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铂片电极

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铂片电极相关的资讯

  • 超级电容器用电极片首个国际标准发布
    近日,中科院山西煤炭化学研究所(以下简称山西煤化所)主持制定的国际标准IEC/TS 62565-5-2 (超级电容器电极片—空白详细规范)由国际电工委员会纳米电工产品与系统技术委员会(IEC/TC 113)对外正式发布。  该标准是超级电容器用电极片的首个国际空白详细规范,详细梳理了电极片影响器件性能的化学、物理、结构和电化学关键控制特性及其相应测试方法。  电化学电容器以其超快的充放电能力、长循环寿命、宽工作温度范围、高安全可靠性和低维护成本,被广泛应用于电动汽车、高速列车、飞机、光伏、风电和电子等领域。山西煤化所开展超级电容器研究以来,打通了“原料—材料—器件—应用”产业创新链,建立了超级电容器中试平台,用于评估电容炭的电化学性能,进一步反馈指导材料研发、生产和质量控制。该所科研人员发现,对超级电容器电极片的关键控制特性进行准确表征,并阐明“电容炭—电极片—电容器”之间的构效关系,对整个产业链的基础科学研究和技术开发十分重要。  2018年,山西煤化所提出制定电极片空白材料规范的设想。2020年,该标准项目正式立项。  该标准的发布,将为超级电容器电极片统一术语概念、规范生产流程、建立产品规范提供指导,为促进相关领域行业技术交流、技术合作及消除贸易壁垒提供支持。同时,该标准是超级电容器用电极片的首个国际标准,填补了国际标准化的空白,也为IEC/TC 113引入了超级电容器及其材料的概念,开启了IEC/TC 113在超级电容器用炭纳米结构材料领域的国际标准化制定工作,提升了我国在相关领域的国际影响力和话语权。
  • 你知道怎么更换溶氧仪电极膜片吗?
    在线溶解氧分析仪是应用嵌入式技术,集信号采集、信号处理、显示、数据传输一体、结合当今流行的图形液晶显示器技术、精心研制而成的用于测量各种水中溶解氧浓度的一种高精度、智能化、高性能的测量仪表,尤其适合发电厂给水、凝结水、除氧器出口、发电机内冷水等水质中微量溶解氧的在线监测。那么你们知道溶氧仪电极膜片怎么更换吗?下面就由我来教大家怎么更换溶氧仪电极膜片:  1、如果仪表处于运行状态,应先切断电源,八点几从测量池中取出。  2、从分析仪上拆下电极,电极结构如图所示。  3、垂直握紧电极,使电极朝上,旋下膜压帽,把旧膜从膜压帽中取出,并用纯净水冲洗膜压帽和新膜。将新膜黑点朝上放在膜压帽内。   4、电极朝下,旋开电极侧面的密封螺丝,使电解液流出,然后再拧紧螺丝。  5、用纯净水冲洗金阴极,然后用软纸巾轻轻吸去金阴极表面附着的水珠。  6、将电极朝上,垂直电极,用注射器通过电极上面的孔往电极内注入电解液,直到有电解液溢流。这样可确保电极内没有气泡存在。  7、将膜压帽旋在电极上,用装膜工具拧紧膜压帽,然后拧松一点,再拧紧。  8、用纯净水彻底冲洗电极,并用软纸巾轻轻吸干电极和膜表面的水珠。特别注意不要用力电极膜。  注意事项:  1、请勿用手触摸金阴极表面,受伤的油脂回影响电极特性。  2、电解液中含有低于1%的氢氧化钾,尽量避免与眼睛接触,,若不慎接触眼睛,应迅速用大量清水冲洗。  3、短时间与皮肤接触并无伤害,用水冲洗即可。
  • 铂电极与参比电极测得的电位不是ORP值
    通常用铂电极作为指示为电极,银-氯化银或饱和甘汞电极作为参比电极测得的电位为平衡电位,这个电位往往被人误认为ORP电位(氧化还原电位)。平衡电位加上该温度下参比电极的电位值,才是氧化还原电位(ORP)值,这个电位是铂电极相对于氢电极的电位值。 FJA系列ORP去极化自动测定仪中在测得平衡电位后自动加上当前温度下的饱和甘汞电极或银-氯化银电极的电位值,结果是氧化还原电位(ORP)值。 有些用户购了我们ORP去极化法自动测定仪测定样品的ORP值与传统的方法测得的平衡电位相比较,就得出结论,两种方法结果对不上,相差甚大。 后来 我们要用户把样品寄过来用两种方法测定,结果如下: ORP去极化法自动测定仪测定结果为 -422.9mV -423.4mV 传统的方法测得的平衡电位为 -632mV, 如果加上银-氯化银电极的电位204mV,则样品的氧化还原电位(ORP)值为-428mV。 这说明两种方法完全对得上。www.kew.cn
  • 投资1.5亿元 博奥生物产业化基地在成都奠基
    3月24日,投资1.5亿元、由博奥生物有限公司暨生物芯片北京国家工程研究中心(以下简称“博奥生物”)兴建的“博奥生物产业化基地”奠基仪式在成都国际医学城隆重举行。  中国工程院院士、生物芯片国家工程研究中心主任、博奥生物有限公司总裁兼技术总监程京告诉中国经济时报记者:“博奥生物”成立于2000年9月30 日,10余年来,博奥生物致力于以生物芯片为平台的生物技术创新,研发了一系列具有自主知识产权的关键技术、重点产品和创新工艺,形成了年产各类生物芯片配套仪器近千台和年产各类微阵列芯片100多万片的生产能力,目前,博奥生物产品及服务已出口北美、欧洲、亚洲、中东等二十余个国家和地区。之所以落户成都,主要是看中成都的产业大环境以及良好的发展平台。  在建设产业化基地之前,博奥生物已经率先在成都国际医学城设立了成都博奥独立医学实验室,建筑面积2000平方米、投资2000万元,已于2009年12月28日正式开始营业。实验室是以生物芯片技术为核心的基因检测与健康评估、临床检验和病理诊断中心,是在成都国际医学城率先建立的一个“产学研”转化典范。  此次奠基的博奥生物产业化基地总投资 1.5亿元,是博奥生物“布局全国”战略中迈出的坚实一步。项目占地面积55亩,建筑面积3万平方米,将建成包括独立医学实验室、个体遗传检测服务、研究与开发和生物芯片仪器试剂生产等在内的西南最具规模、最具特色的生物高新技术产业化基地之一。  博奥生物产业化基地的开工建设,不仅会提升成都生物医药产业的科技创新能力以及高精尖医疗服务品质,同时让全球生物医药产业最尖端的基因技术在成都聚焦。也将有助于聚集高层次的人才队伍,对整个成都的大健康产业将发挥其辐射和带动作用。  成都国际医学城总规划面积31.5平方公里。是一座国际之城,以国际的视野出发进行定位及规划,顺应国际发展趋势进行产品配置,按国际化水平进行后期运营和管理服务 成都国际医学城,是一座生态之城,通过低密度散点布局、生态化运动生活方式、区域资源的集约化利用,打造的一个生态健康型的康复疗养基地 成都国际医学城,是一座健康之城,以“健康、快乐”为核心元素,着眼于可持续发展,打造的中国一流的健康产业集群,是健康产业化的完美呈现。成都国际医学城的建立,必将给成都的医疗卫生事业带来巨大的发展动力和发展实力,提高成都的医疗技术水平,帮助更多的患者摆脱疾病,恢复健康。  当天,清华大学副校长程建平,清华控股公司党委副书记李艳和,中国工程院院士、生物芯片国家工程研究中心主任、博奥生物有限公司总裁兼技术总监程京,生物芯片国家工程研究中心副主任、博奥生物有限公司副总裁邢婉丽、博奥生物有限公司副总裁张志诚及成都市温江区委书记田蓉、区委副书记、区人民政府区长谢超、区委常委、区委宣传部长万雪梅、副区长何敏等政府领导出席了奠基仪式。
  • 如何做好DO电极的维护与保养?
