子可以闻到很重的氯味。根据规定,自来水中氯化物和硫酸盐的含量不得高于250mg/L。如图可知,自来水中氯化物和硫酸盐的含量在经过过滤后数值各有起伏,所以,在过滤硫酸盐和氯化物方面,三款净水壶效果不一。  综上,三大净水壶品牌在过滤饮用水方面或多或少都起着相应的作用,鉴于水样本身就符合国家相关标准,因而,对于消费者而言,对于水硬度(关乎水垢)的过滤或许是净水壶存在的最大意义。
  • 国产离子源技术新进展在美国质谱年会受到关注
    浙江好创生物技术有限公司董事长朱一心在2015年美国质谱年会(ASMS 2015)上发布了有关电喷雾离子源(ESI)带电机理,相关的论文在ASMS上作为墙报展示。由于这套理论与传统ESI带电理论有所不同,引起了强烈的反响。仪器信息网编辑将发布的内容整理,供国内感兴趣的专家学者参阅。  当前,蛋白质组学研究中最大的技术瓶颈之一就是生物质谱的离子源技术,因为现有离子源对离子的利用效率极低。  事实上,自从80年代中期John B. Fenn 将电喷雾离子源应用于大分子质谱分析以来,全世界成千上万的科学家涌入了这一研究领域。快30年过去了,对于电喷雾离子源机理,还是停留在两个模式:Ion Evaporation Model (IEM) 离子蒸发,与Charged Residue Model (CRM) 电荷残留机理。这两个模式所描述的都是带电液滴离开Taylor Cone 以后的单分子气相电荷的形成过程(如图1所示),至今也无法解释以下两个问题:  1、为什么电喷雾离子源中存在多电荷离子?  2、为什么电喷雾离子源存在离子抑制现象?图1 电喷雾离子源机理  有些学者认为多余的电荷是来自于液滴(Droplets that contain an excess of positive and negative charge detach from its tip.)  根据电磁场理论,介质在电场中,正负电荷是以成对的形式存在的,不可能形成正、负分离。在电极的同一端更不可能产生正、负离子分离的现象。图2 离子源机理实验图  下面是朱一心研究团队的实验过程。首先将离子源全封闭起来。图2中,瓶子 1、2、3 可以加上不同的液体或气体,作为辅助液气,控制泰勒锥周围的离子化气氛。图3 离子源离子化室内充满空气和氮气时的离子图  当离子源离子化室(Chamber)充满空气时,肽段离子信号如图3左所示,肽段离子信号非常强。  将离子源离子化室(Chamber)充满氮气,并且控制其质谱仪的真空度与离子源离子化室暴露大气时一样,如图3右所示,质谱仪无法检测到肽段离子信号。  这样我们可以直观的推断(M+H)+ 中的正氢离子并非来自于 Tip 中的液体(流动相)。图4 Air气氛状态下,咖啡因的溶剂为D2O和H2O的谱图  还有实验也能说明氢离子不是来自于流动相。分别用水(H2O)和氘水(D2O)溶解咖啡因,在没有辅助液体的时候,离子化室充满空气时,得到如图4所示的图谱,图中可见,上下图谱完全一致,这就说明了氢离子不是来自于流动相(Solvent)。如果是自于流动相,那么在用氘水(D2O)溶解咖啡因的质谱图中的主峰应该是(M+2)=196.17,而不应该与用水(H2O)溶解样品时得到的主峰一样(M+1)=195.17。咖啡因的结构如下图,它没有OH键,所以无法产生氢氘交换,最适合我们的实验。咖啡因(Caffeine),分 子 式:C8H10N4O2, 分 子 量:194.19  那氢离子到底来自于哪里呢?看了下面实验就知道了。  在上面的实验中的辅助气中加以D2O为辅助液体以后,得到了完全一致的谱图,主峰均为(M+2)=196.26如图5所示。图5 Air+D2O 气氛状态下,咖啡因的溶剂为D2O和H2O的谱图  从咖啡因的分子式可以判断,它100%无法进行氢氘交换。所以用氘水溶解样品,咖啡因的分子式不发生变化,在高电场中被电场极化的分子式与水溶解的咖啡因一致,分子量没有发生变化,还是M,吸附上一个氢离子以后形成(M+H)+ 正离子。加以氘水(D2O)辅助蒸汽以后,在泰勒锥(Taylor Cone)周围产生氘离子(D+),所以极化后的分子吸附一个氘离子(D+),形成(M+D)+ 正离子。这一实验就证明了氘离子((D+),是来自于泰勒锥以外的。  如果用传统的电喷雾理论,在这一实验中,用水(H2O)溶解咖啡因时,是永远见不到(M+2)+ =196.26的离子峰的。  这三个实验可以说明,电喷雾离子源使分子带电的过程其实是场致水分子电离后产生氢离子,极性分子在高电场中的极化,极化后的分子与氢离子又产生了静电吸附,从而形成多电荷分子离子。  图6 电喷雾离子源机理  如图6所示,电喷雾发射针处于正电压,在尖端表面形成一个稳定的Taylor Cone,因为Taylor cone 的曲率半径很小,在纳米数量级,尖端表面的电场很强,将刚刚离开Taylor Cone 的极性分子极化,形成长条形的不稳定极性分子 同时将尖端表面的水分子场蒸发,形成氢离子,氢离子被长条形的极性分子的负端吸附,从而形成了多电荷离子。  同时可见,当两个极性分子同时出现在Taylor Cone 附近,氢离子被极性大的分子吸附,从而出现了离子抑制现象。  美国康奈尔大学化学与化学生物学荣誉教授Fred Mclafferty(右)与朱一心先生探讨技术问题  赛默飞世尔R&D Director Jean-Jacques(右),与朱一心先生探讨技术问题
  • 用于TOC检测的传感器与分析仪:您知道两者的区别吗?
    制药公司依靠分析仪器来检测总有机碳(TOC),以确保在将水和设备用于制造药品之前符合药典要求。用于检测TOC的两种主要仪器包括传感器和分析仪。TOC传感器和分析仪之间的区别在于在仪器检测TOC的方法和过程。什么是TOC传感器?TOC传感器使用直接或非选择性电导技术来定量检测TOC。测试样品氧化前后的电导率读数生成TOC检测值,该检测值源自于以下算法:假设测得的电导率是有机碳转化为CO2的函数。由于溶液的电导率是离子浓度、离子类型和温度的函数,忽略检测离子及其浓度之间的差异会导致错误的TOC检测。最终,由于这些干扰离子对电导率检测的影响,它们将导致TOC报告值过高或过低。此外,根据美国药典USP 643的要求,无法区分CO2来自无机碳(IC)还是有机碳。什么是TOC分析仪?TOC分析仪通常采用膜电导技术来定量分析TOC。将选择性气体渗透膜结合到膜电导分析仪中,以分离有机化合物氧化产生的CO2。当CO2通过膜扩散时,它会溶解在去离子水中,产生碳酸氢根、碳酸根和氢离子,这些离子可以通过电导率测量进行检测和定量分析;因此,符合美国药典USP 643的要求。膜的选择性渗透特性降低了TOC传感器受到的离子干扰,提高了TOC检测的准确性和精确度。TOC传感器和分析仪的特点及应用TOC传感器与分析仪的区别特性与其各自的应用相一致。TOC传感器通常仅限于监测应用,而分析仪则用于需要过程控制和报告结果的应用。下表列出了TOC传感器和分析仪的特性及应用。在决定将哪种技术集成到制药用水检测/监测的实际应用中时,了解TOC传感器和分析仪之间的区别至关重要。虽然传感器更具成本效益、响应速度更快,但分析仪能够报告符合药典的关键质量决策,对于寻求稳健、准确和精确的仪器来检测TOC的用户来说,这可能是一种更好的解决方案。TOC分析仪还提供便携式、实验室或在线配置,让用户可以选择最适合其应用的产品配置。由用户来确定其工艺流程需求,采购合适的TOC仪器作为解决方案。◆ ◆ ◆联系我们,了解更多!
  • 离子迁移谱首次成功用于三聚氰胺检测
    中国首台用于食品安全现场快速检测的离子迁移谱仪28日在重庆食品节上亮相。据介绍,这台只有复印机大小的仪器,可以在两分钟内检测出三聚氰胺等20多种国家规定严禁人为在蔬果、肉类等食品中添加的物质。  在食品节现场,离子迁移谱仪的研发负责人马军向记者演示了该仪器如何使用,他随手从售货柜台上取过一小块生鲜牛肉,摄取其中一点投入机器的进物仓,机器界面上显示出该块牛肉的离子迁移谱谱图,几乎同时,也显示出已由计算机自动完成与标准图谱比对后得出的结果:“您所检测的商品符合送检标准及农业部相关标准”。  该仪器由武汉矽感科技有限公司研制生产,将化学物质气化和电离后得出一张离子迁移谱,然后将该迁移谱与农业部门所确定的标准图谱相比对,迅速检测出送检食品中的农药残留、兽药残留、瘦肉精、三聚氰胺等的存在。  据了解,目前中国大部分食品安全检测设备都是实验室应用级的,不仅价格昂贵,而且对几乎所有送检物品都需要进行以小时计,甚至十几小时计的预处理。这决定其难以在食品生产、流通、销售现场广泛使用。检测手段的缺失成为食品安全事故频发的重要原因之一。  武汉矽感科技有限公司董事长张伟表示,离子迁移谱仪在这方面优势尽显:体积小,重量轻,可使用普通电源在大气环境气压下工作,不需要对送检物品进行预处理,而全部检测时间缩短为不到两分钟。  另外,离子迁移谱仪的现场快速检测功能,使食品企业对生产的全过程实施全程监控成为可能。重庆牧牛源牛肉制品有限公司是离子迁移谱仪的第一个企业用户。牧牛源总经理熊德明说,“从牧草、饲料、屠宰分割、深加工到终端销售,我们用离子迁移谱仪层层监控,消除各种可能导致的食品安全隐患,因此我们可以向全社会公开承诺牧牛源牛肉制品的安全性。”  在张伟看来,实现全过程监控对于促进食品安全还有另一重大意义。他表示,离子迁移谱仪辅以二维条码自动识别技术和云计算技术,构建一个覆盖全社会的食品安全全程监控与实时追溯体系,以寻求从根本上解决食品安全问题。
  • 环保部印发《环境空气臭氧前体有机物手工监测技术要求(试行)》涉及气相色谱等仪器设备
    p  为贯彻落实《2018年重点地区环境空气挥发性有机物监测方案》(环办监测函〔2017〕2024号)有关要求,规范环境空气臭氧前体有机物手工监测工作,环保部组织编制了《环境空气臭氧前体有机物手工监测技术要求(试行)》,近日予以印发。/pp  臭氧前体有机物是指在光照条件下能与氮氧化物( NOX) 等发生光化学反应生成臭氧的挥发性有机物,包括烷烃、烯烃、芳香烃、炔烃等非甲烷碳氢化合物( NonmethaneHydrocarbons, NMHCs) 及醛、 酮等含氧有机物( Oxygenated Volatile Organic Compounds,OVOCs) 等。/pp  环保部发布的技术要求规定了开展环境空气中臭氧前体有机物手工监测的技术方法,包括点位布设、样品采集、测定方法、数据审核与上报、报告编写,以及质量控制与质量保证等内容。/pp  本方法中规定了测定环境空气中臭氧前体有机物的罐采样/气相色谱-氢离子火焰检测器/质谱检测器联用方法和罐采样/气相色谱-氢离子火焰检测方法。涉及气相色谱仪和气相色谱仪-质谱联用仪等仪器设备。/pp style="line-height: 16px "附:span style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "a href="http://img1.17img.cn/17img/files/201802/ueattachment/d1ae3f96-25ae-4882-b0ef-5e1764b9d383.pdf" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "《环境空气臭氧前体有机物手工监测技术要求(试行)》/a/span/p
  • 创新产品:电化学式酶抑制法快速农残检测仪
    仪器信息网讯 7月18日,2015北京国际食品及农产品安全检测技术展览会在北京国家会议中心召开。在同期举办的“食品和农产品安全检测技术研讨会”中,来自台湾的恩莱生医科技股份有限公司王文博士给与会听众介绍了一款全新的农药残留快速检测产品。该产品仍然采用酶抑制发的原理,但与传统相比不同的是酶抑制率是通过电化学方式进行表达。恩莱生医科技股份有限公司 王文博士  该产品原理是采用双酵素反应机制,乙酰胆碱通过乙酰胆碱酶水解生成胆碱和乙酸,胆碱在胆碱氧化酶的作用下生成双氧水和甜菜碱,双氧水通过外加电位生成氧气、两个氢离子和两个负电子,通过电极产生电信号。有机磷及氨基甲酸酯类农药对乙酰胆碱酶的抑制,影响后续的反应机制,进而产生有别电信号,通过分析有别电信号与原信号的差异来进行检测结果的判定。反应原理图  传统的酶抑制率是通过目测颜色变化或通过分光光度计测定吸光度值来计算,目测颜色变化很难精确表达检测结果 而采用分光光度计测定吸光度值尽管数据相对精确,但是在仪器小型化、便携化发展趋势下有其局限性。市场上的小型化的光学式酶抑制法快速检测仪器,通常采用LED光源,但测量准确度不高。  而电化学技术相对成熟,仪器设计简单,价格低廉,灵敏度及准确性高。在仪器满足小型化的需求的同时,还能保持高准确度,检测结果可直接读数。其优势明显,可携带,准确性和再现性佳,操作简单,检测时间短,10分钟即可完成检测。安心测农药残留快速检测系统恩莱生医科技股份有限公司展位编辑:孙立桐
  • 世界首台封闭可调气氛电喷雾离子源问世
    浙江好创“封闭可调气氛电喷雾离子化源”通过鉴定  仪器信息网讯 2012年1月9日,受浙江好创生物技术有限公司(以下简称“浙江好创”)的委托,中国分析测试协会组织业内权威专家对该公司最新研发成功的“封闭可调气氛电喷雾离子化源”进行了技术成果鉴定。  此次技术成果鉴定会由中国分析测试协会汪正范研究员主持,大连化物所张玉奎院士担任此次鉴定委员会主任;担任此次鉴定会的专家还有:复旦大学杨芃原教授,国家标准委员会方向研究员,中国分析测试协会张渝英秘书长,浙江大学金钦汉教授、郑树教授、潘远江教授、张铭教授、李志能教授,大连依利特李彤总经理等业内资深专家。大连化物所张玉奎院士担任此次鉴定委员会主任  “封闭可调气氛电喷雾离子化源”技术成果的研发者、浙江好创生物技术有限公司董事长朱一心先生介绍了技术成果研发过程、机理的解释、数学模拟以及整个离子源的设计思路。最后朱一心先生讲到,“封闭气氛可调电喷雾离子源”的研制成功将提升国内蛋白质组学的分析水平,让生命科学家们不用在分析实验中浪费时间和精力,有更多的时间去研究科学问题,在生命科学的研究领域取得更多更好的科研成果,提升我国在生命科学研究领域的研究水平。  浙江好创董事长朱一心先生作“研制报告”  之后,来自大连化物所、复旦大学、浙江大学肿瘤研究所的用户分别对“封闭可调气氛电喷雾离子化源”的使用情况作了报告,各位用户对于该离子化源给出了中肯的评价,尤其是其稳定性、离子化效率以及信噪比都有优异的表现。  鉴定委员会认证听取了“封闭可调气氛电喷雾离子源研制报告”、“用户使用报告”、“国内外查新报告”以及专利申请情况等汇报,经过现场质疑和讨论后,专家组最后达成了如下鉴定意见:  1、在理论研究的基础上,研制出“封闭可调气氛电喷雾离子化源”, 经科技查新,该装置中首次采用“封闭可调气氛”、“康达效应离子传输管”和“康达效应离子发射针”三项技术,属原始创新;  2、与商品离子化源比较,“封闭可调气氛电喷雾离子化源”具有以下优势:  1)信噪比有明显提高,使检测限下降了2-6倍;  2)该离子化源使用方便,可即插即用;  3)该离子化源的离子化环境可调,可以添加辅助气体或辅助液体来提高灵敏度和信噪比,并消除大气环境对离子化源离子信号的干扰。  3、项目组提供的鉴定资料齐全,符合鉴定要求。  综上所述,“封闭可调气氛电喷雾离子化源”所具有的关键技术拥有自主知识产权,该离子化源的主要指标达到国际领先水平,建议注意加强知识产权保护并尽快实现产业化。“封闭可调气氛电喷雾离子化源”技术成果鉴定会专家组合影   附:朱一心先生“封闭可调气氛电喷雾离子源研制报告”部分内容摘录  朱一心先生在报告中提到,蛋白质组学研究中最大的技术瓶颈之一就是现有的离子源对离子的利用效率极低。  自从80年代中期John B. Fenn 将电喷雾离子源应用于大分子质谱分析以来,科学家对于电喷雾离子源机理的解释还是停留在两个模式:离子蒸发(Ion Evaporation Model,IEM)与电荷残留(Charged Residue Model,CRM),但是对于“为什么电喷雾离子源中存在多电荷离子”和“为什么电喷雾离子源存在离子抑制现象”至今没有合理解释。  朱一心先生通过对电喷雾离子源电离气氛进行控制,发现电喷雾离子源其实是一个“场致发射氢离子、极性分子在高电场中的极化和静电吸附”的组合现象。由此得出获得高性能电喷雾离子源的必要条件:稳定的泰勒锥和产生尽量多的氢离子。不同的入口边界条件,离子源气流分布的流体力学理论模拟计算图之一  朱一心先生还对离子源气流分布的流体力学进行理论模拟计算,对不同的入口边界条件对流场、速度驻点的位置以及涡流的位置和形状影响进行了详细分析。模拟结果显示“控制入口流速是离子源设计的关键之一”。  浙江好创新型“封闭可调气氛电喷雾离子源”具有即插即用的特点,与传统离子源相比,无需进行喷针空间位置的调节即可获得稳定的电喷雾。  图为使用浙江好创生物的新型“封闭可调气氛ESI离子源”,以空气为背景时,100fmol BSA酶解肽段的基峰色谱图。样品信号强度在1x10E6到9x10E6间。在较低的喷雾电压如1.0kV下即可形成稳定的纳升级喷雾,质谱采集信号非常稳定。
  • 科普 | 污染源和地表水在线监测:氰化物和总氰化物有差别?