    发酵液中的溶氧浓度(Dissolved Oxygen,简称DO)是需氧微生物发酵、细胞培养过程中一个至关重要的参数,DO值的改变对菌体生长、目标物的性质和产量都会产生不同一定的影响,通过观察发酵液中溶氧量的变化,可以了解到微生物生长代谢是否正常、工艺控制是否合理、设备供氧能力是否完善等。因此,对这个参数进行实时的精确测量是实现溶氧自动控制的基本前提,目前行业内多是通过插入式DO电极进行罐内监测。一、DO电极的基本种类发酵行业中常用的是两种溶氧电极——极谱式溶氧电极和光学溶氧电极。极谱式溶氧电极是由铂(或者金环)作阴极,由银-氯化银(或者汞-氯化亚汞)作阳极。电解液为KCl溶液。阴极外表面覆盖一层透氧薄膜,薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡胶等透气材料。阴阳两电极之间需要外加0.5~1.5V的极化电压。使用过程中,溶解氧透过薄膜到达阴极表面时会被电离,在此过程中释放出的电子,会在电解液中形成电流,由于透过薄膜的溶解氧含量与水中的溶解氧含量成正比,所以在不同的溶解氧含量下,电解液中形成的电流强度也不相同,而电流的强度的大小可由电极监测到。电极监测到的电流强度可以根据法拉第定律换算为具体的氧浓度,得到数值再经过温度、气压补偿输出最终值。由于整个过程中电解质参与了反应,因此需要定期更换电解液。(溶氧电极结构图)光学溶氧电极采用的是基于物理学中特定物质对活性荧光的猝熄原理。传感器的设计是通过一个发光二极管(LED)发出的蓝光照射在荧光帽内表面的荧光物质上,特定的发光体被蓝光激发后会发生冷光现象(红光),通过检测红光与蓝光之间的相位差,并与内部标定值比对,便可计算出氧浓度,再经过温度和气压自动补偿输出最终值。注意:HOLVES生物反应器标配METTLERTOLEDO InPro6800系列极谱式DO电极,以下内容也只针对此款电极。二、DO电极使用前的准备1、电极液:首次使用或者长期未使用的DO电极,建议在使用前更换电解液。一般建议客户每三个月更换一次电解液,可根据具体情况自行决定。如果电极信号不正常(如出现响应时间长、无氧介质中电流增大等情况)或电极出现“机械损坏时”,就需要更换膜或者退回原厂检修。2、更换电解液的操作步骤:① 将膜内的残余电解液倒掉,用去离子水冲洗溶氧膜内部,冲洗完成后再用吸水纸吸水迹;② 将膜倾斜,电解液瓶的管口垂直向下;③ 轻轻挤压电解液瓶,使电解液缓慢的流入膜内;④ 电解液加入量为二分一左右;⑤ 确认膜内部没有气泡,如有气泡可轻弹膜体,排除气泡;⑥ 将膜缓慢的旋转套入内电极上,再小心的旋紧不锈钢套管。3、DO电极的极化:溶氧电极在使用前须通电极化6小时以上。通过电缆线将电极和变送器连接起来,变送器通电后电极即开始极化。下列情况中的电极需要进行极化:① 电极第一次使用,极化6小时以上;② 更换膜或电解液,极化6小时以上;③ 变送器断电或电极与电缆线断开,最小极化时间见下表。(DO电极极化时间表)三、DO电极的校准DO电极校准前必须充分极化。DO电极使用的两点校准需要结合具体情况进行操作,连接温度电极,同时设定标准大气压为1013mbar。若有相关条件,请按如下操作进行校准:将电极接通电源后,先放入无氧环境中,待读数稳定后点击“零点确认”,再将电极放入纯氧环境中,待读数稳定后点击“满度确认”,弹出窗口“DO电极OK”即表示校准完成。若无相关条件,请按如下操作进行校准:不接电极,点击“零点确认”,满度校准方法由校准介质而定:① 如果以空气为校准介质,将电极放在空气中,并擦干膜上的水迹。待读数稳定后,点击“满度确认”即可;② 生化发酵过程中,一般以饱和介质为校准介质。在实消后以及接种前,于适宜温度下将搅拌开至最大,同时通入最大通气量的饱和空气一定时间,待读数稳定后点击“满度确认”即可。建议在统一的通气时间后进行校准,以统一不同罐批和不同发酵罐的饱和状态。四、DO电极的性能测试每支电极都有自己的零点和斜率,而随着使用时间的延长,电解液逐渐消耗,电极的斜率和零点也会随之发生变化。而通过斜率和零点的变化,我们可以推断出电极的性能情况。斜率判断法:以空气为校准介质进行校准后,参考极谱式溶氧电极电流信号表中空气电流的标准,判断DO电极的斜率是否正常。若处于警告或警报范围,更换电极的电解液或膜后再重新校准,校准后若仍处于警告或警报范围,则需要将电极返厂维修。零点判断法:以纯度99.995%的氮气为校准介质进行校准后,参考极谱式溶氧电极电流信号表中零点电流的标准,判断DO电极的零点是否正常。若处于警告或报警范围,更换电极的电解液或膜后再重新校准,校准后若仍处于警告或警报范围,则需要将电极返厂维修。(极谱式溶氧电极电流信号表)五、电极在空气中的电流值异常电极在空气中的电流值指把电暴露在空气中的电流值,一般用绝对值表示,不同类型的DO电极在空气中的电流值范围不同。详见电极使用说明书。空气中的电流值偏低,可能的原因及解决方法:① 铂阴极表面有氧化物质覆盖这种情况下,将内电极的头部对着光源观察阴极,可以看到阴极表面显露出黑色。可使用标号1000目以上的砂纸在铂丝头部轻轻打磨数次,至铂丝表面发亮即可。切不可过度打磨,否则会使内电极头部受损。② 铂阴极未能接触到溶氧膜检查溶氧膜是否旋紧到位,若未旋紧,则必须将膜旋紧到位,并旋紧膜保护套直至黑色密封圈看不到为止。检查溶氧膜膜片,如果有过度的突起,如下图示,使阴极不能接触到膜片,则必须更换溶氧膜。空气中的电流值偏高,可能的原因及解决方法原因:处理方法:电极极化不充分确认极化时间是否符合电极受到污损清洗电极,应采用去离子水,不能采用含乙醇的清洗液。电解液老化更换电解液膜老化或损坏更换膜电缆损坏更换电缆,不接电极时变送器应显示很低且稳定的电流值。变送器损坏更换变送器六、DO电极的保养使用过程中最容易发生因为膜的堵塞而导致测量不准或不稳的现象,这往往是微小离子在膜表面的附着造成的,这类堵塞一般仅凭肉眼是不易发现的。对这类污染,可将电极取下,用3%~5%的稀盐酸浸泡几个小时后再使用。电极较长时间不用时应将保护帽套好,放置在保护盒内保存。 希望以上的内容能对您的发酵提供一点帮助,如有问题可与我们联系,HOLVES将竭诚为您服务!注:本篇文章内容为霍尔斯HOLVES版权所有,未经授权禁止转载及使用。
  • 新型金属玻璃场发射电极问世 可用于电镜等多种仪器
    据美国物理学家组织网近日报道,澳大利亚科学家在最新一期的《物理评论快报》杂志上报告称,他们研制出一种属性与玻璃类似的新型金属化合物,并用其替代塑料与碳纳米管结合制成新的场发射电极。该场发射电极能制造出稳定的电子束,有望用在消费电子和电子显微镜等领域。  以前,科学家们主要通过将碳纳米管和其他纳米材料内嵌于塑料中来制造场发射电极。这些场发射电极尽管种类繁多且容易制造,拥有很大应用潜力,但其瑕疵也很多,比如,塑料的导电能力太弱 塑料的热稳定性很低,无法对抗长时间操作产生的大量热量。  现在,澳大利亚莫纳什大学的科研团队和澳大利亚联邦科学与工业研究组织下属的过程科学和工程研究院的科学家携手,研发出了一种新的应用潜力很大且容易制造的材料——非晶块金属玻璃(ABM),并用其代替塑料制造出场发射电极。当这些非晶块金属玻璃合金冷却时会形成非晶材料,让它们的一举一动更像玻璃。  这种非晶块金属玻璃合金由镁、铜和稀土族元素钆制造而成,拥有很多塑料特有的特性 可顺应很多形状、大批量地制造并能作为碳纳米管的有效基体。除了具有优良的导电性之外,这种金属玻璃也拥有非常稳定的热性,这意味着,即使经受高温,它也能保持其形状和耐用性。科学家们表示,以上诸多优势和其卓越的电子发射属性,使得这种非晶块金属玻璃成为制造电子发射设备的最好材料之一。  尽管以前也有科学家研制出了其他由大块金属玻璃和碳纳米管组成的复合材料,但这是这样的系统首次用于制造场发射电极这样的功能性设备。科学家们表示,这项技术可被用于制造电子显微镜、微波和X射线生成设备以及现代显示设备等。
  • 产品简介| Knick 数字pH/ORP复合电极
    产品概述 化学和制药食品工业在生产和废水处理方面都要求其工艺的最高质量和安全性。通过使用适当的过程传感器,确保实时顺利的生产过程。凭借二合一复合传感器,Knick为苛刻应用中的pH和ORP组合测量提供了解决方案。将pH值和ORP测量一起放在单个传感器中,为用户提供了更大的灵活性。同时,该传感器几乎不需要维护,也适用于恶劣环境下的在线测量。Combined Measurement of pH and ORP with just one Sensor01:SE555X/*-AMSN SE555X/*-AMSN传感器将Knick的SE555 pH和SE565 ORP传感器集成在一个测量序列中。这种组合节省了生产环境中的空间,因为只需要一个安装位置。该传感器还减少了所需的额外设备的数量,如电缆、配件或变送器。 复合pH/ORP传感器是基于SE555 pH传感器,其中一个额外的铂片嵌入在玻璃轴的侧面可以测量ORP。ORP传感器用于检测氧化还原活性反应物的存在。铂被推荐作为电极材料,因为贵金属本身不会干扰氧化还原过程。铂还具有很强的抗腐蚀性介质能力,因此该传感器也可用于氯碱电解或化学废水等具有挑战性的工艺中。应用领域发酵工艺、食品饮料、腐蚀性介质、极端 pH 值、废水02:SE554X/*-AMSN SE554X/*-AMSN传感器将Knick的SE554 pH和SE564 ORP传感器集成在一个测量序列中。电极采用特殊设计,实现了高精确度和高稳定性,快速且使用寿命长。参考系统通过2个开放式连接与测量介质直接接触。最大程度降低了污染和膜片堵塞的风险。聚合物中含有大量氯化钾且分布特殊,从而降低了膜片的扩散电位引起的测量干扰。应用领域在具有极端离子强度的介质、盐水、强氧化性介质以及酸性和碱性介质中的测量 性能特点Flexible and space-saving Sensor– 可同时测量 pH 值和氧化还原值– 通过 Memosens 技术实现完美电气隔离– 不会受到连接器内的潮湿影响– 可在实验室预先校准– 数字式数据传输– 集成传感器诊断– 低维护,无需补充电解液– 内置温度探头– 国际国内防爆认证 科伲可(上海)电子测量仪器贸易有限公司上海市黄浦区打浦路15号中港汇大厦3105室