    朗石论坛Labsun Online提问者【求助】氰化物和总氰化物有区别吗?如果监测地表水,是监测总氰化物,还是氰化物呢?提问者【求助】我负责电镀厂的排口监测,这类污染源水质是监测氰化物还是总氰化物呢?朗石最近,有很多客户咨询氰化物和总氰化物的问题,关于两者的定义、存在形态以及其在地表水或污染源排口监测的区别,下面会一一介绍哦!1介绍氰化物是剧毒物质,可在生物体内产生氰化氢,使细胞呼吸受到麻痹引起窒息死亡;一般人一次口服0.1 g左右的氰化钾或氰化钠就会致死,当水体中的氰化物浓度达0.3~0.5 mg/L时,水中的鱼类及其他水生生物将死亡。2存在形态氰化物在水体中存在形态有氢氰酸、氢离子和络合态氰化物。一般来说,环境监测中的氰化物分为两种:总氰化物和氰化物(易释放氰化物)。总氰化物:包括全部简单氰化物和绝大部分络合氰化物,如锌氰络合物、铁氰络合物、镍氰络合物、铜氰络合物等(不包括钴氰络合物)。易释放氰化物:包括全部简单氰化物和锌氰络合物(不包括铁氰化物、亚铁氰化物、镍氰络合物、铜氰络合物、钴氰络合物等)。3水环境中氰化物监测及限值一般来说,在我国水环境监测中,地表水、地下水以及饮用水监测氰化物,污水和废水监测总氰化物。关于氰化物/总氰化物监测朗石公司致力于水质检测核心技术研发,通过技术创新解决客户难题,给客户带来更大价值。针对于地表水、地下水、饮用水以及污染源排口不同的监测需求,我司开发了氰化物自动在线监测仪和总氰化物自动在线监测仪两款产品,欢迎大家前来咨询!
  • 问道双碳目标,看岛津TOC-L助力水泥行业碳中和检测!
    导读党的二十大报告指出,推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节。2022年底在海南博鳌举行的以“碳中和——国际视野谋篇布局”为主题的“第二届碳中和博鳌大会”,深入探讨了全球应对气候变化的共识和措施、欧盟碳边境调节机制、中国“双碳”目标顶层设计、碳中和愿景下区域和企业如何做好战略转型布局等议题。众所周知,水泥行业是二氧化碳排放大户之一。水泥生产的碳排放来源主要有:原料碳酸钙的分解直接排放、燃料的燃烧直接排放和生产中的间接排放等。因此,需要研制低碳材料、对混凝土再利用和使用替代燃料,才能最大化实现“双碳”目标。岛津一直致力于碳中和检测技术的研发,尤其对水泥或混凝土碳化中TOC检测及胺类水溶液中CO2吸收量的评估提供解决方案,为“双碳”目标贡献力量。碳达峰碳中和小科普碳达峰是指某个地区或行业,年度温室气体排放量达到历史最高值,是温室气体排放量由增转降的历史拐点,标志着经济发展由高耗能、高排放向清洁低能耗模式的转变。碳中和是指某个地区在一定时间内,人类活动直接或间接排放的碳总量,与通过植树造林、工业固碳等吸收的碳总量相互抵消,实现碳“净零排放”。二者之间,先达到碳达峰,再实现碳中和。碳达峰是基础,碳中和则是低碳发展的终极目标。解决方案1水泥或混凝土碳化定量评价由于混凝土中含有大量钙,通常呈强碱性,吸收空气中的二氧化碳等气体后,形成碳酸钙,碳化逐渐加重,可能会导致产品劣化。因此,在研究水泥产品改良和材料开发过程中,需要正确掌握材料中的碳酸钙含量,以定量评价碳化。分析利器岛津TOC-L 固体样品测定系统TOC -L固体样品测定系统方法特点● 可使用TOC固体样品测定系统进行IC测定,由此迅速且轻松地测定碳酸钙含量;● 最大可测定1g样品,因此可减小样品不均匀所产生的影响;● 与通常使用酚酞、目测进行的评价不同,可通过定量,以数值确认碳酸钙含量细微差异。图1、水泥中碳酸盐含量随时间的变化图由上图可见,刚刚开封的样品几乎不含无机碳(IC),样品在大气环境中静置约3个月后吸收了空气中的二氧化碳,IC浓度增加至约1%。使用TOC-L固体样品测定系统,可定量确认水泥等样品中碳酸盐含量随时间的变化,为研究水泥产品改良和材料开发提供依据。2胺类水溶液吸收CO2评价当前,CO2分离回收方法中常用胺类水溶液,要求其不仅要与CO2立即发生反应,而且吸收后的CO2回收方便。分析利器岛津总有机碳分析仪TOC-L 和总氮测定单元TNM-LTOC-L和总氮测定单元TNM-L方法特点● 可使用TOC-L,评价通过胺类溶液分离、回收温室效应气体CO2 的过程;●通过对胺类溶液进行IC 测定,可求出溶解CO2 和碳酸氢离子浓度等无机碳浓度;● 也可通过TOC/TN 测定,进行胺类溶液的浓度管理。吸收CO2 气体前后的胺类溶液IC、TN(总氮)、TOC测定结果如下表所示(各测定值是经稀释倍数校正后的值)。注:AMP胺类溶液: 2-胺基-2-甲基-1-丙醇, 化学式为(CH3)2C(NH2)CH2OH,制备为20 wt%由表1可知,通过吸收CO2气体,AMP溶液的IC浓度大幅增加至1000倍以上。胺类溶液吸收CO2气体,CO2以碳酸氢根离子的形式溶解于溶液中,导致IC浓度增加。而TOC和TN浓度则没有较大变化。由此可知,此次CO2气体吸收试验,没有对胺类溶液浓度产生较大影响,回收具有良好的稳定性。结论岛津也一直在致力于碳中和检测技术的研发,TOC-L 固体样品测定系统可对水泥或混凝土碳化中TOC进行测量,TOC-L/TNM-L组合可对胺类水溶液中CO2 吸收量评估及管理,为研制低碳材料、对混凝土再利用和使用替代燃料提供技术支撑,为水泥行业实现“双碳”目标做贡献。撰稿人:唐国轩本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。如需深入了解更多细节,欢迎联系津博士 sshqll@shimadzu.com.cn
  • 皖仪全球首推IC6000系列双极膜离子色谱系统
    安徽皖仪科技股份有限公司推出的双极膜离子色谱系统(免试剂,不除气RGFICTM)9月8日在&ldquo 第十三届全国离子色谱学术会议&rdquo 上首次公开推出,双极膜离子色谱系统是双极膜技术在离子色谱领域的首次应用,此项技术打破了国外厂家在&ldquo 淋洗液自动发生&rdquo 领域的独家技术垄断,同时在理论上解决了传统&ldquo 电解水&rdquo 淋洗液自动发生技术需要增加除气设备的缺点。从而使中国的离子色谱理论重新领先于世界。传统的淋洗液发生技术使用&ldquo 电解水&rdquo 产生的氢离子和氢氧根离子,方程式为:阳极:2H2O &mdash 4H+ + O2 阴极:2H2O &mdash 2OH- + H2 由于产生气体,需要除气设备。 双极膜离子色谱技术使用双极膜&ldquo 解离水&rdquo 产生氢离子和氢氧根离子,方程式为: H2O -- H+ + OH- 不产生气体。&ldquo 免试剂,不除气&rdquo (RGFIC TM Regent-Gas-Free Ionchromatography)的离子色谱系统理论,得到了与会人员的强烈反响。 离子色谱是当今世界上公认的分析阴离子的&ldquo 黄金分析手段&rdquo ,广泛应用于&ldquo 食品安全,环境保护,国防反恐,核工业,电力电子,半导体,军工,石油化工,地质探矿,生命科学,农业植保等诸多领域,而在阳离子分析方面,也具有重要的地位,尤其是在无机阳离子价态分析领域,具有不可替代的用途。 目前,在离子色谱领域,国外某离子色谱知名品牌凭借其全球独有专利技术&mdash &mdash &ldquo 淋洗液自动生成技术 (RFIC Regent Free Ion chromatography),使其产品在全球占有绝对的市场份额,在中国更是牢牢的控制了离子色谱的高端市场,而国内厂家由于缺乏理论创新,以及研发力量相对薄弱,一直处于略势。 据皖仪技术研究院张晨光博士介绍,由于传统淋洗液自动生成技术通过向系统中引入超纯水,利用&ldquo 电解水&rdquo 原理,产生离子色谱系统工作所必须的&ldquo 淋洗液&rdquo ,从而提高了仪器的使用性能。但是&ldquo 电解水&rdquo 理论在生成&ldquo 淋洗液&rdquo 时会产生气体进入&ldquo 淋洗液&rdquo 中,气体对&ldquo 淋洗液&rdquo 的品质造成了严重影响,为了消除影响,需要采用复杂的脱气装置去除气体,而脱气装置又无法绝对去除高压淋洗液中的气体,因此,减小气体对&ldquo 淋洗液&rdquo 的品质恶化一直是离子色谱领域追求的目标,双极膜技术是近年来推出的新技术,皖仪公司巧妙的利用双极膜&ldquo 水解离&rdquo 的功能,结合合理的结构设计,完全避免了&ldquo 淋洗液&rdquo 生成过程中气体的产生,因此省去了复杂的脱气系统,提高了系统的可靠性。 据了解,采用双极膜技术的皖仪IC6000系列双极膜离子色谱系统,是针对于国内外对高端产品的需求而研发的,由于采用了双极膜技术,不但可以完成现有自动淋洗液发生设备的全部功能,而且还节省了脱气设备,使系统可靠性大大增强,降低了运行成本。除此之外,皖仪IC6000系列还完全兼容现有的&ldquo 电解水&rdquo 免试剂离子色谱系统的耗材,其核心指标完全达到国际先进水平。评论: 多年来,中国国内的离子色谱学术活动一直非常活跃,在理论发展上与国外也无明显差距,但由于我国产业化方面薄弱,所以在国际竞争上损失不小。如厦门大学的田昭武院士等人1983年提出的膜抑制技术就大大早于1992年美国戴安公司提出的膜抑制技术,但是由于国内科研成果转化方面的落后,以及当时知识产权保护意识的落后,使得戴安公司在全球范围内独家拥有此项产品。 此次双极膜离子色谱系统的推出,又一次使国内的离子色谱在学术领域方面达到了国际先进水平,为国产仪器早日走向世界迈出了重要的一步。
  • 十年磨砺,终露锋芒---访电化学离子色谱专家厦门大学化学系胡荣宗教授
    前言:笔者还在读研究生的时候就听闻过厦大胡荣宗老师和他的离子色谱抑制器。该电化学离子色谱抑制器曾荣获国教委科技进部二等奖,获国家发明奖三等奖,并且胡老师将这项专利产品化,其产品在离子色谱用户中广受好评。日前,胡荣宗老师接受了本网(以下简称instrument)的采访邀请,笔者欣然前往,在风景秀美的厦大校园内完成了访问,当时情景至今记忆犹新。 厦门大学化学系胡荣宗教授 instrument:首先,我代表仪器信息网非常感谢胡老师能在百忙之中,抽出时间接受我们的采访。请胡老师简单的为我们介绍一下您的电化学离子色谱抑制器。胡老师:离子色谱仪,使用电导检测器(ECD),通常使用酸、碱做洗脱液。但是,用酸、碱做洗脱液会产生背景电导,对电导检测器的检测结果影响非常大。如阴离子样品用碱来做洗脱液(比如说碳酸钠,氢氧化钠)那么背景电导比真实结果要高,最终会造成灵敏度降低。例如,用碳酸钠做洗脱液,将产生六、七百微西门子的背景电导,而目标化合物的电导也许不超过十微西门子,背景值是测定值的几百倍。许多分析工作者尝试使用各种化学方法来降低背景电导率,比如有人使用碳酸钠作为洗脱液,将钠离子置换成氢离子生成碳酸,达到降低背景电导率的目的;有人使用最简单的离子交换方法-交换柱解决背景电导的问题,但交换柱的再生操作太繁琐,实验效率较低;后来又有人使用离子交换膜的方式,膜内腔室里流的是碳酸钠溶液,膜外腔室流的是酸液,靠扩散来交换,这种方法十分不稳定,而且耗费大量酸液。我们采用电化学方法解决电导背景的困扰,原理类似于大家都知道的电解水,在正极室产生氢离子而在负极室产生氢氧根离子,用电解水产生的氢离子置换淋洗液中的钠离子,这就是最简单的电化学抑制器的原理。这个方法我们学校大概在85年就提出了,而实际上, 82年我就已经开始在导师的指导下做这个课题了,一直做到现在(笔者感叹:已经二十多年了,真是厚积勃发呀!)。我们这个项目是在国家第一个专利申请日申请的专利。我们在不断的改进,以前我们的电解液还要不断地更换,而现在,我们的电解液已经是靠检测后的尾液来提供了。我们在抑制器方面已经有了六、七个专利,都是不断改进、不断提高的成果。这个项目在89年获过国家教委科技进步二等奖,90年获过国家发明奖的三等奖。我至今还记得当时参选国家发明奖答辩时的情景,当时,评委问了我许多问题,其中一个是:“你的这个方法,国外有没有实验室或研究所在进行类似的研究呢?如果没有,为什么他们没有做呢?”那个时候的我还年轻,我说:“国外也有很多人在做,但是他们没有做出来。” instrument:像您这种产品有没有想过进行大规模的正规化生产?胡老师:我身为高校的教师是有教学任务的,另外还有课题和研究项目,这些工作都要按时完成,精力和经费的限制使我们的专利至今没能实现产业化批量生产。现在我们也和一些企业进行技术合作,也算是给我们的课题增加一些经费吧。 instrument:那么您的这些课题都是和谁合作的呢?胡老师:我们目前的合作伙伴是天美科学仪器有限公司,天美现在出售的离子色谱仪,配的就是我们的离子色谱抑制器。现在国内的离子色谱仪器生产厂家很多,有几家已经做得比较好了(胡老师向我们展示某品牌离子色谱抑制器产品)。我想,这种离子抑制器跟我的产品的设计原理是一样的,都可以归在电化学离子抑制器这个类别里面。而具体的区别在哪里呢?经过测试,我们的产品在性能上会更好更稳定,便于使用。我们的抑制器只有四条管道,比一般的电化学离子色谱抑制器的管道要少,管道少那么死体积就小,而且我们的产品是可以和某进口品牌的离子色谱仪相匹配,价格要比进口抑制器便宜很多。 instrument:现在国内这么多销售离子色谱仪器厂家,像戴安,万通,天美,他们用的离子色谱抑制器也是这种类型的么?胡老师:戴安公司的离子色谱抑制器也是电化学抑制器,万通公司的离子色谱仪是三柱循环再生原理的抑制器,而天美公司的产品主要配的是我们的抑制器。色谱抑制器 instrument:那天美公司使用您的离子色谱抑制器,是直接从您这里购买还是他们拿回去以后要重新进行设计?胡老师:目前为止,天美还是直接使用我们的离子色谱抑制器。以后如果进行技术转让的话,天美可能会进行一定的改进。我们在离子色谱抑制器的销售方面投入不多,没有做任何宣传,因为我们并没有把赚钱看得很重,有点姜太公钓鱼愿者上钩的意思。很多零散用户打电话或上门购买我们的离子色谱抑制器,都是得益于离子色谱仪用户之间口耳相传的效果。批量销售主要还是面向天美公司。之所以跟天美合作,是比较看重天美的技术力量,我去天美参观过很多次,对他们在技术研发上的投入,他们的技术实力以及产品检测和管理都很满意。 instrument:我想您的这个专利应该在应用上不止局限于离子色谱抑制器方面吧?胡老师:当然,实际上很多领域都可以用我们的专利,像我们目前所做的一个课题,是化工脱硫胺液再生方面的,也是用这个原理。不过我们主要的研究方向还是以离子色谱为主。因为一个研究成果由发明到应用到商品化,不是那么容易实现的,要保证产品的稳定性,考虑产品的寿命,这些对于科研工作者来说是很难的。除了原理、工艺,还要考虑到工厂、客户之间的关系。 instrument:现在,国内的很多离子色谱厂家也发展起来了,您觉得这些离子色谱厂家的产品与国外同类型产品的差距主要在哪?胡老师:可能质量上,进口的产品还是要卡的紧一些。国内的厂家目前是比较追求“能卖出去就行的标准”。比如说,如果价格和进口的差不多,客户就会觉得花差不多的钱当然买进口的产品了,而如果厂家把国产的仪器价格压低出售的话,可能仪器的成本就要相应的压低,这是一个主要的矛盾。 instrument:胡老师,目前您主要在做哪方面的研究呢?胡老师:我们现在和其他几家单位合作,比如浙江大学,山东师大,兰州化物所等,争取作出国内的首台微型离子色谱仪。我们将使用一种全新的检测方式。当然,其他的现在还要保密。我们将推出新的型号的抑制器,更好的与国外名牌产品匹配。 instrument:这也是我们非常想要向您了解的,我们接触过很多的老师,这些老师也都有自己的研究成果,现在自己搭仪器的老师也很多。但是最终能够形成一个小规模的生产的非常的少。您看您现在将自己的成果产品化,又和厂家有一个批量的供求关系,请问您有什么心得吗?在大学里,研究所里的这些老师们,怎么样将研究成果产业化,这个过程中应该都注意些什么呢?胡老师:还是要投入。一个是研究的投入,一个是经费的投入。比如说你可以花费很多的时间去写论文去发表文章,而我却要用这些时间,去做产品模型,去看做成的产品模型。你看我们现在的产品,外观上非常漂亮,实际上在我的抽屉里,有一大堆各种各样的模型,这中间是要投入很多的。另外一个就是经费的投入,当然我们在经费方面能申请国家的资金资助,这是一方面的投入,另外在横向也很重要。比如我们将产品供应给天美,也会获得一定的收入。我们把产品卖出去获得的收入,真正给我自己的是非常少的。也不是说不能将这部分据为己用,因为如果光靠纵向的国家基金,实际上十分紧张,比如说我们在选材,做膜的过程中,也会和很多的工厂打交道,遇到这样或那样的问题,我们翻来覆去的做模,这就需要我们在资金上不断的投入。还有一个,就是要有决心,要有一种我就是要让它好用的决心,比如说在做模的过程中,有两三次,工厂那边的人对我说:“你就让它定下来,别老想改动。”我就是老想着改成这样了以后,还想着改成更好,比如说我们的产品,工厂那边的人就会觉得很奇怪,你们有了大的为什么还要小的,我就对他们说,小有小的好处,大有大的用处。这个小的,如果淋洗液浓度不太高,那么它的灵敏度,死体积,都会有一个更好的表现。而我们另一个比较大的抑制器,就适合容量比较高的样品。因为很多的用户,单位,可能做不到梯度淋洗,像这些用户只需要单用,而单用就不需要配容量大的抑制器。考虑到两种不同的需求,我们做了两个型号的离子色谱抑制器。当然从产品多样化的角度讲,我也会希望自己的产品,种类多些。我们这个课题组,在实用方面上,实际下的功夫比较多。 厦大风景 instrument:从我们的角度来看,现在有太多的实验成果都烂在实验室里了,像现在,有很多项目,完成之后就扔在实验室,实际上国家投了那么多钱,可能更希望的是能够作出一个实实在在的东西。如果能将这些成果应用于科学研究,我觉得这才是更好的。我觉得国家在资金上支持科研成果产业化是对的。因为在产业化的过程中是需要不断的资金的投入。与公司合作去搞一个产品,与找课题申请一个项目,这两者之间的主要差别在于哪里?可能我们从事科研的老师一直以来都缺少市场刺激这方面的压力,那么您觉得您的压力主要来自于哪里?胡老师:人总是要有一点压力。我的压力不是来自于经济方面,而是主要来自于我的产品别人用起来会不会觉得好用。实际上我们每出售一台抑制器,我个人所获得的收益是很少的,我们会将更多的收益投入到接下来的研究中,这也是一个横向的投入。比如产品上的螺丝,以前我们用的是手制的,现在我们要和国际接轨,也要开始使用特制的螺丝。这种螺丝拿来以后要去试好拧不好拧,我的要求是用手就可以拧紧。很多因素要考虑,尝试一次不行就两次,这些东西都非常地小,小到一个螺丝,但是都是我们要考虑到的。所以我们的产品也是在不断的改进,不断的投入,要让用户觉得好用,另外产品方面需要考虑的就是美观,最早天美认为我们的产品外观不好看,不像产品。经过我们不断的改进,现在的产品外观看起来美观多了,最终我们还是希望将技术转让给需要的规范化企业。 编后语:摆在我面前的这两个小小的离子色谱抑制器凝聚着胡老师二十多年的心血,这其中的付出与坚持除了胡老师自己,旁人无法深刻的体会到。也许面对今日的成功,往日的付出和往日的艰难困惑都可以谈笑而过。整个采访过程中,胡老师始终是面带笑容,知无不言,言无不尽,而我们却可以在言谈中体味到胡老师对科研工作的执着。借用一句话来形容便是:“风,又起;树,尽摇;阳光,不屈不挠”。我衷心的希望,胡老师的微型离子色谱能够获得更大的成功,也希望能有更多的科研工作者能够像胡老师一样,走到将研究成果产业化的道路上来。 胡荣宗老师简介:胡荣宗,男,汉族,1945年10月生,福建省厦门市人,中共党员,大学本科毕业于北京大学技术物理系,研究生毕业于厦门大学化学系,获理学硕士学位。1973-1974被国家选派至日本岐阜大学进修。教授,博士生导师,长期倾心于电化学,电分析化学,微柱色谱,离子色谱电化学的研究。主持和参加多项国家和省自然科学基金项目,省科技项目的研究和开发。获授权专利14项(其中第1发明人9项)。作为课题组长,《高性能智能化离子色谱仪的研制与开发》等四项科研成果通过省级鉴定,作为课题组长(第2发明人)《离子色谱抑制柱》1989年获国教委科技进部二等奖,1990年获国家发明奖三等奖,1992年获福建省专利一等奖。1993年起享受国务院颁发的政府特殊津贴,1997年被授予福建省优秀专家。胡荣宗教授的专利成果和联系方式:专利: 1 02131711.9 电极电解液室一体化的电化学离子色谱抑制器 2 85102998 离子色谱抑制柱 3 89102557.X 流动体系电流检测器 4 89102556.1 流动体系低噪音库仑检测器 5 89101310.5 毛细管等速电泳仪的进样装置 6 91105113.9 电迁移微离子色谱仪 7 99120177.9 细菌还原法制备负载型金催化剂 8 01265637.2 分立电源式多功能离子色谱抑制柱 9 92202899.0 阴、阳离子双功能离子色谱抑制柱 10 96205793.2 五槽式除盐电渗器 11 98209944.4 高容量离子色谱抑制柱 12 00241733.2 分立电源式高容量离子色谱抑制柱 13 200410069590.X 快速消除双电层充电电流误差的脉冲极谱和电化学谱方法 14 200610059307.4 脱硫胺液中热稳态盐的电化学去除装置 15 200710008600.2 离子色谱电势差检测池 16 200520128004.4 柱状薄层电自生式离子色谱抑制器 (注;其中1、8、9、10、11、12、14、15、16为第一发明人。)联系方式:通信地址:厦门大学化学化工学院化学系(361005)联系电话:0592-2184358email: rzhu@ xmu.edu.cn
  • 解决“电解水“产气问题,皖仪推出IC6000系列双极膜离子色谱系统
    离子色谱是当今世界上公认的分析阴离子的&ldquo 黄金分析手段&rdquo ,广泛应用于&ldquo 食品安全,环境保护,国防反恐,核工业,电力电子,半导体,军工,石油化工,地质探矿,生命科学,农业植保等诸多领域,而在阳离子分析方面,也具有重要的地位,尤其是在无机阳离子价态分析领域,具有不可替代的用途。传统电解水淋洗液自动发生技术 由于传统淋洗液自动生成技术通过向系统中引入超纯水,利用&ldquo 电解水&rdquo 原理,产生离子色谱系统工作所必须的&ldquo 淋洗液&rdquo ,从而提高了仪器的使用性能。但是&ldquo 电解水&rdquo 理论在生成&ldquo 淋洗液&rdquo 时会产生气体进入&ldquo 淋洗液&rdquo 中,气体对&ldquo 淋洗液&rdquo 的品质造成了严重影响,为了消除影响,需要采用复杂的脱气装置去除气体。 传统的淋洗液发生技术使用&ldquo 电解水&rdquo 产生的氢离子和氢氧根离子,方程式为:阳极:2H2O &mdash 4H+ + O2 阴极:2H2O &mdash 2OH- + H2。双极膜解离水淋洗液自动发生技术 双极膜技术是近年来推出的新技术,皖仪公司巧妙的利用双极膜&ldquo 水解离&rdquo 的功能,结合合理的结构设计,完全避免了&ldquo 淋洗液&rdquo 生成过程中气体的产生,因此省去了复杂的脱气系统,提高了系统的可靠性。 双极膜离子色谱技术使用双极膜&ldquo 解离水&rdquo 产生氢离子和氢氧根离子,方程式为: H2O -- H+ + OH- 不产生气体。&ldquo 免试剂,不除气&rdquo (RGFIC TM Regent-Gas-Free Ion chromatography)的双极膜离子色谱系统理论在根源上解决了&ldquo 电解水&rdquo 理论气体产生所带来的问题。 皖仪IC6000系列双极膜离子色谱系统 2010年9月8日~10日,&ldquo 第十三届全国离子色谱学术会议&rdquo 在美丽的海滨城市青岛隆重召开,安徽皖仪科技股份有限公司首次展示全球第一台IC6000系列双极膜离子色谱系统,引起业内强烈关注。 皖仪IC6000系列双极膜离子色谱系统 采用双极膜技术的皖仪IC6000系列双极膜离子色谱系统,是针对于国内外对高端产品的需求而研发的,由于采用了双极膜技术,不但可以完成现有自动淋洗液发生设备的全部功能,而且还节省了脱气设备,使系统可靠性大大增强,降低了运行成本。除此之外,皖仪IC6000系列还完全兼容现有的&ldquo 电解水&rdquo 免试剂离子色谱系统的耗材,可以使用传统的淋洗液配置方式来工作,并且完全可以使用国外和国内厂家的&ldquo 模抑制器&rdquo 以及&ldquo 色谱柱&rdquo ,方便用户进行各个厂家仪器性能比对,其核心指标完全达到国际先进水平。
  • 用台式钠度计测定钠离子含量,在电厂生产中有什么样的意义?
    在电厂中为了避免和减少过热器管与气轮机内积盐垢,保证热力设备的安全经济运行,对蒸汽质量的要求是相当严格的。所以,通过钠度计测定蒸汽的微量钠含量,就可以起到监督和防止在过热器、气轮机叶片上积盐的作用。另外测定微量钠含量也可以为检查监督漏泄和除盐水系统制水质量的控制等。所以钠度计在电厂应用是非常重要的。  在使用钠度计测量钠离子含量的过程中,为避免氢离子的干扰,会加入碱性试剂,使被测水样的pH值达到10左右。  台式钠度计是功能强、使用方便的一款台式钠度计,可用于低钠离子浓度测量。台式钠度计水分析仪专业生产钠度计配上专门用于实验室钠离子复合测量电极,在烧杯中静态测量的性能比传统的钠表有很大的改善,只要在使用中注意电极的清洗,完全可以得到较满意的结果。台式钠度计可用于各行业溶液中钠离子的测量。
  • 氢我一下就超导
    本文由知社学术圈(zhishexueshuquan)授权转载 【摘 要】近日,中国人民大学于伟强教授研究组和清华大学于浦教授(Quantum Design产品用户)研究组与国内同行合作,利用离子液体栅技术实现了铁基超导材料的氢化,并成功获得非易失性电子掺杂下的超导电性。该工作次将FeS材料的超导转变温度由5K提高到18K,突破了铁基超导核磁共振实验长久以来的困境,开辟了超导电性探索的新途径。 相关成果以题为“Protonation induced high-Tc phases in iron-based superconductors evidenced by NMR and magnetization measurements”发表在了2018年1月1日出版的Science Bulletin上 (Science Bulletin 63, 11-16(2018))[1]。为什么氢化能够实现超导?该研究方法的出现意味着什么? 罗会仟 | 中国科学院物理研究所 副研究员 科普作家【1、氢与超导结亲情】氢,是自然界轻的元素,仅含有一个质子和一个电子。氢是自然界重要的元素之一,因为氢和氧构成了水,才孕育了万物生灵。氢也是科学研究重要的起点,量子力学的成功,正是从氢原子起步的。超导,是一种神奇的宏观量子凝聚现象,在一定温度以下,某些材料电阻会降为零,同时出现完全抗磁性。超导的本质来源于材料中电子的两两配对,正所谓“男女搭配、干活不累”,配对的电子能够实现无阻碍的导电。只是,对于大部分超导材料,都要降到足够低的温度之下才能超导,称之为超导临界温度。如何提高超导临界温度,以及如何理解超导微观机理,成为超导研究的核心目标[2]。长久以来,科学家执着地认为氢单质就有希望实现室温下的超导电性,但条件是其苛刻的——需要在超高压力下将其金属化,这个压力约等于地球内部压力,在百万个大气压之上!实现如此高的静止压力只有一个办法,就是冒着爆炸的危险,用两块金刚石对可劲儿压。虽然有科学家宣称找到了金属氢,然而却在测定其超导电性过程中不慎失手打碎了金刚石[3]。德国科学家也在氢的硫化物中找到了203K的超导电性,但需要在200万个大气压下[4]!如此大得不得了的压力,谈应用前景是几乎不可能的了。氢与超导之间千丝万缕的联系,始终萦绕在科学家的脑海。 图1. 超高压下的金属氢[3] 【2、中式炒菜下的高温超导】超导材料的探索,被科学家戏称为“中式炒菜”——把几类元素单质或化合物经过一定的配比混合,经过高温烧结等工序,就能得到超导体。正如鲁、川、粤、苏、浙、闽、湘、徽等八大菜系一样,超导材料也因为炒菜原料和方式不同,有着不同的体系,包括金属单质、合金、氧化物、硫化物、有机物等多种形式的材料。这些“菜品”口味不一,物理性质千差万别,超导临界温度也各有千秋。上世纪80年代,一类新的铜氧化物超导体被发现,因为它们突破了当时理论预言的40K限,被称之为“高温超导体”[2][5]。历经30余年,许多铜氧化物高温超导体被发现,大地推进了超导研究的历史进程。到了2008年,新一类高温超导体再次被发现,它们是“铁基超导体”家族,以铁砷化物、铁硒化物和铁硫化物为主,块体临界温度可达55K,单原子层薄膜临界温度突破了65K,并且有可能走向更高[6]。高温超导貌似一个普遍物理现象,可人们却仍不知甚解。两类高温超导体都有一个共同特征,那就是需要高超的炒菜手艺。不仅仅是简单的原料混合,也需要把握火候(温度)和工艺。难之处在于,需要加一定的诸如糖、盐、醋、酱油、味精、花椒等调料,把口味调对了,才能出现的超导。这个调料,就是化学掺杂,通过元素替换或者原子缺陷,人为给增加电流的载体——电子或空穴,低温下的大量配对才会出现超导。铜氧化物高温超导体的母体本身是一个带有反铁磁性的缘体,然而掺杂可以将其调到金属导体状态,再降温后就成为超导体。如果炒得一手好菜,超导临界温度在常压下高能达到135K左右,离室温300K还有一定距离,然已经比单质金属要“有滋有味”多了(如金属铝为1.4K、金属汞为4.2K、金属铌为9K)[7]。调料加多了,也有烦恼。吃起来很香很美很有味儿,却难以搞明白是哪个调料起到了关键作用,或者调料复合下究竟是一个什么机制。因为载流子掺杂效应其复杂,比如改变材料的晶体结构、磁性、电性、热力学性质等等,许多现象已经超越了我们已有的理论框架体系。高温超导的微观机理问题,多年来也一直是个科学之谜,成为了凝聚态物理皇冠上的耀眼明珠。 图2. 铜基和铁基高温超导体的掺杂相图[2] 【3、喝水与酗酒的超导体】在其他科学家满头大汗忙着炒菜寻找超导体的时候,某些人也剑走偏锋,玩起了蒸包子超导体和酗酒超导体。例如一类钴氧化物本身难以超导,但是经过蒸笼里历练历练,把水分掺进去之后,它就超导了[8]!又如,一类铁硫化物材料超导性能往往很差,把它泡在各种酒里面喝高了之后,它就超导了!而且这家伙还酒品高雅,喜欢法国某酒庄某年份的某品牌红葡萄酒,光喝酒精反而不行[9]!无论是水还是酒,里面隐藏的奥秘,或许是传说中的氢?图3. 喝水的超导体NaxCoO2和喝酒的超导体FeTe0.8S0.2[8][9] 【4、洗澡蟹里出超导】 话说喝水和喝酒都能超导,给某些材料洗洗澡,是否也可以超导了呢?就像某湖水里的大闸蟹,洗洗涮涮再贴个标签,立马身价倍增,已是众所周知的秘密。给铁基超导材料洗洗澡,结果会怎么样?中国科学家还真就这么干了!确切地说,是给铁硫化物泡了个温泉。该泉水可不一般,是一堆“离子液体”,里面充满了多种带电离子。用铂丝做阳,要泡澡的材料做阴,加上栅电压。于是,离子液体里的氢离子,就在电作用下,呼啦啦涌到材料表层,甚至渗入内部。氢离子(质子)带正电,注入到材料中后为保持电中性,大量电子也就涌入到材料内部,从而使得材料实际上掺杂了更多的电子。电子掺杂让原本只有5K超导的FeS变成了18K超导,而FeSe0.97S0.03则出现了42.5K的超导,甚至完全不超导的BaFe2As2母体材料,也出现了20K的超导!原本需要进行元素替换的化学掺杂,这里通过“洗澡”方式注入氢离子,也同样实现掺杂后的超导,而且材料的晶体结构并未发生改变。真是“氢我一下就超导”! 【5、氢云之上有玄妙】 利用栅电压来改变材料中的载流子数量/浓度,并不是什么新的发明。实际上,半导体材料玩的就是这一套。在半导体PN结里,通过偏压控制电流通过或者不通过可以做逻辑电路元件,通过控制电子-空穴对湮灭可以实现LED光学元件[10]。必须注意的是,超导体中的载流子浓度,与半导体相比,可是天壤之别,前者要大7-8个数量。毫无疑问,载流子浓度越高,参与导电的粒子就越多,导电性才会越好。指挥一支敢死队的方法,不一定适用于千军万马对阵。利用离子液体或离子固体门电压调控,也是可以调节超导体表面的电子浓度的。中国科学家前几年就发现,FeSe薄层材料原本临界温度只有9K,在离子门调节载流子后,迅速提升到了46K[11]。这种技术靠的是在材料表面覆盖一层离子,通过偏置电压让离子聚集在表面,体内电荷就会重新分布,造成掺杂效应。产生的效应尺度有限,撤掉偏压会失去效应,调控掺杂浓度有限,是该方法的缺点。如果直接把离子打入材料内部呢?清华大学的于浦教授想到了电化学方法。干脆把材料当做电本身,在离子液体里加上电压,离子就会注入或离开材料,从而实现电子或空穴掺杂。经过摸索,他们先在氧化物材料实现了电化学离子注入。只要控制好温度和电压,就能无损害材料本身而调节其物性,并且过程是可逆的!中国人民大学的于伟强教授主要做核磁共振研究,多年以来的梦想就是实现高温超导体的注氢。因为核磁共振对同位素有大的选择性,高温超导体里面含有的元素要么不合适做实验,要么需要的同位素贵无比,注入核磁共振信号强的氢离子是合适不过了。于浦教授的方法和于伟强教授想法一拍即合,于是“二于配合”顺利把氢离子搞定进入超导体。图4. 注氢铁基超导实验原理、结果及主要研究人员:崔祎、于浦、于伟强等(于伟强提供)神奇的一幕就此揭开了,铁基超导的性能获得了大幅度的提升!同样“注氢超导”也是可逆的,且几乎不改变材料结构,同时可以撤离“洗澡水”依然保留超导。这意味着,该新型超导调控手段可以避免之前化学掺杂带来的麻烦,不仅为核磁共振,也为其他超导探测手段提供了连续可控的干净样品。无论是超导材料还是超导机理的研究,都将为此受益!目前,他们正在和国内的合作者一起,试图在更多的材料里面实现注氢超导,终将在攀登超导研究之峰上,开辟出一条崭新的道路! 【致谢】 感谢中国人民大学于伟强教授、清华大学于浦教授、Science Bulletin编辑邹文娟等人对此文的修改和帮助。 【参考文献】 [1]. Y. Cuiet al.,Science Bulletin 63, 11-16(2018) [2]. 罗会仟, 周兴江, 神奇的超导, 现代物理知识, 24(02), 30-39 (2012).[3]. R. P. Dias, I. F. Silvera, Science 355(6326), 715-718(2017).[4]. A. P. Drozdov et al., Nature 525, 73-76 (2015).[5]. J. G. Bednorz and K. A. Müller, Z. Phys. B. 64, 189 (1986).[6]. 罗会仟, 铁基超导的前世今生, 物理, 43(07), 430-438(2014).[7]. A. Schilling et al., Nature 363, 56-58(1993).[8]. K.Takada et al., Nature 422, 53-55(2003).[9] K.Deguchi et al.,Supercond. Sci. Technol. 24, 055008(2011).[10]. 黄昆, 谢希德, 《半导体物理学》, 科学出版社, 2012.[11]. B. Lei et al., Phys. Rev. Lett. 116, 077002 (2016).[12]. N. Lu et al.,Nature 546, 124–128 (2017). 【相关产品及链接】mpms3-新一代磁学测量系统:http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c17089.htmppms 综合物性测量系统:http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c17086.htm完全无液氦综合物性测量系统 dynacool:http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c18553.htm多功能振动样品磁强计 versalab 系统:http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c19330.htm超精细多功能无液氦低温光学恒温器:http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c122418.htm低温热去磁恒温器:http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c201745.htmmicrosense 振动样品磁强计:http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c194437.htm智能型氦液化器 (ATL):http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100980/c180307.htm
  • 问道双碳目标,看岛津TOC-L助力水泥行业碳中和检测!