  • 干法电极车间除湿机,干法电极车间湿度控制设备
    干法电极车间除湿机,干法电极车间湿度控制设备【新闻导读】对于任何一家工厂或企业来说,一个优质的生产环境可以优化加工工艺,对其生产与品质都起到了至关重要的作用。尤其是在锂电池干法电极车间,不管是机器设备的运行还是产品质量都跟环境的灰尘含量、温度、湿度息息相关。以湿度为例,一般来说,锂电池干法电极车间对空气湿度的要求是在40%RH以下,超过这个范围,那么空气湿度就超标了   锂电材料与空气的反应会在原材料保存、电极制备、极片存储等整个过程进行,因此,对于锂电材料,从原材料到整个电池生产过程都需要严格的环境控制,特别是水分控制。如果水分与材料已经发生了反应,通过常规的干燥过程根本无法再次去除水分的影响,电极浆料的制备、极片制造等环节都需要在干燥环境内进行,一般地,锂电正极电池的生产过程都需要露点-30℃环境。  如果锂电正极材料颗粒表面吸收空气中的水分,反应产生了LiOH,这就会对极片制造工艺过程产生严重的影响。在锂电正极浆料制备过程中,PVDF溶解于NMP中,材料表面的碱性基团会攻击相邻的C-F、C-H键,PVDF很容易发生双分子消去反应,会在分子链上形成一部分的碳碳双键。  锂电材料吸收水分反应产物Li2CO3在充电状态的高电位下容易分解产生CO2气体,造成电池鼓包漏液问题。当材料吸收的水分足够多时,产生的气体多,电池内部的压力就会变大,从而引起电池受力变形,出现电池鼓涨,漏液等危险。  因此,对于锂电正极材料,在原材料保存和电池制备过程中,环境湿度都需要严格控制,才能生产高性能的锂离子电池。为此,这就需要通过专业的湿度控制设备--正岛ZD-8240C干法电极车间除湿机及ZD系列智能湿度控制除湿机来对其生产、储存等环境的湿度进行科学合理的控制环境。  正岛ZD-8240C干法电极车间除湿机及ZD系列智能湿度控制除湿机是严格采用专业的技术和精湛的工艺制造出高效、节能、环保的除湿机产品,具有智能湿度恒定控制系统,用户可根据生产的需要,自动控制除湿机的工作及停机,通过自动控制实现高效的除湿效果,降低整机运行成本。欢迎您查询干法电极车间除湿机,干法电极车间湿度控制设备的详细信息!  正岛ZD-8240C干法电极车间除湿机及ZD系列智能湿度控制除湿机技术参数与选型参考:  产品型号-------除湿量----适用面积-----功率-------电源----循环风量  正岛ZD-228LB--28(L/D)---30-80(㎡)----420(W)---220V/50Hz--190m3/h  正岛ZD-558LB--58(L/D)---50-100(㎡)---670(W)---220V/50Hz--850m3/h  正岛ZD-880LB--80(L/D)---100-160(㎡)--710(W)---220V/50Hz--980m3/h  【除湿机租赁业务要求】提供灵活的租赁方案,满足客户短期和长期的租赁要求。  【除湿机租赁收费标准】具体可根据租用机型、租用数量以及租用天数等来定价。  正岛ZD-890C---90(L/D)---90-150(㎡)---1700(W)--220V/50Hz--1125m3/h  正岛ZD-8138C--138(L/D)--150-250(㎡)--2000(W)--220V/50Hz--1725m3/h  正岛ZD-8168C--168(L/D)--180-280(㎡)--2800(W)--380V/50Hz--2100m3/h  正岛ZD-8240C--240(L/D)--280-380(㎡)--4900(W)--380V/50Hz--3000m3/h  正岛ZD-8360C--360(L/D)--380-580(㎡)--7000(W)--380V/50Hz--4500m3/h  正岛ZD-8480C--480(L/D)--500-880(㎡)--9900(W)--380V/50Hz--6000m3/h  ◎选型注意事项--除湿机的除湿量和型号的选择,主要根据使用环境空间的体积、新风量的大小、空间环境所需的湿度要求等具体数值来科学计算。另外需要注意的是环境的相对湿度与环境的温度有关,温度越高,湿度蒸发越快,反之效果越差,因此在配置除湿机时,需要在专业人员的指导下进行选型,这样才能选到最为适合你的除湿机!  核心提示:在锂电池的生产加工过程中,采用干法电极工艺提高电极的压实密度,提高极片厚度扩大活性材料可用空间,由于大幅减少了杂质的导入,使得电化学副反应降低,以此也可以提高电化学体系电压,相比湿法电极工艺能量密度大幅提升,成本也大幅下降,可靠性也大幅提升,再加上先天的优势,可谓意在深远!  而锂电正极面对很多问题,其中原材料的保存、电池生产环境要求高是巨大的挑战。本文简单总结下环境因素,特别是湿度对锂电正极材料特性的影响 不过,现在只要在其各个生产车间内配置相应的正岛ZD-8240C干法电极车间除湿机及ZD系列智能湿度控制除湿机,就可以对环境空气湿度进行科学合理的控制,从而满足其生产工艺的湿度控制要求!以上关于干法电极车间除湿机,干法电极车间湿度控制设备的全部内容是正 岛 电 器提供的,仅供大家参考!