    导读党的二十大报告指出,推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节。2022年底在海南博鳌举行的以“碳中和——国际视野谋篇布局”为主题的“第二届碳中和博鳌大会”,深入探讨了全球应对气候变化的共识和措施、欧盟碳边境调节机制、中国“双碳”目标顶层设计、碳中和愿景下区域和企业如何做好战略转型布局等议题。众所周知,水泥行业是二氧化碳排放大户之一。水泥生产的碳排放来源主要有:原料碳酸钙的分解直接排放、燃料的燃烧直接排放和生产中的间接排放等。因此,需要研制低碳材料、对混凝土再利用和使用替代燃料,才能最大化实现“双碳”目标。岛津一直致力于碳中和检测技术的研发,尤其对水泥或混凝土碳化中TOC检测及胺类水溶液中CO2吸收量的评估提供解决方案,为“双碳”目标贡献力量。碳达峰碳中和小科普碳达峰是指某个地区或行业,年度温室气体排放量达到历史最高值,是温室气体排放量由增转降的历史拐点,标志着经济发展由高耗能、高排放向清洁低能耗模式的转变。碳中和是指某个地区在一定时间内,人类活动直接或间接排放的碳总量,与通过植树造林、工业固碳等吸收的碳总量相互抵消,实现碳“净零排放”。二者之间,先达到碳达峰,再实现碳中和。碳达峰是基础,碳中和则是低碳发展的终极目标。岛津解决方案1水泥或混凝土碳化定量评价由于混凝土中含有大量钙,通常呈强碱性,吸收空气中的二氧化碳等气体后,形成碳酸钙,碳化逐渐加重,可能会导致产品劣化。因此,在研究水泥产品改良和材料开发过程中,需要正确掌握材料中的碳酸钙含量,以定量评价碳化。分析利器岛津TOC-L 固体样品测定系统TOC -L固体样品测定系统方法特点● 可使用TOC固体样品测定系统进行IC测定,由此迅速且轻松地测定碳酸钙含量;● 最大可测定1g样品,因此可减小样品不均匀所产生的影响;● 与通常使用酚酞、目测进行的评价不同,可通过定量,以数值确认碳酸钙含量细微差异。图1、水泥中碳酸盐含量随时间的变化图由上图可见,刚刚开封的样品几乎不含无机碳(IC),样品在大气环境中静置约3个月后吸收了空气中的二氧化碳,IC浓度增加至约1%。使用TOC-L固体样品测定系统,可定量确认水泥等样品中碳酸盐含量随时间的变化,为研究水泥产品改良和材料开发提供依据。2胺类水溶液吸收CO2评价当前,CO2分离回收方法中常用胺类水溶液,要求其不仅要与CO2立即发生反应,而且吸收后的CO2回收方便。分析利器岛津总有机碳分析仪TOC-L 和总氮测定单元TNM-LTOC-L和总氮测定单元TNM-L方法特点● 可使用TOC-L,评价通过胺类溶液分离、回收温室效应气体CO2 的过程;●通过对胺类溶液进行IC 测定,可求出溶解CO2 和碳酸氢离子浓度等无机碳浓度;● 也可通过TOC/TN 测定,进行胺类溶液的浓度管理。吸收CO2 气体前后的胺类溶液IC、TN(总氮)、TOC测定结果如下表所示(各测定值是经稀释倍数校正后的值)。表1、AMP胺类溶液测试结果样品IC测试(%C)TN测试值%N)TOC测试值(C%)CO2吸收前0.001183.3711.7CO2吸收后1.263.3411.4注:AMP胺类溶液: 2-胺基-2-甲基-1-丙醇, 化学式为(CH3)2C(NH2)CH2OH,制备为20 wt%由表1可知,通过吸收CO2气体,AMP溶液的IC浓度大幅增加至1000倍以上。胺类溶液吸收CO2气体,CO2以碳酸氢根离子的形式溶解于溶液中,导致IC浓度增加。而TOC和TN浓度则没有较大变化。由此可知,此次CO2气体吸收试验,没有对胺类溶液浓度产生较大影响,回收具有良好的稳定性。结论岛津也一直在致力于碳中和检测技术的研发,TOC-L 固体样品测定系统可对水泥或混凝土碳化中TOC进行测量,TOC-L/TNM-L组合可对胺类水溶液中CO2 吸收量评估及管理,为研制低碳材料、对混凝土再利用和使用替代燃料提供技术支撑,为水泥行业实现“双碳”目标做贡献。撰稿人:唐国轩本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。如需深入了解更多细节,欢迎联系津博士 sshqll@shimadzu.com.cn
  • pH原位监测的挑战和解决方案
    pH原位监测的挑战和解决方案哈希公司 为什么要监测 pH?pH,溶液当中的氢离子浓度,是一个描述水体化学性质变化的重要的指标参数。水体的pH值决定了化学组成成分,如营养盐和重金属的溶解度和生物可利用性,并在细胞的层面和结构的层面上影响生物体的组织。pH通常以对数的,以7为中性点在0-14的量程范围内进行测量。测量值小于7说明酸性,大于7说明酸碱度为碱性。例如,溪水正常的pH值的范围是介于6-8之间, 柠檬汁的pH值在3左右,氨水的的pH值在12左右。在限定的区域内,在受到来自农业、生活污水和工业领域排放的影响,所富含的营养盐、化学物质、重金属被排放到水体后,pH值会发生剧烈并迅速地变化。在开放的海域里,由于大气当中比较高的CO2水平超出了海水缓冲pH值变化的能力,pH值存在下降的趋势(海洋酸化)。原位监测pH的挑战在2012年由Alliance for Coastal Technology发起的调查的调查报告显示使用者对现场pH监测的显著的顾虑主要有以下几种:是否坚固耐用(49%)校准周期(46%)测量不确定性水平(43%)可靠性(41%)在自然水体中连续运行的情况下,pH传感器(和其他原位测量的传感器一样)可能会产生两种类型的漂移 :传感器校准漂移(由传感器内部的元器件和测量装置的变化引起的)由传感器暴露在自然水体当中引起的,尤其是生物玷污引起的漂移漂移率及其对数据质量的影响是决定维护周期、运行成本和耗费在对数据进行后处理以消除漂移影响的最主要的因素。将pH传感器的漂移定量化和最小化是获取pH数据并对数据质量充满信心的重要挑战。原位监测pH的优势原位pH的变化被证明对水生物是有害的甚至会造成致命的损害,同时也会危害人类的生命。原位的pH的变化说明存在有害的,甚至潜在的可能对水生物存在致命的影响,甚至对人类非常危险的水质变化。pH的变化可以对幼小的或是生病的鱼类、对于贝类的整个生命周期都有着非常大的影响。鱼类和贝类的摄食、生长、繁育的能力均会受到pH水平极大的影响。面对不适应(超过其自身的调节能力)的pH水平,生物的种群数量就会下降。在长期的监测过程中pH在某一瞬间不准确的测量值是一个固有的问题,在河口、湖泊、海滨或溪流等有着非常高的初级生产力或在外力作用下的快速循环的生态体系当中pH值本身也经常会高频率地变化,这使pH的长期监测变得更加困难。在绝大多数的情况下,溶解氧饱和度与pH是高度相关的(详见下页图表)。在河口地区与溶解氧过饱和伴随发生的藻华可以导致pH值在7-10的范围内随着藻类荣枯的循环变化。在这些极端条件下只有准确的、连续的采样可以消除巨大的变动并获得长期的平均变化。漂移对运营成本的影响校准漂移是电子元器件的老化和两次校准之间pH参比传感器的稀释的结果。生物玷污的漂移是在抛放运行期间生物的生长和繁殖,覆盖了传感器并降低其探测真实水体特性的能力。Alliance for Coastal Technology 估计由于生物玷污导致的维护成本大约占了50%的运营的预算。普通的用于降低pH传感器生物玷污漂移的技术包括机械刷、金属(铜合金)传感器测量杯、铜合金网、化学喷剂、防玷污胶带、duct 胶带和塑料包裹另外一个最小化影响传感器的生物生长的方法是在两次测量的间隔阻止外部环境的水进入传感器。上侧的照片显示的是抛放在Shilshole湾的仪器的外观和pH传感器从仪器的内部流通池上拆下来的样子。HydroCAT-Ep的内部的泵和流通池可以保护pH传感器免于逐步累积的生物的生长,因此限制了因生物玷污引起的漂移。漂移对数据质量的影响校准漂移可以通过传感器的设计和选择合适的元器件来最小化和线性化。生物玷污可能会以非线性或爆发的形式发生,但很多组织依然运用基于抛放的开始和结束的日期进行线性修正来消除生物玷污的影响。在很多组织当中数据必须要经过修正、检验然后才会被批准公布。大量的时间会被用于收集数据、修正数据然后公布数据并带有一个“良好”或“低质量”的数据质量评级。由于没有统一的生物玷污修正标准,确定生物玷污的修正的信心指数是非常困难的。这同时也产生了不同监测方案之间数据比较时存在可比性的问题。 结论理想的pH监测方案是最小化校准漂移并消除生物玷污对传感器性能和精度的影响。它满足了连续、准确、原位的pH测量的要求 – 同时获得相关的参数如温度、溶解氧和叶绿素A的浓度,并且确保运营成本低并获得最好的长期数据质量。END
  • 朱一心谈离子源技术发展及其最新研制成果——访浙江好创生物技术有限公司董事长朱一心先生
    2012年初,浙江好创生物技术有限公司(以下简称“浙江好创”)最新研发成功的世界首台封闭可调气氛电喷雾离子源通过技术成果鉴定。基于此,仪器信息网编辑采访了该项技术的持有者——浙江好创生物技术有限公司董事长朱一心先生。作为“封闭可调气氛电喷雾离子源”的领军人,朱一心先生是如何看待离子源的技术现状及未来发展趋势?封闭可调气氛电喷雾离子源有什么样的技术优势?应用前景及产业化进程如何?浙江好创在离子源及质谱的研发道路上又有什么样的发展规划?浙江好创生物技术有限公司董事长朱一心先生电喷雾离子源(ESI)是目前最具商业价值的离子源之一  Instrument:目前用于有机分析的质谱离子源主要有电喷雾(ESI)、大气压化学电离源(APCI)、大气压光电离源(APPI),激光解析电离源(MALDI)等,请您评价一下这些离子源的特性及发展前景?  朱一心先生:液质联用中最主要的两种离子源是ESI和APCI,其中,ESI约占90%以上。这两类离子源都是在大气下工作的,理论上ESI也属于APCI。ESI可以使绝大部分物质(正极性和负极性)电离,但是没有极性的物质需要用APCI来做,因此,目前ESI还不能取代APCI。不过,随着研究的深入,ESI完全有可能取代APCI,但是有一定的难度。  每一个离子源都有自己的特点, APPI是通过光能转化来电离,光能使某些分子发生电子跃迁产生分子离子,但这个应用面非常窄。如果APCI未来发展非常好,也有可能取代APPI。而且,APPI价格高,从科研角度上讲APPI很有价值,但在商业上的应用比较少。  MALDI和ESI同时获得了诺贝尔奖,但MALDI比ESI的应用面要窄一些,当然也许在某种意义上MALDI的应用会很广,但是这个技术存在一些缺陷,最主要的就是不可能实现实时测定,待测样品必须要点到靶上,得到的是某一时间段内待分析物质的质谱图。由于时间间隔的问题,MALDI在定量应用上存在一些问题,现在关于MALDI定量方面的报道也很少。不过,MALDI有一个非常大的、其它离子源很难取代的优势,它可以对感兴趣的物质进行重复分析,节省制样时间,理论上可以做到高通量 目前MALDI主要用在TOF上。过去普遍认为MALDI出来的谱峰是单电荷的,随着MALDI激光器的发展和进步,现在MALDI也可以出现多电荷了。不过,多电荷现象一直以来没解释清楚,但是用我们的偶极子理论就可以解释清楚。MALDI非常有前景,有待开发。  另一个离子源是DESI,由美国普渡大学的COOKS教授发明,虽然概念上不是很新,但是目前从事这方面的研究者也很多,DESI未来可以用于便携式质谱。  除了ESI、APCI,其它离子源用来做定量分析都存在不同程度的问题,目前还只局限于做定性分析。  总之,当前主流的离子源是ESI和APCI,其它离子源只能用于科研,目前还不能实现商业领域的常规应用。我自己也会把主要的精力放在ESI和APCI这两种离子源的开发和研究上,挖掘这些离子源理论上的不足,希望有所突破,这样才会有离子源的研究进展。  Instrument:自80年代中期,John B.Fenn将电喷雾离子源应用于大分子质谱分析以来,全世界成千上万的科学家涌入了这一研究领域,请您介绍一下电喷雾离子源的发展历程及国内外在这一领域的最新技术进展?  朱一心先生:ESI的想法很有创意,但是其技术本身和理论都非常简单,近几年没有太大的革新 但是各个厂商围绕ESI做了很多有益的改进。  AB SCIEX的Trubo V是目前比较好的常规离子源之一,该离子源中间电喷雾产生离子,加热气体从两边对称地向中间吹。虽然是一个非常简单的设计,但在常规的离子源中,它的灵敏度是最高的。不过,由于Trubo V没有加热的毛细管,大气直接通过采样锥到真空里面,对分子泵功率的要求就比较大。  沃特世的ZSpray也是一个优秀的设计,拐了一个Z字形的两个弯,可以避免将脏东西携带到质谱分析器里面去,但是同时也存在灵敏度下降的问题。  安捷伦和布鲁克的离子源设计思路基本一致,都是用鞘气来加热。ifunnel是一个很好的设计,五十年代就有了,在物理电子光学领域叫慢波线理论(T-wave),沃特世的离子源就采用了这种理论。  Ifunnel是属于离子传输的概念,不过Ifunnel也存在一定的问题,还有很大的改进空间。沃特世用离子淌度(也就是传输线理论)取代Ifunnel有其优势,Ifunnel的设计入口大,出口小,由于中性分子没有聚焦能力,有可能喷到Ifunnel内表面,Ifunnel电极的边缘就会吸附这些分子,进而碳化,形成电荷积累。Ifunnel的致命问题就是如何保证清洁。从理论上来说,沃特世的离子淌度理论比Ifunnel有所改善。  Ifunnel和沃特世的技术根源其实是一致的,沃特世先用传输线理论来取代Ifunnel,进一步的研究又发现了离子淌度的功能,现在沃特世又用T-wave技术来改善离子淌度的性能。  离子淌度有两种:一种是低真空离子淌度离子源,有一点大气,但是总的来说它还是要在低真空的情况下,毕竟离子要运动就需要真空条件。另外一种是大气中离子淌度离子源,AB SCIEX大气中离子淌度的离子源,类似两个偏转电极。其实,离子淌度和四极杆相差不多,就是加上一个交变电场,某些离子进得去,某些离子进不去。  以上这些理论都非常经典,改进也非常困难,比如Orbitrap快十年了也没有太大的进展。质谱仪灵敏度的高低取决于质谱的质量分析器收到了多少离子,这就要求把尽可能多的离子送到质谱的质量分析器,Orbitrap的商业化,就是解决了把足够多的离子送进Orbitrap离子阱的问题。  现在,Nano离子源研究的也比较多,但是还没有在商业上广泛应用。离子源的研究有两个阶段,一是nano级别,一是几百微升的水平。而处于中间的几微升的、十几微升的研究目前还是空白。把流量降下来,一方面节能环保,另一方面可以提高灵敏度。我们希望质谱仪在1微升时的稳定性等同于几百个微升时的稳定性。这就要让客户们知道小流量的优越性,一旦流量下降到50微升以下就会有很多优越性出现,其实电喷雾离子源的最佳状态就是微升级。  做定量分析关键是质谱仪要稳定,质谱仪稳定关键是前端的色谱柱要稳定,目前最关键的问题是没办法保证毛细管色谱柱的稳定性。0.1毫米以下的毛细管柱很难做,但是0.3毫米的色谱柱还是很容易做的,而且内径0.2毫米的色谱柱完全可以达到4.6毫米色谱柱柱的稳定性。4.6毫米的色谱柱的流量为1毫升左右,0.2毫米的色谱柱可以减少到它的千分之几,并且灵敏度大大的提高。世界首台封闭可调气氛电喷雾离子源研制成功封闭可调气氛电喷雾离子源外观照片不同的入口边界条件,离子源气流分布的流体力学理论模拟计算图之一  Instrument:好创生物在研发封闭可调气氛电喷雾离子源方面的技术基础和研发背景如何?对于该项目又是怎样定位的?  朱一心先生:电喷雾技术已经发展100多年了, John B.Fenn的发明毋庸置疑,没有电喷雾离子源就没有蛋白质组学。但是它的理论解释也有不够完善的地方:ESI为什么会形成多电荷现象?为什么会有离子抑制现象?为什么ESI是浓度决定信号?以上三个问题都没办法解释。  我是学物理电子学的,起初进入这个行业完全是外行,但是既然决定去做就要思考如何和国内国际上的大佬们抗衡。我们没有重大的技术成果或者理论文章做基础,就必须找出现在离子源存在的问题。一个理论还没办法解释清楚实验现象,往往是有潜力可挖的,尤其是在物理行业,假如理论是成熟的,根本就没必要去研究理论,而是应该去研究制造工艺。我们就是基于这个情况下开始研发工作的。  大家都以为ESI的氢离子来自于溶液中的水,我就把电离环境封闭起来充上氮气,假如氢离子来自于水,任何气体进入都会有离子出现,但是实验证明充氮气之后的离子信号为零,但将把氮气换成空气之后就会有离子出现。那么,直观的想法就是氢离子来自于空气。接着,我就在离子源中加一些跟氢密切相关的东西,结果灵敏度明显提高。电喷雾离子源很大的缺点就是无法屏蔽周围气氛的干扰,全封闭的概念就是由此而生的。  当前有很多种离子源可以做,我之所以选择ESI,就是因为ESI具有重大的商业价值。单纯做科研对于学校及科研机构发文章有价值,但对一个公司的发展来说意义不大。一个公司要发展壮大,就必须做有商业价值的东西,当然,如果能把传统性的技术做颠覆性的研究也完全有可能出现一个很大的科研成果。我就是这样去定位我们的离子源研究的。  Instrument:作为世界首台封闭可调气氛电喷雾离子源,请您介绍一下其主要特点?相对于目前国内外现有商业化离子源的技术水平,其独创性体现在哪些方面?  朱一心先生:其实很多人已经封闭起来做过实验了,但基本上都失败了。现在也有人用干净的空气来做,但还是没有多少改善,AB SCIEX也曾经做过这方面的论文。所谓干净的空气也是从空气中得来,没办法完全去除其中的杂质,这也是我和别人想法的不同之处。我们在实验过程中发现空气中有一个未知峰,再干净的空气这个峰也存在。那么,如何去除这个峰呢?我们想到全封闭的技术或许能实现。  离子源必须要有含氢的物质才能工作,全封闭之后如何产生所需要的氢离子?我们加进去一些与氢密切相关的成分,把空气彻底杜绝在外。我们的实验有待进一步验证,假如验证成功将是一个很有意义的发现。可以说我们是首台封闭可调气氛工作的离子源,并且使用方便,即插即用。  我们离子源的主要特点就是真正达到了封闭可调气氛,而且使离子源的性能得到了改善。这个实验的基础就是之前没办法解释的三个问题以及利用氮气的实验,我认为氢离子来自于气体而不是样品中的液体,样品中的氢离子是永远不可能产生的。  Instrument:封闭可调气氛电喷雾离子源的具体应用领域有哪些?下一步的发展前景及技术突破会在哪些方面?  朱一心先生:目前,应用领域主要是蛋白质组学,其实它可以应用于所有液质联用的分析领域。关键问题是一些领域需求的流量太大,而我们的离子源的流量在50微升以下。下一步我们会开发流量为200-250微升,甚至是1毫升的离子源。但我还是希望流量能降下来,因为流量小了具有节能减排等优点,而且离子源的信号也有很大的提高。  下一步希望我们的离子源能用于食品安全、新药开发、中草药的研究等领域,只要是液质联用分析的领域,我们都想发展。  我的梦想是通过技术改进,用ESI来取代APCI和APPI,一个离子源就可以完成三个离子源的功能,这也是有可能实现的,而且我认为ESI技术突破也会在这一方面。好创生物积极推进国产离子源产业化进程 寻战略合作伙伴  Instrument:对于质谱等高端仪器的研究,国外科研环境相比国内要优越很多,您为什么会选择回国创立好创生物这个科研团队?  朱一心先生:国外的研究环境肯定比国内好,但我是中国人,我认为要有发展,必须回国,而且我也从来没有想到过要离开中国。另外,从大的方面来说,我们中国人在质谱领域还没有像样的产品,而我认为国内完全有能力做质谱。  由于文化及语言的差异,要在国外组织一个团队很困难。做一个产品、创建一个企业要有很多的关系,要成功就需要有更多的关系,回国之后这方面相对会容易一些。还有一个原因就是我起先以为回国之后能把信息行业的人招进来,但是目前看来也非常困难,但是不管怎样,肯定比国外要容易的多。  我们国内的博士生、研究生、本科生都是非常优秀的,除了外语,并不比国外的差,只是对仪器接触的少一些,需要有人来引导。对于国内质谱的研究我还是很有信心的,而且国家也非常重视仪器的研发,我想不远的将来,中国质谱研究应该会有突破性的进展。  Instrument:封闭可调气氛电喷雾离子源产业化前景及进程如何?您认为需要克服那些困难?  朱一心先生:产业化前景很好,我们和赛默飞,AB SCIEX等公司都有联络,国外的仪器厂家都非常需要这个技术。非常遗憾的是国内没有现成的质谱仪厂家能够用得上我们的产品。  现在来看,产业化的进程应该没有很大的困难,从另一层面来说,我们的离子源已经产业化了。只是现在外观不是很好看,外观经设计之后,大约5月份就会有成品出来,而且今年我们会在美国质谱年会上设展台,这也可能是第一个中国公司的展台。  在价格方面,我们的离子源只会比进口的贵,不会便宜。既然我们的产品比国外的好,为什么要卖得便宜?能让外国人赚钱,为什么不让中国人赚钱?这是我必须要坚持的底线,要为中国人争气。  Instrument:科学仪器行业是属于投入大、研发周期长、需要大量高端人才的行业,好创生物作为一个新加入者,未来一段时间将如何规划?好创生物受到哪些当地政策的支持?是否会与国内的科研单位或仪器公司进行合作?  朱一心先生:我认为仪器行业需要的高端人才并不多,而对于我们的离子源来说,研发周期也不长,我们只用了大约一年的时间。  回国创业一方面要了解国内的行情,另一方面要做好自己的定位,要明确做什么。我没有选择做质谱,就是因为做质谱周期太长,对我们初创公司,条件不允许。但这并不意味着我就不做质谱了,我完全有可能冲入质谱这个行业。  对于我们的工作,当地政府给了很大的支持,杭州未来科技城(浙江省海外高层次人才创新园)由浙江省政府牵头,各类配套政策都比较到位:研发仪器的投入有至少20%以上的补贴 200平米的场地三年免房租 对于符合条件的人才住房免费等。  目前,在国内还没有进行合作,虽然有几家公司已经谈过,但都没有最终签订协议,问题是大家都认为ESI很简单。朱一心先生简析质谱未来技术突破及发展前景  Instrument:质谱是近年来发展最快的分析仪器,您认为质谱未来的重大突破会体现在哪些方面?其核心技术离子源未来的技术创新在哪些方面?离子源的技术革新会不会引导质谱仪器革命性的突破?  朱一心先生:质谱是近年来发展最快的分析仪器,越来越多的分析测试领域将质谱作为检测器,这是肯定的。但是质谱技术非常成熟,发展速度并不是最快的。  我们国内要在质谱领域有所突破的话,就必须在成熟的理论中寻找“偏门”,必须要有与别人完全不一样的设计方法或者设计思想。现在还没有看到某一个新的理论能用在质谱仪上,虽然听说有用飞行时间质谱仪的结构来做傅里叶变换的,假如成功的话,就可以把orbitrap取代了,但是很有难度。也许随着技术的革新会有所突破,但是目前还没有看到一个全新的质谱。我个人认为在质谱仪结构方面也许会有所突破。  每一个质谱都有不同的用途,Orbitrap还在专利保护期内,我们没办法去逾越。其实飞行时间质谱也很好,而且飞行时间质谱的所有专利一定程度上全都作废了,所以国内如果谁能把飞行时间质谱做好,做到高分辨将是非常大的贡献。  通过离子源研究得到的启发,我认为国内的质谱要发展就得找一些“歪门邪道”,找专家没想到的领域,这是我的中心思想。我们只做他们不想做或者没有做过的事情,再就是专家已经做过,但没有达到理想结果的项目。我们可以尝试去发现有没有需要改善的地方,或者是他们正在想办法解决的问题,我们或许能想到解决的办法,这是我自己认为质谱仪的研究方向。  总的来说,未来质谱仪的创新我看中三个方面:离子源、检测器(电子转换)、软件(信息技术)。  离子源的技术革新非常困难,因为离子源也是非常成熟的技术。不过,相对于质量分析器来说,离子源创新的机会还是会多一些,因为离子源的理论还不完善。假如大气压光电离子源可以用于所有的分子(大分子、小分子),就会带来很多的革命创新。  离子检测器中电子转换部分还是很有潜力的,大家之所以没做这部分的研究,是因为这一部分内容属于电子信息工程的范畴,而电子信息工程领域的人从事质谱仪研发工作的很少。我们这个行业发展速度太慢,交叉学科的人不愿意到这个行业来,这也是分析仪器发展的一个软肋。  另外,我最看重的是软件(信息技术),如果说离子源的技术会带来质谱仪革命性的突破,还不如说信息技术的突破更会带来质谱仪的革命性创新。现在很多信息可能已经有了,只是质谱仪得到的这些信息还没被充分的挖掘出来,需要开创新的软件。信息学的发展可能会对质谱仪技术有很大的提升,但是目前质谱领域缺少能把IT和质谱结合起来的高手。  Instrument:在“十二五”规划中,国家对于质谱方面的投入前所未有,对于国产质谱的发展您有哪些想法和建议?  朱一心先生:包括我在内的大部分海外专家都非常赞同国家的资金投入。  不过在研究的过程中肯定会有失败,而且失败的几率也是很大的,至少50%以上才是合理的。希望国家不要太注重成功,但拿到钱的重点研究单位,必须给所有的人,至少是行业内的同行有个报告,成功的经验和失败的教训都可以。如果大家可以把阶段性的研究成果发布出来,或许可以搞一个国家仪器重点展示平台,供大家相互探讨和请教。  在质谱仪的研究方面,对国家来说,要支持原始创新。作为企业来说就要做最简单,普及率最高的的质谱仪。我们不求最好,但求最实用,哪个容易产业化就做哪个。我们首先要介入这个行业,有了积累之后再往高端发展,而且企业赚了钱之后也会投钱去发展高端质谱。  采访编辑:叶建  附:个人简介  朱一心,杭州市第一批“521”计划入选人才、第三代电喷雾离子源的创立者、“液体电喷雾灭菌”技术的发明者。  1982年,毕业于浙江大学无线电系物理电子学专业,获学士学位。之后,进入电子工业部第48所工作,主要从事聚焦电子、离子束以及液态金属离子源的研究。其中镓及金硅合金液态金属离子源的研究,获得1985年电子工业部科技进步一等奖,是电子工业部有史以来获得这一荣誉的最年轻的科学工作者。1986年,被评为全国500名优秀科学家。  1989年,于浙江大学无线电系物理电子学专业获得硕士学位。之后,任职于浙江大学技术实业公司。其中从1993年3月起留职停薪,从事静电喷涂的研究与开发工作,期间发明的荷电喷涂技术,彻底解决了静电喷涂技术中的“法拉第及边缘肥大”效应,并于2002年申请了4项中国专利。  1997年,任教于浙江大学无线电系物理电子学专业,同时成功开发了浙江省第一台“医学图像处理系统”,并在浙江省内数十家大型医院得到应用;2002年,任职于美国Michrom BioResourcec,Inc.,LC/MS 液质联用部门经理。在美国从事生物质谱技术研发8年,完成小型实用TOF质谱仪开发与生产,期间发明ADVANCE电喷雾离子源,并被迅速应用到蛋白质组学生物质谱系统中,2007年该技术被美国实验室杂志评为当年生物技术领域最伟大发明之一。  2010年底,回国创业并创立了浙江好创生物技术有限公司。2011年4月,成功推出“封闭可调气氛电喷雾离子源”,得到中国蛋白质组学研究领域专家的一致好评,并于2012年1月9日,通过了由中国分析测试协会组织、张玉奎院士担任组长的专家组鉴定。目前,该离子源已经可以量化生产,并申请了2项中国专利和1项美国专利。与此同时还发明了 “电喷雾灭菌技术”, 并申请了2项中国专利和1项美国专利,这一全新液体灭菌与消毒技术一旦应用于液体食品饮料行业,将在全球食品安全领域中发挥极其重要作用。
  • 新型傅立叶型表面等离子共振监测仪会议邀请(第一轮通知)
    表面等离子体共振技术(简称“SPR”,Surface Plasmon Resonance)是利用了金属薄膜的光学耦合产生的一种物理光学现象。自从1982年 Nylander 等首次将SPR 技术用于免疫传感器领域以来,表面等离子体光学生物传感器得到了深入研究和广泛的应用,已经成为研究生物分子相互作用(Biomolecular Interaction Analysis,简称“BIA”)的主要手段。仅在近 3、4 年间,有关这方面的文章多达几千篇,其研究内容涉及蛋白质-蛋白质、蛋白质-DNA、DNA-DNA、抗原-抗体及受体-配体等的相互作用。商品化的光学生物传感器可在无标记的情况下实时地进行生物分子间相互作用的研究,有力地推动了分子识别这一学科的发展,已经成为生命科学和医药研究中的一种重要手段。目前市场上的商品化SPR检测仪几乎都是通过角度测量实现对生物体系的测定。而在多年的实践中,其测量方式(依靠角度表征)的局限使其在灵敏度、动态范围、测试速度及稳定性等方面都出现了不可逾越的阻碍。有鉴于此,热电科技仪器有限公司(Thermo Electron Corporation)分子光谱部(既原来的美国尼高力仪器公司)以其近四十年傅立叶变换红外(FTIR)技术结晶结合最新的 SPR 专利技术(U.S. Patent No. 6330062)推出了崭新的傅立叶变换型表面等离子共振检测仪,突破了传统角度表征型SPR检测仪理论设计极限。为了更好的将FT-SPR介绍给中国的生命科学专家学者,我们邀请了美国的 Eric Y. Jiang 博士准备在长春、上海和北京等地举办系列FT-SPR专题技术讲座。时间大约在2006年7月。请感兴趣的专家填写回执,我们将根据回执发送第二轮通知,谢谢!回执请寄:热电(上海)科技仪器有限公司 分子光谱部 北京市金融街23号 平安大厦1018室 邮编:10003电话: +86 10 5850 3588-3238 传真: +86 10 6621 0845 Email: ming.xin@thermo.com idealsky@sohu.com 联系人:辛 明
  • 环境监测上市公司纷纷布局“碳中和”
    两会期间,“碳中和”再次成为热点,环境监测公司也纷纷梳理与之相关的业务。对于上市公司,不少网友会积极询问相关情况,仪器信息网整理了环境监测上市公司公开的相关信息,以了解相关厂商和产品技术。  对于产品,大部分厂商首先关注的是二氧化碳的监测,其次是甲烷的监测,最后是氧化亚氮、一氧化碳等指标 对于监测应用,首先推出的是污染源的监测,然后才是环境空气的监测。  对于服务,碳排放总量统计、碳资产管理是主要关注热点。  汉威科技  公司围绕碳中和在各种温室气体的排放、二氧化碳的监测以及其他光学高精度的气体监测上都会有相应的应用场景,室内、室外以及工业现场也有各种各样广泛的应用,碳中和在公司全产业链上都体现着良好的发展和贡献。  公司的产品和业务技术从传感器到相应的仪器仪表以及数据分析系统都做了相应的布局,并且有些已经在当前的环保领域进行了应用。未来,汉威科技将根据生态环境管理的阶段性要求,在空气监测方面持续开展研发和创新,逐步拓展气体传感器在空气监测领域的深度融合应用。  蓝盾光电  LGQ-07型固定污染源VOCS在线监测系统采用气相色谱-氢离子火焰法(GC-FID)技术 该产品主要用于固定污染源中甲烷、非甲烷总烃浓度的实时监测,广泛应用于化工、印染、喷涂等行业。  大气温室气体FTIR监测系统采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)技术,根据污染气体对红外波段的特征吸收来进行光谱定量分析 该系统主要用于环境大气中CO2、CH4、N2O等温室气体浓度的实时监测,广泛用于环境和气象领域的温室气体成分分析研究等。  公司募集资金投资项目《研发中心及监测仪器生产基地建设项目》产品包括了大气温室气体监测系统,该系统主要用于环境大气中CO2、CH4、N2O等温室气体浓度的实时监测。该系统的应用为温室气体排放的科学监管提供了决策依据,将有利于提升对各行业温室气体排放的控制力度。  力合科技  公司在几年前已开展温室气体相关设备的研发,并形成了一套完整的大气碳排放监测解决方案,适用于固定排放源监测、园区“散乱污”排放监测及工业园区整体监测、城市组分站及超级站建设、移动执法排查等。结合公司的大数据平台,可进行长时间跨度、大范围的数据统计与分析,为政府部门进行碳排放总量的统计及控制提供决策支撑。  聚光科技  为更好解决企业尾气排口碳排放计量问题,聚光科技已推出CEMS-2000 C型烟气排放连续监测系统(可测量烟气中的二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、甲烷及氧气等组分),从而实现有组织排放源的碳排放计量及多组分污染因子超低测量。  谱尼测试  我公司具有碳排放相关业务,例如ISO14064企业碳足迹研究,企业温室气体排放盘查、核查、复查业务,区域温室气体排放清单编制和低碳课题等。  我公司已成为中国节能协会碳交易产业联盟理事单位,有利于提升公司在行业内的品牌知名度跟影响力,有利于公司开拓碳排放领域业务。  天瑞仪器  我公司在空气监测方面,拥有全面的解决方案,包括PM2.5、PM10及扬尘类在线监控设备。有空气中氮氧化物、硫化物、一氧化碳、二氧化碳等无机指标在线监测设备,又拥有在线多种VOCs监测设备。并针对特定应用要求,还有上述相关检测项目的走航车系列,以满足动态监控,静态监控的目标,满足社会对减排、环保、碳中和等各种监控要求,其相关产品已在多个地区环境监测单位、工业园区、大型工矿企业等安装使用。  先河环保  公司已提前布局碳中和、碳达峰相关业务,储备了二氧化碳自动监测仪、甲烷自动监测仪、温室气体传感网络监测仪等温室气体监测仪,可满足污染源排放CEMS、企业无组织排放监测、城市及农村监测、碳超级站及碳背景站监测等不同场景的应用,目前该业务正在市场推广中 河北省开展了发电行业二氧化碳排放在线监测试点工作,河北省生态环境厅委托我公司赴多个发电企业进行实地考察调研,将石家庄诚峰热电公司定为试点企业并安装了“大气碳排放监测系统”,通过对诚峰热电厂的碳排放数据进行监测,探索研究并开发针对发电行业的基于监测数据的碳排放计算方法和软硬件系统。  由生态环境物联网与大数据应用技术国家地方联合工程研究中心联合公司共同构建的生态大脑整体解决方案包括“生态文明六朵云”,其中“低碳云”将基于公司生态环境监测与大数据分析优势,构建一套数据支撑体系,实现精准监测与统计核算相结合,协助地方政府进一步明确区域内的碳排放总量,服务于各地政府的碳排放管理,提升温室气体和碳排放监测能力。  此外,公司投资设立开展碳资产管理的有限合伙企业已经完成工商注册。  雪迪龙  目前国际上有2 种监测火电厂温室气体排放量的方法, 即核算法和测量法。在火电厂二氧化碳排放量计量方法上欧盟将核算法和在线监测法(CEMS)两种方式置于同等地位,美国则优先使用CEMS方法。目前我国的碳排放监测的方法主要采用核算法,随着我国碳交易市场进入全面实施阶段,利用CEMS系统实际测量的数据有望成为碳排放监测的有效参考,但需要有严格的标准、完善的法律框架及CEMS 质量保证体系。公司作为一家环境监测企业,在固定污染源CEMS排放监测领域居于市场领先地位,随着中国逐渐形成巨大的碳交易市场,将有助于推动企业利用CEMS开展CO2排放监测及交易,对公司监测设备的推广有一定的促进作用。(注:按照厂商名称拼音排序)