  • 离子色谱与离子选择电极结合的巨大潜力
    环境指标测定河流、湖泊和其他水体中铵离子(NH4+)浓度有两种基本方法。铵离子浓度是一个重要的环境指标,因为高浓度的铵(通常由工业污染或从农田中冲洗出来的过量肥料引起)会导致有毒有害的藻华。第一种选择是使用离子色谱法分析水样,通常与简单的电导检测器结合使用。第二种选择是使用电位测定法分析样品,在电位测定法中,离子选择电极(ISE)上的铵离子产生电压。离子选择电极通常由一个玻璃碳电极组成,该电极覆盖在一个膜上,膜上含有一个优先与特定离子结合的分子,称为离子载体,当遇到该离子时,离子选择电极可以产生电压。正如所料,这两种选择各有优缺点。带有电导检测的离子色谱法快速简便,但不如电位法灵敏,难以测定低浓度的铵离子。但离子选择电极电位滴定法可能会受到水样中其他离子的干扰。尽管离子载体(如无活性菌素)优先与铵离子结合,但它也会对水中的其他离子(尤其是钾离子和钠离子)产生反应,从而导致铵离子浓度的测量不准确。流动池因此,由斯德哥尔摩KTH皇家理工学院的玛丽亚库特罗(Maria Cuartero)领导的瑞典和葡萄牙研究团队决定尝试将这两种选择结合起来。他们希望这种组合型的仪器具有电位滴定法的灵敏度,并能够区分离子色谱法中的不同阳离子。为了将它们结合起来,库特罗和她的同事们创造了一个流动池,其中有三个离子选择电极的空间,然后将其简单地耦合到离子色谱柱上。来自色谱柱的洗脱液首先流经电导检测器,然后流经流动池,在流动池中它可以与离子交换膜相互作用。研究者们自己制作了这个模型。像往常一样,这些离子交换电极是基于玻碳电极,但研究人员用碳纳米管覆盖了这一点,以增强离子电荷向可检测电压的转化。在此基础上,他们涂覆了一种膜混合物,该混合物由聚合物基质、增塑剂、阳离子交换剂和溶解在四氢呋喃中的离子载体组成。最初,库特罗和她的团队将三个相同的离子交换电极插入流动细胞,每个电极都以非活性蛋白作为离子载体。这种设置提供了最可靠的测量,因为可以比较三个离子选择电极的响应。作为组合系统的首次测试,他们尝试使用它来分析一种特殊制备的锂、钾、钠和铵阳离子溶液。除了使他们能够优化各种分离参数外,这些试验还证实,所有四种阳离子都可以通过离子色谱法进行清晰分离,从而可以通过电导检测器和流动池中的离子交换检测器进行检测。多离子测定当溶液中所有阳离子的浓度相同时,它们从电导检测器中产生相似的响应,在得到的色谱图中显示出四个大小相似的峰。但是,由于非活性蛋白对铵离子的反应最好,因此离子交换电极对铵离子的反应比其他阳离子更强,产生的峰值要小得多。然而,离子选择电极仍然检测到了其他阳离子,尤其是钾,这表明如果单独使用流动池,它会高估铵离子浓度。正如研究人员在《ACS测量科学》(ACS Measurement Science Au)的一篇论文中所报告的那样,这些测试也证实了离子选择电极比电导检测器更灵敏,能够检测微摩尔浓度下的铵离子。最后,库特罗和她的团队表明,这种组合与实际水样的效果一样好,离子选择电极能够区分铵离子,并准确测定瑞典、西班牙和葡萄牙10个环境水样中的铵离子浓度。但这可能只是一个开始,因为有多种方法可以改善这种组合。首先,库特罗和她的团队表明,通过简单地插入含有优先与不同离子结合的离子载体的离子,电位流动池可以同时测量多个离子。此外,流动池应该很容易缩小,因为它是基于电极的,可能允许组合系统安装在单个芯片上。作者简介——乔恩埃文斯(Jon Evans)乔恩埃文斯是一位科学作家、编辑和作家。他为《新科学家》、《化学世界》和《今日材料》等出版物撰写了广泛的科学主题。他的最新著作《科学中的伟大思想》(2020)由约翰默里出版社出版。他还是一家名为JES Editical的编辑出版公司的创始人,该公司为科技型公司和组织制作广泛的书面材料,包括杂志、技术简报和新闻稿。JES社论最近出版了一本名为《实验室之谈:分析》的新杂志,刊登了对分析领域鼓舞人心的科学家的采访。符斌 供稿
  • 日本团队研发新型石墨烯电极——能在酸性条件下产生氢气
    p style="text-indent: 2em "日本筑波大学的研究人员研制出一种石墨烯电极,能在酸性条件下产生氢气。在绿色经济中,电解水产生氢气对于储能至关重要。然而,主要的障碍之一是贵金属电极的成本太高。廉价的金属电极在驱动析氢反应(HER)中起着很好的作用,但主要是在碱性条件下,反应是弱电性的。更有效的酸相反应需要贵金属例如铂。但问题是,酸性电解液具有腐蚀性,会侵蚀核心金属。/pp style="text-indent: 2em "研究人员发现多孔石墨烯可以解决这个问题。他们使用氮掺杂石墨烯片来封装镍-钼(NiMo)电极合金,石墨烯含有大量纳米级的孔。研究人员表明,在酸性条件下的HER中多孔石墨烯明显优于无孔石墨烯。石墨烯在HER电极中的使用并不新鲜,这种柔性导电碳片是包裹核心金属的理想材料,不过石墨烯虽然能保护金属免受腐蚀,同时也抑制了它的化学活性。在筑波大学的研究中石墨烯的孔以两种方式促进反应,与此同时完整的石墨烯可以保护金属。/pp style="text-indent: 2em "“我们通过用纳米二氧化硅修饰NiMo表面的方法创造了孔,”研究者之一的筑波大学胡凯龙博士解释说。“当我们沉积石墨烯层时,在纳米颗粒的位置留下了空白,就像浮雕艺术品。事实上,这些孔不仅仅是缝隙,而是“条纹”(fringes)。从技术上讲,这些条纹是结构缺陷,但它们可以促进电极的化学反应。/pp style="text-indent: 2em "研究小组解释说,与普通的石墨烯相比,条纹更亲水。可以吸引在酸溶液中的水合氢(H3O+),H3O+在两种HER机制之一中起着至关重要的作用。这些条纹在吸附单个氢原子方面也很好,也为其他重要的HER过程提供了表面积。结果表明与这种电极与常规电极产生H2的效果一样。同时石墨烯的非多孔部分延缓了金属催化剂在酸中的溶解。“这是氢析出电极的一个多用途的新概念,”筑波大学的副教授Yoshikazu Ito说,他是这项研究的主要作者。“我们的目标是最小化反应所需的过电位,因此不限于一种特定的催化剂。我们通过优化孔的大小和数量来调整我们的多孔石墨烯层,特别是对NiMo。令人惊讶的是,尽管有很多孔,催化剂在酸性条件下仍然能保持稳定。在未来,很多金属都可以定制多孔石墨烯,推动氢生产的全面应用。/p
  • 宁波材料所李润伟团队在超稳定可拉伸电极方面取得重要进展
    在智能可穿戴电子领域,稳定耐用的柔性可拉伸导体仍然是一个巨大的挑战。尤其是在人体表皮生理信号的收集过程中,稳定的可拉伸电极可以实现长时间精准的信号收集。目前无论是表面结构设计型、导电材料复合型还是本真可拉伸型电极,均难以实现在动态变形下稳定的电性能。所以,制备具有高稳定电性能的电极仍然是一个极大的挑战。近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所柔性磁电功能材料与器件团队在李润伟研究员的带领下,受到人工渔网启发,模仿“水膜-鱼网”结构设计了具有柔性自适应导电界面的超稳定可拉伸电极,提出利用静电纺丝法构建液态金属聚氨酯(TPU)二维“仿水膜-鱼网”结构薄膜,实现了极低初始方阻(52mΩ sq-1),解决了弹性电极中导电率和拉伸率不可兼容、循环变形下电性能不稳定的问题,应变下通过网孔束缚液态金属对外扩展和液态金属在网孔内自适应流动,实现低电阻高稳定可拉伸电极,该电极的动态自适应导电网络使其具备极强的动态循环稳定性,经过33万次100%拉伸应变循环,电阻仅变化5%,同时电极面对冷热、酸碱、浸水等服役环境变化,依旧表现出稳定的电性能。该电极可应用于全天候人体表皮生理信号监测、智能人机交互界面及人体热疗等方面,有望助力基于万物互联的可穿戴健康监护系统及电子皮肤人机交互界面的持续发展。该工作以题为“Ultra-robust stretchable electrode for e-skin: In situ assembly using a nanofiber scaffold and liquid metal to mimic water-to-net interaction”的论文发表在InfoMat上(DOI:10.1002/inf2.12302),并被选为封面文章(如图1)。图1 液态金属基超稳定可拉伸电极及应用InfoMat封面该团队通过TPU静电纺丝与液态金属微纳颗粒静电喷涂的原位复合,以及随后进行的机械激活,制备出了仿“水膜-渔网”的可拉伸电极。该电极的超稳定电性能,主要得益于其仿“水膜-渔网”结构,也可称之为液态金属动态自适应网络,由于液态金属薄膜与聚氨酯纺丝网的交互作用,在小应变下(<100%的应变),SEM原位观察到液态金属可以实现自适应流动,卸去局部应力,保持导电薄膜连续;在大应变下(300%-500%的应变),尽管液态金属薄膜会破裂,但聚氨酯纺丝网会阻碍其断裂,并使其包裹在纤维丝上,保持整体导电网络的稳定性(图2a)。作者还透彻分析了液态金属微米纳米球如何通过尺寸效应和微观捆绑结构实现与纳米纤维丝网络的复合。图2 超稳定电极机理及应用同时,通过局部激活和激光切割,可以将聚氨酯液态金属复合材料制备成多层多功能人机交互系统。上层电容传感阵列连接在集成电路和蓝牙模块上,能够实现无线信号传输,在拉伸和弯曲状态下均可以对计算机输入无线指令,可应用在智能可穿戴游戏控制等方面。下层蛇形加热器展现出良好的电热稳定性,可以实现45℃-90℃稳定加热,并展现出优异的加热循环性能,可用于人体加热治疗。局部激活的电路对机械破坏展现出很好的抵抗性,该电极可以实现即时导电通路重建,使电极在破坏、拉伸状态下依然能够正常工作(图2b)。该电极展在100%应变拉伸循环试验中,在第一次拉伸电阻发生了轻微升高,后续的33万次循环中,其电阻仅上升了5%,该特性要远远优于其他已报道的可拉伸电极(图2c)。该电极可以实现人体表皮全天候心电信号检测。首先,通过体外细胞实验证明该电极具有良好的生物相容性和极低毒性,可以用在人体表皮进行心电监测,其展现出与商用凝胶电极类似的阻抗性能。其次,该工作根据人的活动场景,为电极设计了静态、运动、水冲三个工作场景,超稳定电极展现出优异的心电信号收集能力,信噪比达到0.43,尤其是在水冲环境中,该电极依然能够收集到稳定、清晰的心电信号,可用于全天候心电诊断(图3)。图3 超稳定电极的生物相容性探究及其在全天候心电监测方面的应用综上所述,该工作设计并实现了超耐用可拉伸电极,基于液态金属和聚氨酯纺丝网络构成的自适应导电网络,实现了在机械变形、长时间氧化、循环浸没、加热、酸碱浸泡等各种环境刺激下的稳定电性能,尤其实现了33万次拉伸循环下极小的电阻变化。该电极可以应用在全天候心电监测、智能人机交互系统等方面,在长时间体表电子皮肤、体内生物相容性器件等方面展现出很大的潜力。该工作由曹晋玮、梁飞、李华阳等在李润伟研究员与宁波诺丁汉大学朱光教授的共同指导下完成,并得到国家自然科学基金(51525103、51701231、51931011),宁波市3315人才计划,宁波科技创新2025项目(2018B10057),浙江省自然基金(LR19F010001),浙江省杰出青年科学基金(2016YFA0202703)中国科学院王宽诚教育基金(GJTD-2020-11)的支持。