  • 利用水质在线预警技术监测水质变化
    仪器信息网讯 2014年11月25-26日,由中国仪器仪表学会分析仪器分会、中国仪器仪表行业协会分析仪器分会联合主办的&ldquo 第七届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会(简称 CIOAE 2014)&rdquo 在国家会议中心召开。北京城市排水集团有限责任公司水质检测中心翟家骥在会上做题为&ldquo 利用水质在线预警技术监测水质变化&rdquo 的报告。北京城市排水集团有限责任公司水质检测中心 翟家骥  环境污染对人民群众的生活带来很大的威胁,及时有效的发现污染物的泄漏或排放有着十分重要的意义。尤其,对于污水处理厂,及时有效的发现进水的异常状态,对于构筑物和活性污泥都能起到很好的保护作用,同时也能够更好的确保出水水质稳定,这其中水质在线监测预警技术将会起到非常重要的作用。  水质在线预警系统一般包括样品采集设备、水质在线监测仪器、数据采集设备、数据传输设备、通讯设备和终端接收设备等。其中,对采集的各种监测数据传输至环保系统,目前有多种传输方式,如:电话线方式、GPRS方式、GSM短消息方式、局域网方式、无线电台方式等。水质在线监测预警系统示意图  在线预警常用指标有:化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、总有机碳(TOC)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)。  COD是水质监测分析中最常测定的项目,评价水体污染的重要指标之一  实验室测定COD的方法主要有:GB11914-89《水质 化学需氧量的测定 重铬酸钾法》,ISO 15705《水质&mdash &mdash 化学需氧量的测定(ST-COD)&mdash &mdash 小型密封试管法》,HJ/T399-2007《水质 化学需氧量的测定 快速消解分光光度法》。  GB11914-89是测定CODCr经典的方法,适用于各种天然水体、工业废水、生活污水和污水处理厂进出水的测定。测定的精密度和准确度都很好,可信度高,广泛用于各方面的检测和仲裁等。但存在水电等能耗高,氧化性、腐蚀性药品用量大,检测人员工作强度大,分析时间长等缺陷。  ISO 15705是国际化标准组织水质技术委员会颁布的一种测定水中CODCr的便捷的方法。与HJT 399-2007不同之处有两方面:一是消解温度为150℃,二是消解时间为120min。这一方法在国外的一些CODCr测定仪生产公司中被采用,如HACH公司。但这种方法测定较低浓度的CODCr时,结果往往偏高,更适合测定200mg/L以上的样品。  2007年,HJ/T399-2007颁布,这种方法在各方面的检测中得到了越来越广泛的应用。该方法的消解时间仅为15分钟,可谓非常快捷,很适合用于大批量样品的检测和应急监测中。但由于其采用的温度较高,对于污水处理厂二级处理出水和再生水的检测会因原污水的性质不同而受到影响。有些样品中会因为含有一定量的高沸点有机物,采用HJ/T399-2007法测定,结果会偏高。  在线监测COD的方法主要有:化学法(重铬酸盐法)、光谱法(UV254 双波长法)、相关系数法(通过TOC间接求出COD)、连续流动分析法(重铬酸钾法演化)、分光光度法(重铬酸钾法演化)等。  在线监测COD技术的干扰因素主要有:氯化物(加硫酸汞)、加药管路堵塞和污染(清理管路)、催化剂投加(加硫酸银)、本底校正(空白实验)等。COD自动在线监测仪流程图  TOC在线监测技术比较方法性能燃烧氧化法湿式氧化法氧化能力氧化能力强氧化能力弱,难氧化颗粒物、烷基苯磺酸、腐植酸、咖啡因等。检测限常用情况为几毫克每升,特殊用途可达约10&mu g/L。常用情况为几毫克每升,特殊用途可达约几微克每升。前处理不需前处理,直接由TC-IC求出TOC,无挥发性有机物损失必须前处理,挥发性有机物有损失可操作性容易、快速、使用高温炉和催化剂较复杂,使用氧化剂、UV灯   &ldquo 十二五&rdquo 期间&ldquo 氨氮&rdquo 成为硬性指标  氨氮在水中会以铵盐离子形态和游离态溶解氨存在,铵盐离子一般认为没有毒性,游离态溶解氨毒性大小与氢离子浓度有关  氨氮的实验室测定方法:HJ 535-2009《水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法》,HJ 535-2009是以游离态的氨或铵离子等形式存在的氨氮与纳氏试剂反应生成淡红棕色络合物,该络合物的吸光度与氨氮含量成正比,于波长420nm处测量吸光度。  HJ 536-2009《水质 氨氮的测定 水杨酸分光光度法》,HJ 536-2009在碱性介质(pH=11.7)和亚硝基铁氰化钠存在下,水中氨、铵离子与水杨酸盐和次氯酸离子反应生成蓝色氯化物,在697nm处用分光光度计测量吸光度。  在线监测主要方法是氨气敏电极法。氨气敏电极法氨氮在线监测仪的测量原理是将水样中的NH4+转为气态的NH3(NH4++OH-D NH3+H2O),氨气通过渗透膜进入到电极内,使得电极内部的平衡反应NH4+D NH3+H+发生变化,引起电极内部[H+]变化,由pH玻璃电极测得其变化,并产生与样品中铵离子浓度有关的输出电压,得出相应的氨氮浓度。  在线监测正在从单一参数的检测向对水体安全进行全面评估的生物毒性预警发展  目前对水质的考核指标多为对某几类污染物的限值要求,但是,即使考核的污染物含量都达到要求,对水质的实际安全性依然存疑。目前尤为关注的包括水中残留的难降解有机物,以及消毒副产物等存在较大生物毒性的物质,这些物质无法简单用COD、BOD或TOC来表征,存在于水体中对环境和生态都有一定的威胁。所以,对生物毒性进行综合的评价,能够有效的对水体的安全进行全面的评估。  生物毒性实验室测定方法主要有SOS/umu生物检测生物遗传毒性、发光细菌急性毒性(发光菌)、大型蚤暴露生物急性毒性(大型蚤)、斑马鱼活体暴露风险评价慢性毒性(斑马鱼)、胚胎暴露生物早期发育影响(斑马鱼卵)等。  而在线监测生物毒性方法主要有发光菌监测系统、双壳软体动物监测系统、鱼类监测系统、水溞监测系统等。  其中,发光细菌法是利用灵敏的光电测量系统测定毒物对发光细菌发光强度的影响,判断毒物毒性的大小。发光细菌含有荧光素、荧光酶、ATP等发光要素,在有氧条件下通过细胞内生化反应会产生微弱荧光。当细胞活性升高,处于积极分裂状态时,其ATP含量高,发光强度增强。发光细菌在毒物作用下,细胞活性下降,ATP含量水平下降,导致发光细菌发光强度降低。基于鱼类毒性的在线测定技术,鱼活对水环境的变化十分敏感,当水体中有毒物质达到一定浓度时,就会引起一系列中毒反应。
  • 聚焦离子源技术 畅谈国产质谱发展——BCEIA 2011质谱仪器评议活动记实
    2011年10月12-15日,由科技部批准、中国分析测试协会主办的“第十四届北京分析测试学术报告会及展览会(BCEIA 2011)”在北京展览馆隆重举行。展会除了仪器展出、学术报告、厂商技术交流等活动外,还有一项重要活动就是“仪器评议”。该活动是由科技部倡导,中国分析测试协会技术与标准委员会仪器评议组负责组织实施。旨在为我国仪器的引进、开发提供重要参考,为我国仪器用户在仪器选型、测评等方面提供一个交流和实习机会,为我国分析测试相关领域提供一种实践性学术交流模式。BCEIA 2011质谱仪器评议人员合影  BCEIA 2011质谱仪器技术评议活动由军事医学科学院魏开华研究员主持,参加评议的专家有中国科学院化学研究所王光辉研究员、中国分析测试协会汪正范研究员、中石化石油化工研究院苏焕华教授、中国农业大学李重九教授、国家生物医学分析中心赵晓光教授、地质科学研究院李冰教授、钢铁研究总院胡净宇博士、中国地质科学院地质所宋彪研究员和北京CDC刘丽萍主任。BCEIA 2011质谱仪器评议专家谈国产质谱仪器发展  仪器信息网编辑特别采访了魏开华研究员、王光辉研究员、苏焕华教授、李重九教授。在采访中,各位质谱专家介绍了此次质谱评议活动的基本情况、他们对此次质谱评议活动的感受,以及对我国质谱仪器未来的发展的建议。军事医学科学院魏开华研究员  魏开华研究员:此次质谱类仪器评议活动主要包括“2011质谱技术评议—聚焦离子源”和“便携式气质联用仪现场评议”两个部分。有5家仪器公司对新型离子源技术做了介绍,取得了不错的效果。  参与BCEIA 2011现场测评的仪器是聚光科技有限公司的Mars-400便携式气相色谱-离子阱质谱联用仪。主要包括对仪器关键指标的现场考核,以及对BCEIA展馆内空气进行现场监测。在现场监测这一环节,不仅对空气进行监测,还对花的香味进行了监测。聚光科技Mars-400便携式气相色谱-离子阱质谱联用仪进行现场测评  通过此次质谱仪器技术评议我们希望能为国产质谱仪器的发展提供一些建议,以及专业技术方面的指导,希望国产仪器有腾飞的一天。中国农业大学李重九教授  李重九教授:以前我们总是评进口仪器,现在我们来评一下国产仪器,看看国产质谱仪器经过这些年的发展有哪些进步,和进口仪器有什么差距,希望通过这一活动能对国产质谱仪器的发展有所帮助。另外,也希望通过质谱技术评议活动,能使更多用户了解仪器的性能,并对用户今后的仪器选型和应用有所帮助。中石化石油化工研究院苏焕华教授  苏焕华教授:在前三届的质谱仪器技术评议活动中,用于现场测评的仪器都是进口的,我们很高兴今年接受现场测评的质谱仪是国产仪器,这说明我们的国产质谱仪器在短短几年的时间里发展还是很快的。我们也欣喜的看到用户对于国产仪器的认可度也大大提高。  目前,国家对于质谱仪器研制的投入很大,同时我们也看到业内许多同仁也非常努力,相信我们会逐渐赶上进口仪器的水平。有人说质谱的核心技术,一方面是质量分离、另一方面是离子化。质量分析器这一方面,我们上午去看了禾信的质谱仪,还是有新的东西。而离子源技术的研究水平,现在国内和国外差距也不是很大,基本上国外有人研究的技术,国内也有很多人在做,也有成果出来。  对于质谱仪器的发展,其实几十年来,最关键的问题是如何将实验室的技术研究转化为产品,究竟如质谱这样的高端仪器的发展应该采用怎样的方式?现在,我们采用了让生产厂家牵头,组成“产、学、研”结合的团队,这可能比原来的研制、产业化分离的状态要好。我觉得原来的路有很多失败的教训,而采用新的路子后,这两年发展还是很快,比如聚光、禾信。只要这些生产企业能够组织起来比较有力的团队,我相信我们的国产仪器发展能够更快一些。中国科学院化学研究所王光辉研究员  王光辉研究员:国产质谱仪在短短几年时间,取得这样大的成绩,是很不容易的。现在应该得到大家更多的鼓励。目前国产仪器遇到的最大的一个问题就是与进口仪器的竞争。而想通过低价位争取国内市场的做法是行不通的。另外,我们国产仪器大都跟在进口仪器后面模仿,这条路看来也不是一条好的发展之路,走到最后,就会无路可走。因而,国产仪器应该在创新方面再多下一点功夫,同时这也需要国家的支持。当然,最重要的还是观念的改变,大家要重视创新,这样国产的仪器才会走出低谷。BCEIA 2011质谱仪器评议活动现场BCEIA 2011质谱仪器评议专家点评离子源技术  本次技术评议部分的主题是聚焦离子源,参与评议的企业有布鲁克、岛津、好创生物、华质泰科、AB SCIEX公司。  (1)布鲁克公司-CaptiveSpray电喷雾离子源(CSI)  布鲁克公司蒲海博士介绍到,CaptiveSpray技术的关键点是气体流量聚焦技术,无需复杂且费时的喷嘴调节装置,也可获得纳升喷雾灵敏度 同时,CaptiveSpray技术可直接使用空气,流速适用范围为50-5000nL/min,喷雾稳定,重现性好。会上专家纷纷对气体流量聚焦技术表现出了很大的兴趣,并指出CSI中的气体螺旋聚焦及氮气/空气载气的问题还有待好好研究。  (2)岛津公司-解吸电晕放电束离子源(DCBI)  岛津公司孙文剑博士说到,DCBI利用直流高压在高速气流中产生发光的细束电晕,该细束射到样品上即能对样品进行解吸电离,进而引入质谱仪进行实时质谱分析,在不经任何前处理即可对固体样品进行高效高灵敏度的直接分析,极大提高了样品分析效率。专家们则指出,人们对该技术寄予了很大的希望,但DCBI在挥发性、精度定性以及靶的温度控制方面还需做大量的开发应用工作。  (3)好创生物公司-封闭式可调气氛电喷雾离子源  好创生物公司董事长朱一心先生指出,该技术是通过对电喷雾离子源电离气氛进行控制,产生了场致蒸发氢离子、极性分子在高电场中的极化和静电吸附的组合现象,该技术具有比John B. Fenn离子源更加广泛应用领域和更高性能的质谱分析。对此,专家们纷纷表示该技术具有独创性和极大的应用前景,朱一心先生也希望与国内质谱仪器公司合作,共同推进该技术的产业化发展。  (4)华质泰科公司-芯片多通道直接进样系统(TriVersa NanoMate:Chip-based ESI)  华质泰科公司总裁兼首席技术官刘春胜博士介绍到,TriVersa NanoMate是一款新一代电喷雾质谱的进样系统,集馏分收集和芯片电喷雾技术于一体,把质谱和液相技术结合在一起,特别适合于对药物及其代谢物、蛋白质、脂质等复杂样品的分析。对此,与会专家们谈到,在蛋白质分析中质谱总是“太快”、色谱总是“太慢”,而NanoMate则为国内外蛋白质学工作者提供了一种更为新颖的进样方式。  (5)AB SCIEX公司-离子淌度差分质谱技术  AB SCIEX公司李春波博士说到,SelexION 技术是一种获得高重现性、耐用性及易用性的离子淌度差分质谱分离技术,同时还可为高灵敏度的定量与定性分析提供更多一维的选择性,特别适合分离同分异构体样品分析、共流出杂质分离以及消除高背景噪音等领域。而现场专家则指出,目前同分异构体最好的分离技术仍属色谱,而SelexION 技术是否能够很好的分离同分异构体还需要下功夫做更多的应用实例。  采访编辑:秦丽娟
  • 戴安公司提供一种不用前处理RP柱和离子交换试剂的三聚氰胺检测新方法
    戴安公司开发了一个处理液体奶和奶粉样品高效简便方法,该HPLC方法能快速检测三聚氰胺,不仅有较好的方法稳定性,同时能够节省昂贵的RP小柱和离子交换试剂费用,节省时间和劳动强度。方法使用DIONEX戴公司的Acclaim混合基质WCX-1色谱柱和醋酸铵缓冲盐和乙腈作为流动相,三聚氰胺得到很好的保留,同时兼容MS检测器。该方法最大的特点:1、不用过前处理小柱,奶粉和液体奶整个样品前处理仅包括称重-涡流震荡-超声-离心-过滤5步,无需过RP小柱。2、不用昂贵的强阳离子交换试剂,只需常规的醋酸铵缓冲盐和乙腈作为流动相。详细资料请点击戴安中文网站或点击这里下载DIONEX中国市场部 2009年03月18日