  • 瑞士万通推出新型玻璃酸碱电极Aquatrode plus
    龙年献瑞-瑞士万通推出新型Aquatrode plus 玻璃酸碱电极 瑞士万通 Aquatrode plus 玻璃酸碱电极采用了U头插拔式线缆设计,方便了电极的更换和存储。该款电极特别适合测定低离子浓度和低缓冲能力样品的pH测定和滴定,例如地表水,去离子水此类样品,由于离子浓度低,电导低,普通电极无法给出稳定的数据,而Aquatrode plus 玻璃酸碱电极给出完美的解决方案。该电极主要特点如下:• 为了更好的测定低离子浓度的溶液, Aquatrode plus 酸碱电极采用了特殊的玻璃膜,低阻抗设计。保证了即便是在低电导的困难样品中,都能够有迅速的响应时间(快速测定和终点滴定)。• 固定套管式隔膜设计,不仅降低了电阻,还保证了缓慢稳定的电极电解液渗流速度。使得pH测量或滴定准确而又快速。• 双液接隔膜设计,内参比液使用免维护凝胶电解液,外参比液可根据测量样品的性质灵活的更换不同类型的盐桥电解液。• U型电极头,防止因静电而产生的干扰• 除了以上优势, Aquatrode plus 酸碱电极采用了U头插拔式线缆设计,方便电极的存储和更换,这种设计结构增加了电极的灵活性。 关于瑞士万通: 1950年,瑞士万通发明了第一支复合pH电极。1954年,瑞士万通设计出第一台用于痕量分析的实用自动极谱仪。1956年,瑞士万通开发出第一支活塞型滴定管。1968年,在瑞士万通诞生世界首台数字化滴定仪,第一台数字化电子滴定管。……2007年,瑞士万通研发出首台智能型离子色谱仪。2010年,瑞士万通研制出世界首台紫外离子色谱。 Metrohm - 瑞士万通,是当今世界唯一全方位涵盖各类不同离子分析技术的国际化分析仪器公司。
  • 爱谱斯发布IPS 旋转环盘圆盘电极RRDE/RDE新品
    德国IPS 旋转环盘圆盘电极RRDE/RDE/RCE测试系统可用于于氧还原反应(ORR)、氧析出反应(OER)、 燃料电池催化剂表征、金属腐蚀及其他电化学动力学研究等领域。IPS RRDE 测试系统由转速控制系统, 旋转系统,电解池和电极等组成。 转速控制系统,即马达控制器,它可以提供手动控制和软件控制两种方式。 该测试系统能够与其他品牌电化学工作站联用。 德国IPS 旋转环盘电极RRDE/RDE/RCE特点: 独特的旋转轴和电解池接触设计,可以有效提高整个测试系统的密封性。电解池可以根据客户需求定制。电解池有单层和双层,双层可水浴控温,配套曝气管。 主要技术参数 • 速度控制:手动或软件控制,手动触屏操作 • 转速范围:10 ‐ 10,000 R,带tip5000R • 电极头材料:GC disc/Pt ring 玻碳盘铂环电极,Pt disc/Pt ring 铂盘铂环电极, Au disc/Pt ring 金盘铂环电极, ;同时兼容‐RDE 电极头。电极头接受客户定制。 在氧还原反应(ORR)、氧析出反应(OER)测试过程中,参比电极的选择至关重要,我们推荐您使用可逆氢参比电极,改电极出自JPCC的一篇文章(J. Phys. Chem. C, 2009, 113 (28), pp 12340–12344 )。标准氢电极,通常是将镀有一层海绵状铂黑的铂片,浸入到H浓度为1.0mol/L的酸溶液中,不断通入压力为100kPa的纯氢气,使铂黑吸附H2至饱和,这时铂片就好像是用氢制成的电极一样。 对于电子转移数n的测试方法:主要用到旋转圆盘电极,旋转环盘电极,如果有条件,可以使用电化学扫描显微镜SECM进行研究。创新点:全新触摸屏设计,支持手动及软件控制,MCU控制噪音更小,更稳定IPS 旋转环盘圆盘电极RRDE/RDE
  • 如何辨认真假氨氮电极,选对氨氮测定仪
    针对市场上出现的假氨氮电极,厦门隆力德环境技术开发有限公司多年来作为德国WTW中国技术服务中心,为了消费者免受欺骗,总结出真假氨氮电极的不同,教您如何选对氨氮测定仪。1. 表面材质及序列号做工的不同。真电极表面光滑,假电极手感及做工都很粗糙;真电极系列号是激光刻印的,有轻微凹痕,假电极序列号是机械刻的,凹痕较深且不清晰。 2. LOGO及型号的不同真电极LOGO及文字清晰,且排版大气,由于电极表面光滑和材质较好,印刷文字可以用指甲划掉;假电极LOGO及型号模糊,型号字体小,电极表面粗糙,印刷文字难以用指甲划掉。 3. 电极感测部对比假电极玻璃感测头较短,气敏膜安装后,电极玻璃顶面无法接触到气敏膜,造成测试重复性非常差;真电极玻璃感测头采用特殊铵敏玻璃,透明度很好,工作电极镀层薄且厚度均匀,参考电极镀层均匀,不易脱落;假电极玻璃感测头采用普通玻璃,透明度差,工作电极镀层厚且厚度不一,参考电极镀层厚度不一,容易脱落。制造工艺落后导致电极寿命很短,且寿命期内测试重复性很差,经常出现校准无法通过。 4. 整体外观的对比假电极整体制造工艺粗糙。5. 其他类型假电极白色电极杆 更多氨氮资料详见我司网站 http://www.xmlld.com/support.html
  • 使用插入式电极检测有机体系下样品的Zeta电位