  • 瑞士万通中国【十周年庆】之专题培训——离子色谱检测饮用水中溴酸
    值瑞士万通中国成立十周年之际,上海技术应用中心于2010年6月9~11 日成功举办第一届&ldquo 离子色谱检测饮用水中溴酸&rdquo 专题培训,培训内容同时还包括:瑞士万通英蓝技术&trade (MISP)、离子色谱常见问题解决方案、离子色谱最新应用、Work Station现场实际操作演练等,诸多用户参加了此次培训。 通过培训,用户对饮用水中BrO3来源的危害、离子色谱检测饮用水中BrO3方法有了充分的了解,对离子色谱仪在现代分析技术中所扮演的重要角色有了更为深刻的认识。 瑞士万通的英蓝技术&trade (MISP)也极大地引起了用户的兴趣,因其大大降低了样品分析的前处理运行成本,将分析工作从繁杂的手工操作中解放出来,已然成为日常离子色谱分析不可或缺的重要组成部分。 在培训过程中,客户得到的除了离子色谱的知识,还有万通从用户角度出发、用户至上的服务态度及理念。 有关瑞士万通英蓝技术&trade (MISP)详情请见http://www.metrohm.com.cn/product/product_view.aspx?product_id=130。
  • 2023年离子色谱新品盘点:自主DIY搭建多场景离子检测平台
    2023年是国产离子色谱40周年。《生活饮用水标准检验方法》2023版新标将离子色谱纳入高氯酸盐、甘草膦、一氯乙酸、一溴乙酸等化合物的标准检测方法。苏州市计量测试学会发布的团体标准规定采用离子色谱法测定人唾液中葡萄糖的浓度。......一系列相关标准的颁布意味着离子色谱在水/废水、食品、石油化工、环境空气等领域的应用将更加广泛,离子色谱的市场规模将进一步增长。编辑对2023年发布的离子色谱新品进行盘点,数据主要统计自本网报道或公开信息,如有遗漏、错误欢迎在留言区补充。据仪器信息网统计,2023年中国市场共推出6台离子色谱新品,主要涉及4家厂商(以下厂商按照品牌简称首字母排序),包括谱临晟1台、盛瀚3台,赛默飞1台和皖仪1台。(1)谱临晟IC-50IC-50 超级离子分析系统包含一套全PEEK流路的MSS-2多功能样品处理系统、一套高压离子色谱仪、一套柱后衍生系统、一套高通量自动进样器、一套色谱工作站,以及与AFS 和ICPMS联机的接口等。IC-50离子色谱仪在常规的离子色谱仪的基础上,新增设一个四元比例阀和混合器,可实现多种流动相梯度;还可以选配不同类型的检测器,电导检测器、电化学检测器和紫外检测器。产品可与前处理产品MSS-2多功能样品处理系统联用组成在线前处理系统,或者与MSS-2多功能样品处理系统配合构成二维色谱,可以实现海洋、食品、环境、地质、饮用水、农残等领域的高基体复杂样品测试。(2)盛瀚 CIC-D120+ CIC-D160+ CIC-D260CIC-D120+采用全PEEK流路系统,搭配气液分离器,进一步保证流路中气泡的去除。PEEK材质具有极高的酸碱耐受性、极低的离子溶出,PEEK色谱柱在强酸碱淋洗液、强酸碱样品、痕量离子、重金属离子检测等方面表现出更好的稳定性,基线噪声更低,具有明显优势。采用自动量程技术替代传统电导检测器,一次进样即可完成相差4 个数量级浓度的多种离子检测,即ppb级和ppm级浓度离子的同时检测。此产品采用内置循环式立体恒温柱温箱技术,采用变频控制循环风立体加热模式,加热效果均匀;智能程序控制升温和保温,效率优先兼顾功耗;拥有高强度簧片式柱卡,兼容更多型号色谱柱。此产品拥有强大的色谱分析系统,自主研发的氢氧根体系阴离子色谱柱、碳酸盐体系阴离子色谱柱、阳离子色谱柱,低容量到高容量全系列多款色谱柱可选,满足阴阳离子、消毒副产物、糖、氰根、碘离子、小分子有机酸等的分析;色谱柱兼具实监测检测功能,实时反馈耗材应用情况;全方位安全保障系统采用压力报警、漏液报警、淋洗液液位监控等多种手段,确保仪器异常时及时反馈到使用人员。CIC-D160+在智能化软件方面进一步升级,包括自动量程技术、耗材监控功能、安全保障系统等。色谱柱和抑制器等关键耗材部件进行实时监控,对产品的使用次数和周期实时记录。新更换耗材可自动识别,鉴别新产品的型号和编号,同时根据需求复制成熟的测试方法使用。除以上技术优化外,仪器还开发了免试剂技术,日常操作只需加水,即可根据设置自动产生所需浓度淋洗液,实现梯度洗脱。CIC-D260核心部件均由盛瀚自主设计开发,其余部件均实现国产化。产品采用双通道设计,一次进样可实现阴阳离子同时检测;除传统的CD检测器外,还可以与ECD、UV、DAD、ICP-OES、AFS、MS等检测器联用,应用场景广泛。高压色谱泵采用全新设计的串联式双柱塞泵,最大耐压可达42MPa,最大流量可达10ml/min,压力脉动低于1%;高压进样阀寿命可达10万次以上;进样采用CLICK进样模式,摒弃注射器,点击按键即可完成进样。(3)赛默飞Dionex Inuvion离子色谱系统有三种配置:Dionex Inuvion Core离子色谱系统、Dionex Inuvion离子色谱系统和具有免试剂(RFIC)的Inuvion离子色谱系统。Dionex Inuvion Core可以升级到Dionex Inuvion(带RFIC)。Dionex Inuvion离子色谱系统可以根据用户需求选择配件(电解抑制和自动电解淋洗液发生器等),利用多款4μm填料色谱柱和化学试剂加快分析速度并提高结果质量。(4)皖仪IC6600IC6600系列多功能离子色谱仪采用全新的模块化设计,配制灵活,功能全面,操作简便。可通过配置电导检测器、安培检测器、紫外检测器,实现对常规阴、阳离子及氰根、碘离子、糖、小分子有机酸、六价铬(铬酸雾)、过渡金属等所有与离子色谱相关项目的检测。进样器可实现一针进样阴阳离子同时分析;一机多能,满足客户常规检测的同时,可升级柱后衍生、在线富集、在线基体消除等功能。其高灵活系统,能应对潜在的挑战以及高级应用场景。IC6600是一款环境友好,免试剂型离子色谱,采用“只加水”模式的淋洗液发生器,可在线产生氢氧根、碳酸根、甲烷磺酸多种类型淋洗液,降低成本,减少污染。自主开发的色谱工作站功能强大, 数字信号接入,最大可四通道同时采集;软件可以实现系统部件的有效集成和控制,对皖仪提供色谱类产品可无缝式增加,可以轻松的实现多维色谱(柱切换)及多种仪器联用等功能。如今,离子色谱应用越来越广泛,今年推出的新产品更加注重多场景应用,根据客户需求进行检测器、色谱柱的配备;还可以搭配其他科研仪器进行联用。不仅如此,离子色谱新产品还大力推进智能化软硬件设计,自动进样器、自动量程技术、多离子同时检测技术等均有效提高产品的自动化和检测效率,更好的为仪器使用者服务。
  • 半导体杂质检测难?半导体专用ICP-MS来帮你!
    对Fab工厂而言,控制晶圆、电子化学品、电子特气和靶材等原材料中的无机元素杂质含量至关重要,即便是超痕量的杂质都有可能造成器件缺陷。然而半导体杂质含量通常在ppt级,ICP-MS分析时用到的氩气及样品基体都很容易产生多原子离子干扰,标准模式、碰撞模式下很难在高本底干扰的情况下分析痕量的目标元素。珀金埃尔默NexION系列半导体专用ICP-MS,凭借其独特的以动态反应池技术为基础的UCT(通用池)技术,既能实现标准模式、碰撞模式,也可以通过反应模式消除干扰,从根本上成功解决了多原子干扰的技术难题。晶圆中的金属杂质分析(UCT-ICP-MS)晶圆等半导体材料中的主要成分是硅。高硅基体的样品在传统的冷等离子体条件下分析,其中的耐高温元素硅极易形成氧化物。这些氧化物沉积在锥口表面后,会造成明显的信号漂移。NexION系列半导体专用ICP-MS在高硅基体的样品分析中采用强劲的高温等离子体,大大降低了信号漂移。通过通入纯氨气作为反应气,在DRC 模式下,有效消除了40Ar+ 对40Ca+、40Ar19F+ 对59Co+、40Ar16O+ 对56Fe+ 等的干扰。通过调节动态带通调谐参数消除不希望生成的反应副产物,克服了过去冷等离子体的局限,有效去除多原子离子的干扰。在实际检测中实现了10 ng/L 等级的精确定量,同时表现出良好的长期稳定性。基质耐受性:Si 基质浓度为100ppm 到5000ppm 样品100ppt 加标回收稳定性:连续进样分析多元素加标浓度为100ppt 的硅样品溶液(硅浓度为2000ppm)《NexION 300S ICP-MS 测定硅晶片中的杂质》NexION ICP-MS 测定半导体级盐酸中的金属杂质在半导体设备的生产过程中,许多流程中都要用到各种酸类试剂。其中最重要的是盐酸(HCl),其主要用途是与过氧化氢和水配制成混合物用来清洁硅晶片的表面。由于半导体设备尺寸不断缩小,其生产中使用的试剂纯度变得越来越重要。ICP-MS具备精确测定纳克/升(ng/L,ppt)甚至更低浓度元素含量的能力,是最适合测量痕量及超痕量金属的技术。然而,常规的测定条件下,氩、氧、氢离子会与酸基体相结合,对待测元素产生多原子离子干扰。如,对V+(51) 进行检测时去除 ClO+ 的干扰。虽然在常规条件下氨气与ClO+ 的反应很迅速,但如果需要使反应完全、干扰被去除干净,则需要在通用池内使用纯氨气。NexION系列半导体专用ICP-MS的通用池为四级杆,具备精准可控的质量筛选功能,可以调节RPq 参数以控制化学反应,防止形成新的干扰,有效应对使用高活性反应气体的应用。20% HCl 中各元素的检出限、背景等效浓度、10 ng/L 的加标回收率20% HCl 中典型元素ppt 水平标准曲线20% HCl 中加标50 ng/L 待测元素,连续分析10 小时的稳定性《利用NexION 2000 ICP-MS 对半导体级盐酸中的杂质分析》电子特气直接进样分析技术(GDI-ICP-MS)半导体所使用的特殊气体分析传统方法有两种:一种是使用酸溶液或纯水对气体进行鼓泡法吸收,然后导入ICP-MS进行分析;另一种是使用滤膜对气体中颗粒物进行收集,然后对滤膜消解后上机。然而无论是鼓泡法吸收还是滤膜过滤收集、消解,都存在样品制备过程容易被污染、鼓泡时间难以确定、不同元素在酸中溶解度不一样等各种问题,分析结果的可靠性和重现性都难以保证。GDI-ICP-MS系统可以将气体直接导入到等离子中进行激发,避免了额外的前处理步骤,具有方便、高效、不容易受污染等特点,从根本上解决传统方法的一系列问题。GDI-ICPMS气体直接进样技术GDI-ICPMS 直接定量分析气体中金属杂质GDI-ICP-MS法绘制的校准曲线(标准气体产生方式:在氩气中雾化标准溶液,这些标气对所有待测元素的线性都在0.9999以上)《使用气体扩散和置换反应直接分析气体中金属杂质》半导体有机试剂中纳米颗粒的分析(Single particle-ICP-MS)单颗粒ICP-MS(SP-ICP-MS)技术已成为纳米颗粒分析的一种常规手段,采用不同的进样系统,能在100~1000 颗粒数每毫升的极低浓度下对纳米颗粒进行检测、计数和表征。除了颗粒信息,单颗粒ICP-MS 还可以在未经前级分离的情况下检测溶解态元素浓度,可检测到ppb级含量的纳米颗粒,实现TEM、DLS等纳米粒径表征技术无法完成的痕量检测。用ICP-MS分析铁离子(56Fe+)时会受到氩气产生的40Ar16O+的严重干扰。利用纯氨气作反应气的动态反应池技术是消除40Ar16O+对铁离子最高丰度同位素56Fe+干扰最有效的途径,而只有对56Fe+的分析才能获得含铁纳米颗粒分析最低的检出限。90% 环己烷/10% 丙二醇甲醚混合液测定图谱,有含铁纳米颗粒检出TMAH 中含铁纳米颗粒结果图谱:(a)粒径分布;(b)单个含铁纳米颗粒实时信号TMAH 中含铁纳米颗粒粒径和浓度由Fe(OH)2 到总铁的质量换算《利用单颗粒ICP-MS在反应模式下测定半导体有机溶剂中的含铁纳米颗粒 》SP-ICP-MS技术测定化学-机械整平(CMP)中使用的元素氧化物纳米颗粒悬浮物的特性氧化铝和氧化铈纳米颗粒常用于纳米电子学和半导体制造行业中化学-机械 (CMP)半导体表面的平整。CMP悬浮物纳米粒子的尺寸分布特征以及大颗粒的辨别,是光刻过程质量控制的重要方面,会影响到硅晶片的质量。既可以测量可溶分析物浓度、又能测定单个纳米粒子的单颗粒模式ICP-MS(SP-ICP-MS)是分析金属纳米粒子的最有前途的技术。SP-ICP-MS技术具有高灵敏度、易操作、分析速度快的特点,纳米粒子引入等离子体中被完全电离,随后离子被质谱仪检测,信号强度与颗粒尺寸有关。因此SP-ICP-MS可为用户提供颗粒浓度(颗/mL),尺寸大小和尺寸分布。为确保一次只检测一个单颗粒,必须稀释样品以实现分辨的目的。这就要求质谱仪必须能够有很快的测量速度,以确保能够检测到在50nm纳米颗粒的瞬时信号(该信号变化的平均时间为300~500μs)。珀金埃尔默NexION系列半导体专用ICP-MS单颗粒操作模式能够采集连续数据,无需设置定位时间,每秒钟获取高达100 000个数据点。结合纳米颗粒分析软件模块,可以实现单颗粒纳米颗粒的准确分析。采集数据比瞬时信号更快的纳米信号积分图悬浮物1~4归一化颗粒尺寸分布频次图《使用单颗粒电感耦合等离子体质谱法(SP-ICP-MS)分析CeO2 化学机械抛光化浆料》On-line ICP-OES 在线监控磷酸中的硅含量在最新的立式3D NAND 闪存的生产工艺中,需要使用磷酸进行湿法刻蚀。在生产过程中,必须监控这种特殊的、高选择性氮化的磷酸中硅的含量,以控制工艺质量。当磷酸中硅含量发生改变时,必须排空并更换磷酸。在线ICP-OES技术响应迅速,可实现7天*24小时不间断检测,是最适合磷酸中硅含量监控的方法。而Avio500 紧凑的体积非常适合空间有限的Fab 厂;垂直炬管配合独特的切割尾焰技术,不需要任何维护也能获得最佳的数据稳定性。在线监控系统可实现:自动配制校准曲线7天*24小时全自动运行质控功能(超出线性范围则重新校准)可同时监控5个模块(多达20个采样点)允许ICP-OES在线或离线分析间切换点击链接获取文中提到的解决方案和更多半导体相关资料:http://e86.me/4qfk7N关于珀金埃尔默:珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案,助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长,我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球,我们拥有12500名专业技术人员,服务于150多个国家,时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭,改善人类生活质量。2018年,珀金埃尔默年营收达到约28亿美元,为标准普尔500指数中的一员,纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息,请访问www.perkinelmer.com.cn。
  • 离子色谱技术在有色金属检测领域方兴未艾——访北矿检测技术有限公司检测部主任汤淑芳
    p 有色金属是国民经济、人民日常生活及国防工业、科学技术发展必不可少的基础材料和重要的战略物资。农业现代化、工业现代化、国防和科学技术现代化都离不开有色金属。例如飞机、导弹、火箭、卫星、核潜艇等尖端武器以及原子能、电视、通讯、雷达、电子计算机等尖端技术所需的构件或部件大都是由有色金属中的轻金属和稀有金属制成的;此外,没有镍、钴、钨、钼、等有色金属也就没有合金钢的生产。有色金属在某些用途(如电力工业等)上,使用量也是相当可观的。现在世界上许多国家,尤其是工业发达国家,竞相发展有色金属工业,增加有色金属的战略储备。/pp 有色金属可分为重金属、轻金属、贵金属以及稀有金属四大类。狭义的有色金属又称非铁金属,是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。广义的有色金属还包括有色合金。我国在1958年,将铁、铬、锰列入黑色金属;并将铁、铬、锰以外的64种金属列入有色金属。由于稀有金属在现代工业中具有重要意义,有时也将它们从有色金属中划分出来,单独成为一类。而与黑色金属、有色金属并列,成为金属的三大类。/pp 随着现代化工、农业和科学技术的突飞猛进,有色金属在人类发展中的地位愈来愈重要。近日,仪器信息网对北矿检测技术有限公司检测部主任汤淑芳进行了采访,就有色金属分析检测领域的发展情况进行了深入交流。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/bc5be497-d8bd-4ede-aec2-7a3f49e79f8c.jpg" title="image001.jpg" alt="image001.jpg"//pp style="text-align: center "strong北矿检测技术有限公司检测部 汤淑芳主任/strong/ppstrongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "六十余载始终坚守有色金属分析检测/span/strong/pp 北矿检测技术有限公司(以下简称“北矿检测”)成立于2016年,由北京矿冶研究总院测试研究所改制而来,源于1956年建立的北京矿冶研究总院分析研究室,同时为国家重有色金属质量监督检验中心、国家进出口商品检验有色金属认可实验室、中国有色金属工业重金属质检中心、科技成果检测鉴定国家级检测机构,在国内有色金属分析领域具有权威地位,在国际上享有一定声誉。/pp 其中,依托测试研究所的国家重有色金属质量监督检验中心成立于1985年,国家进出口商品检验有色金属认可实验室成立于1988年,是我国首批获得授权的国家级质检中心及国家商检实验室之一。并且,2007年国家重有色金属质量监督检验中心成为北京材料分析测试服务联盟成员单位;2009年成为中关村开放实验室;2016年成为伦敦金属交易所(LME)指定取样与化验机构。/pp 北矿检测主要检测产品门类包括:各类有色金属冶炼产品(包括铜、铅、锌、镍、钴、铝、镁、镉、锑、锡、金、银等),有色金属选矿产品(铜精矿、铅精矿、锌精矿、镍精矿、钴硫精矿、锑精矿、铝土矿、金精矿、银精矿等),选冶中间产品(铜阳极泥、铅阳极泥、粗铜、粗铅、粗银、合质金、各种尾矿、各种冶炼渣、氧化铝、氧化锑、氧化钴、氧化铋、硫酸镍、氢氧化镍等),矿山化学品(如选冶药剂中的黄药、黑药、萃取剂等),及医院透析用水的检测等。/pp 北矿检测坚守金属矿产资源及有色金属分析检测六十多年,发布国家、行业标准300余项,出版学术著作20余部,获国家和省部级等科技成果及专利近百项。/ppstrongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "离子色谱技术在有色金属分析领域崭露头角/span/strong/pp 随着中国有色金属行业的蓬勃发展,分析检测技术也越来越受到人们的关注,技术和水平也越来越标准化。分析测试的两个重要部分分别为化学分析和仪器分析。有色金属化学分析是从有色金属物料(矿石、矿物、中间产物和产品等)中获取化学组成、存在形态和信息的技术,为有色金属工业科技和生产服务,也是衡量有色金属工业科技和生产水平的重要标志。我国有色金属分析检测技术是随着有色金属工业和分析化学行业发展而发展的,由过去的经典分析逐渐过渡到化学分析、仪器分析。20世纪70年代左右,有色金属分析由于分析仪器技术的发展,有色金属矿石、矿物、中间产物和产品等微量元素和常量元素的测定开始大规模的采用仪器分析方法。/pp 如今,在有色金属分析过程中,仪器分析技术的应用越来越广泛,离子色谱技术就是其中一种。/pp 据汤主任介绍,离子色谱技术最初主要应用于环境监测中痕量阴、阳离子的分析。有色金属分析领域也涉及到选冶废水、实验室用水等水样中阴离子,尤其是氯离子、氟离子、硫酸根、碳酸氢根、硝酸根、溴酸根等的检测,采用离子色谱法测定比较普及,标准方法也比较多。然而最近20年,不止是水样,有色金属选冶固体样品中阴离子,尤其是氟离子和氯离子,作为环保管控元素及后续工艺选择影响因素,其检测需求也越来越受到生产和贸易中各环节的重视,而离子色谱技术也是解决这些检测问题的主要手段之一。/pp 目前在有色金属领域,离子色谱法测定无机阴离子的分析标准主要有:/pp 《GB/T 3884.12-2012 铜精矿 氟和氯含量的测定 离子色谱法》;/pp 《YS/T 820.11-2012 红土镍矿化学分析方法 第11部分:氟和氯量的测定 离子色谱法》;/pp 《YS/T 928.6-2013 镍、钴、锰三元素氢氧化物化学分析方法 第6部分:硫酸根离子量的测定 离子色谱法》;/pp 《YS/T 1115.13-2016 铜尾矿和尾矿化学分析方法 第13部分:氟量的测定 离子选择电极法和离子色谱法》;/pp 《YS/T 1171.5-2017 再生锌原料化学分析方法 第5部分:氟量和氯量的测定 离子色谱法》;/pp 《YS/T 445.16-2019 银精矿化学分析方法 第16部分:氟量和氯量的测定 离子色谱法》。/pp 其中镍、钴、锰三元素氢氧化物中硫酸根离子含量的测定和再生锌原料中氟量和氯量的测定这两个标准为北矿检测技术有限公司负责起草,其他标准方法也是主要参与制定单位。/pp 尤其值得一提的是,ISO/TC183/WG24(铜、铅、锌精矿中氟和氯含量的测定—离子色谱法)国际标准学术研讨会于2017年6月19日在武昌理工学院召开。该标准由武昌理工学院教授崔海容作为项目全球召集人和负责人,组织来自中国、澳大利亚、美国、日本、巴西、芬兰、智利等国家的专家和20多个实验室联合攻关,其中北矿检测技术有限公司就是成员之一。该标准是有色金属离子色谱分析领域第一项ISO国际标准,也是中国民办高校首次主持制定ISO国际标准。/pp 据了解,目前由中国主导制定的国际标准所占比例不到1%,能获批主持制定离子色谱分析领域第一项ISO国际标准,是我国在有色金属矿产领域分析检测国际标准取得的新突破。目前该国际标准制定工作已经取得很大进展,预计在不久的将来即可发布实施。/ppstrongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "离子色谱技术与有色金属检测行业共发展/span/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/4ea42746-dba6-4344-bbd0-597f9b19d7c9.jpg" title="image002.jpg" alt="image002.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 0, 0) "strong汤淑芳主任与离子色谱仪/strong/span/pp 自2000年硕士毕业后,汤主任就一直在北矿检测工作,算来在有色金属行业已有将近20年的从业经历,擅长的领域是有色金属矿产品、冶炼中间物料及有色金属中无机元素的成分分析。自在北矿检测工作以来,她使用的离子色谱一直都是青岛盛瀚这个品牌。在2005~2006年间,当时的北京矿冶研究总院的选矿研究所、冶金研究所对汤主任所在检测研究所提出了在他们课题研究中关于阴离子的检测需求。在汤主任的介绍中我们了解到,有色金属行业的样品,特点就是高基体、高盐类、难分解,阴离子检测难度比较大。为了做好有色金属固体样品中阴离子的检测工作,2007年,北矿检测研究所对国内外几家离子色谱仪进行了调研,在这个过程中与当时刚成立不到5年的青岛盛瀚“相识”。汤主任对青岛盛瀚的评价是“非常注重技术研究和开发”。/pp 在品牌选择过程中,青岛盛瀚与北矿检测进行了积极有效的良好沟通,最终达成合作意向——青岛盛瀚在分离柱和检测器开发及选择上给予北矿检测研发支持,而北矿检测也愿意支持国产仪器的发展,给予青岛盛瀚仪器应用支持,二者之间已超越简单的贸易关系,更是一种互帮互助的合作关系。令人欣慰的是,通过多年的合作,双方都有了很大的技术进步。回忆起往事,细细想来,汤主任不由的感叹,从2007年的第一台CIC-200,到现在的CIC-D160型离子色谱仪,北矿检测已经使用了12年青岛盛瀚的仪器。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/34c4f45c-8fd8-4c4b-acb8-99c7be0be237.jpg" title="image003.jpg" alt="image003.jpg"//pp style="text-align: center "strong北矿检测工作span style="color: rgb(0, 112, 192) "/span人员/strong/pp 青岛盛瀚离子色谱仪在各类选冶物料中阴离子的测定方面发挥了重要的作用,尤其是氟离子、氯离子、硝酸根、硫酸根、碳酸氢根的测定。如前文所述已经形成了标准的方法,以及实验室在研的其他标准方法和非标方法,均是使用青岛盛瀚的这两台离子色谱仪完成的研究。汤主任介绍道,青岛盛瀚离子色谱仪界面操作简单易懂、性价比高,配合青岛盛瀚生产的离子抑制器和色谱柱,在北矿检测的相关研究中起到了不可或缺的作用。同时基于这些研究,也打开了离子色谱在金属矿阴离子的检测市场。/pp 在有色金属检测领域,离子色谱技术是阴离子检测的主要手段之一,在今后的检测方法研究中应该会发挥越来越重要的作用。在汤主任看来,未来离子色谱技术应该向智能、快速、在线检测方向发展。具体需求表现为仪器小型化、便携,色谱柱内径和填充颗粒小;进一步提高检测器灵敏度,满足微痕量检测灵敏度要求;进一步提高分析速度,缩短分析时间;提高样品制备前处理的自动化水平等。在解决这些需求方面,青岛盛瀚也一直在努力。据汤主任介绍,青岛盛瀚开发了一种在线燃烧离子色谱技术,已经在北矿检测实验室试用了一段时间。在线燃烧前处理技术,无需使用酸碱等试剂,节省了前处理时间,操作简单,空白值降低,检出限降低,非常适用于固体样品中微痕量阴离子的测定。但是现阶段仍存在一些问题:如现有石英管材质在高温下会与氟发生轻微化学反应,腐蚀内壁,对氟的测定结果会产生一定的影响,并且高温煅烧后会带来在大气污染,因此减少环境污染倡导绿色发展也是有色金属检测的一个发展趋势,实际上也是各行各业共同的呼吁。/pp 另外,汤主任对于离子色谱仪,尤其是国产设备,提出了向定制化方向发展的建议:对不同行业不同样品中不同元素的检测需求提供定制化解决方案,并配套研制一些简易的预分离柱,更好地解决复杂样品的高基体干扰,提高分析速度。/ppstrongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "采访后记:/span/strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "自新中国成立以来,我国有色金属工业发展迅速,已经形成了从常用有色金属到稀有金属,品种比较齐全,工艺比较完善的生产体系。中国各种有色金属的采矿、选矿、冶炼、加工工厂都具有相当规模,但与世界先进水平相比较,仍有一定的差距。在对汤主任的采访中我们了解到,分析检测技术在有色金属行业中占据着举足轻重的地位,分析检测工作同样是有色金属工业发展中的重要一环,因此,像汤主任一样的检测工作者始终在兢兢业业为赶超国际水平而努力!这同样是我们不同行业工作人员的共同目标!/span/p
  • 负氧离子检测仪的工作原理与选择
    空气中负氧离子的含量是空气质量好坏的关键。在自然生态系统中,森林和湿地是产生空气负(氧)离子的重要场所。在空气净化、城市小气候等方面有调节作用,其浓度水平是城市空气质量评价的指标之一。自然界中空气正、负离子是在紫外线宇宙射线、放射性物质、雷电、风暴、瀑布、海浪冲击下产生,既是不断产生,又不断消失,保持某一动态平衡状态。由于负离子的特性,空所中的负离子产生与消失会保持一个平衡,因此判断环境下负离子浓度需要借助专门的空气离子检测仪进行准确测量。负氧离子是带负电荷的单个气体分子和轻离子团的总称,简言之就是带负电荷的氧离子。在自然生态系统中,森林和湿地是产生空气负氧离子的重要场所。其浓度水平是城市空气质量评价的指标之一,有着 “空气维生素”之称。工作原理:空气离子测量仪是测量大气中气体离子的专用仪器,它可以测量空气离子的浓度,分辨离子正负极性,并可依离子迁移率的不同来分辨被测离子的大小。一般采用电容式收集器收集空气离子所携带的电荷,并通过一个微电流计测量这些电荷所形成的电流。测量仪主要包括极化电源、离子收集器、微电流放大器和直流供电电源四部分。首要要了解自己选负离子检测用途,目前有进口的负离子检测仪,国产的负离子检测仪,仿冒的负离子检测仪等等。分为便携的负离子检测仪,在线的负离子检测仪,按原理分又分为平行电极负离子检测仪和圆通电容器负离子检测仪两种。空气负氧离子检测分为 “平极板法测空气负离子” 和”电容法测空气负离子“这两种原理,其中“平极板”原理是比较常用的一种方法,检测快速,经济实惠,用于个人、工厂、实验室等单位。电容法测空气负离子检测仪是一种高性能检测方法,具有防尘、防潮等特点,相对于平极板法测空气负离子更加,特别适合于森林、风景区的使用,是林业局,科研单位测量空气质量的常见仪器。按收集器的结构分,负离子检测仪可以划分为平行板式和Gerdien 冷凝器式/双重圆筒轴式两种类型。1.Ebert式/平行电板式离子检测仪平行电板式离子检测仪是目前低端空气离子检测仪比较常用的一种方法。A跟B是一组平行的且相互绝缘的电极,B极顶端边着一个环形双极电极,空气通过右下角的风扇吸入,空气中的负离击打A/B电极放电,电荷传导到E环形电极形成自放电,放电信号被记录,从而可对空气中正、负离子数量及大小进行测量。这种检测仪技术上比较成熟,造价成本也比较低,但是易受外部环境影响,另外这种结构自身的弱点容易导致电解边缘效应,容易造成气流湍流,造成检测结果偏移较大。2.Gerdien冷凝器式/双重圆筒轴式双重圆筒轴式离子检测仪是目前中高端空气离子检测仪成熟的一种方法。整体结构由3个同心圆筒组成,外围筒身及内轴为电极,空气通过圆筒时,离子撞击筒身跟轴产生放电,放电信号被记录,从而可对空气中正、负离子数量及大小进行测量。这种检测仪技术上已非常成熟,但由于内部复杂的结构及控制,造价成本高昂,这种结构可以有效解决平行电板式结构固有的电解边缘效应,同时圆筒本身的结构及特殊的进气方式可以保持气流通过的平顺性,对离子数量及大小的检测精确性有极大提高。
  • 水相中氟离子的快速检测成功实现
    近年来,离子识别作为仿生学中重要的分支领域受到了化学研究者的极大关注。光化学传感器由于具有高灵敏度、可实时检测等优势,在分子识别和传感器的应用方面得到蓬勃发展。  在科技部、国家自然科学基金委和中国科学院的共同支持下,化学研究所光化学院重点实验室的课题组多年来致力于对离子识别方法学的研究,曾提出了离子置换方法,利用荧光的开关过程实现了双离子的检测(Inorg. Chem., 2006, 45 (8), 3140)。近年来,随着课题组对一系列激发态分子内质子转移化合物(ESIPT)的设计合成及对其性质的深入研究(J. Phys. Chem., B, 2004,108(30), 10887,J. Phys. Chem. A,2007, 111 (46), 11793 J. Phys. Chem. B,2007, 111 (21), 5861),该类化合物由于其特殊的聚集荧光增强效应在白光发光二极管研究、能量传递及离子传感器方面得到应用(J. Phys. Chem. C,2009, 113 (9), 3862 J. Phys. Chem. A,2009, 113 (20), 5888)。最近,研究人员以修饰的ESIPT化合物为母体制备的纳米颗粒,成功实现了在水溶液中对氟离子的快速专一识别,该工作发表在Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 4915-4918上。  在以前的研究工作中,对氟离子的检测往往很难在水溶液中实现,并且由于检测过程受到其它多种阴离子的干扰,专一性受到限制。研究人员在以往工作的基础上,将具有聚集荧光增强作用的质子转移化合物BTHPB进行硅烷基化,并将产物制备成纳米颗粒分散在含有CTAB的水溶液中作为检测试剂,利用硅与氟的特殊的相互作用,成功实现了纯水溶剂体系中氟离子的快速检测。在此基础上,研究人员制备得到了氟离子检测试纸,不仅对水中氟离子的检测专一性高,而且方便快捷。  有关工作目前已申请国家发明专利。
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