    关键词:Zeta电位、插入式电极、有机溶剂分散体系图1. 插入式电极分散在有机溶剂中的颗粒往往在表面也会带有一定量电荷。这些电荷产生的电势会增加颗粒之间的相互作用力,起到增加系统稳定性的作用。由于有机体系的极性普遍较低,颗粒上携带的电荷量极少,在Zeta电位测试过程中需要施加较强电场才能够引发足够明显的电泳运用,而且测试电极及其配套的样品池需要考虑到对于有机溶剂的耐受性。在这篇应用报告中,我们利用插入式电极,利用BeNano 90 Zeta纳米粒度电位仪检测了分散在甲醇和乙醇环境中的硅颗粒的粒径和Zeta电位。原理和设备 动态光散射技术DLS,也称作光子相关光谱PCS或者准弹性光散射QELS,是利用激光照射在样品溶液或者悬浮液上,通过光电检测器检测样品颗粒布朗运动产生的散射光波动随时间的变化。利用相关器的时间相关性统计学计算可以得到相关曲线,进而得到颗粒的布朗运动速度,即扩散系数D。通过斯托克斯-爱因斯坦方程,我们把颗粒的布朗运动速度和其粒径DH联系起来:其中kB为玻尔兹曼常数,T为环境温度,𝜂为溶剂粘度,DH为颗粒的流体力学直径。电泳光散射技术ELS是利用激光照射在样品溶液或者悬浮液上,检测向前角度的散射光信号。在样品两端施加一个电场,样品中的带点颗粒在电场力的驱动下进行电泳运动。由于颗粒的电泳运动,样品的散射光的频率会产生一个频移,即多普勒频移。利用数学方法处理散射光信号,得到散射光的频率移动,进而得到颗粒的电泳运动速度,即电泳迁移率μ。通过Herry方程,我们把颗粒的电泳迁移率和其Zeta电位ζ联系起来:其中ε为介电常数,𝜂为溶剂粘度,f(κα)为Henry函数,κ为德拜半径倒数,α代表粒径,κα代表了双电层厚度和颗粒半径的比值。丹东百特公司的BeNano 90 Zeta纳米粒度电位仪,使用波长671 nm,功率50 mW激光器作为光源,在90度角进行粒径检测,在12度角进行Zeta电位检测。采用PALS相位分析光散射技术。样品制备和测试条件1#纳米硅粉末样品分散在甲醇分散液中,2#纳米硅样品分散在乙醇分散液中,施加超声波进行分散。通过BeNano 90 Zeta内置的温度控制系统开机默认测试温度控制为25℃±0.1℃,样品注入玻璃粒径池采用动态光散射进行粒径池进行粒径测试。使用插入式电极进行Zeta电位测试。每一个样品在放入样品池后进行至少三次测试,以检测结果的重复性和得到结果的标准偏差。测试结果和讨论粒径测试图2. 动态光散射检测1#纳米硅样品的粒径分布曲线(上)和2#纳米硅样品的粒径分布曲线(下)通过使用动态光散射技术,得到当前分散条件下同样品的粒径和粒径分布。其中1#样品Z-均直径为365.2±0.8 nm,PDI为0.58;2#样品Z-均直径为41.0±0.3 nm,PDI为0.50。可以看出粒径测试结果具有很好的重复性,两个样品的PDI较大,分布都比较宽,这也可以从样品的粒径分布曲线中看出。图3. 使用插入式电极检测1#(上)样品和2#(下)样品的三次测试的相图通过电泳光散射,得到了样品的Zeta电位信息。图3中展示了三次重复性测试的相图,相图斜率代表了散射光由于电泳运动造成的频率的偏移。可以通过图中曲线看出,分散在甲醇中的1#样品斜率清晰,信噪比良好,而分散在乙醇中的2#样品相图相对嘈杂。对于样品的3次重复性结果列于表1中,可以看到纳米硅样品在甲醇和乙醇溶液环境中Zeta电位为负值,说明样品颗粒携带负电,三次测试结果的重复性较好。颗粒在甲醇环境中的Zeta电位幅值明显高于乙醇环境。
  • 线上直播 | 43高性能直线步进电机特点及优势
    直线步进电机如何小的空间实现大的推力,是医疗仪器,分析仪器,实验室设备,自动化设备,通讯设备等行业的需求,Haydonkerk Pittman(HKP)工程师们对现有的43系列电机进行了重新设计,通过重新设计电机的转子和定子,更换更高强度的轴承,在同步长前提下,电机高,中,低速运动中都推力得到了很大提升,具体提升多少,我们直播间用数据来更直观地告诉你!长按识别二维码报名直播
  • 应用指南丨pH电极的日常维护与保养
    发酵培养基的pH值,对微生物生长具有非常明显的影响,也是影响发酵过程中各种酶活的重要因素。因此,pH的监测与调节,于发酵过程而言十分重要。 发酵过程中通常是采用复合pH电极直接插入罐内发酵液的方式对pH进行实时监测。而高压高温的灭菌操作和发酵液的理化性质会对pH电极测量造成影响,所以正确的使用方法和日常的维护保养尤其关键。 1. 安装使用前的准备① 打开包装时,要仔细检查电极的pH敏感膜玻璃、隔膜(素烧陶瓷芯)和玻璃体是否存在机械损伤。② 取下盛液套并用纯水清洗电极顶部,然后用湿纸巾或者吸水纸轻轻擦干。注意不要摩擦pH敏感膜,以防增加响应时间。③ 将pH电极平缓移至垂直位置以防pH敏感膜玻璃球泡内存有气泡。如没有充满液体或存有气泡,应轻轻甩动电极使球泡内充满液体,直至没有气泡。④ 电极使用前可先在酸性缓冲液(pH4.01)中浸泡数分钟,用纯水冲洗玻璃球泡部分,再用吸水纸轻轻将玻璃球泡部分的水吸干,再在中性缓冲液(pH6.86或7.00等)中浸泡数分钟以活化电极,然后再开始校准。 2. pH电极两点校准操作将pH电极在标准缓冲液中浸泡10min,待测定数值稳定1min左右后,再依次进行pH电极的第1点标定和第二点标定。以HOLVES发酵罐为例:① 进行校准前,根据缓冲液类型进行参数选择:[GB]指使用的是符合GB/T27501-2011标准的缓冲液,一般使用的几种缓冲液pH值为4.00、6.86和9.18,其相对应的“稳定度”即“缓冲液的不确定度”通常选择±0.02pH。霍尔斯通常使用的是METTLER TOLEDO InPro3030系列pH电极,参数[MT_9]即对应其品牌的缓冲液,一般使用的缓冲液pH值为4.01、7.00和9.21,其“稳定度”需根据所使用的缓冲液型号进行选择。 ② 连接电极,并用纯水冲洗电极,冲洗后再用吸水纸轻轻吸干探头上的水。③ 将玻璃球泡部分浸没在第1种缓冲液(例pH=4.01)内(隔膜应完全浸没在缓冲液中),待标准值稳定后(30秒至60秒)点击第1点确认,第1点标定结束。 ④ 将电极从第1种缓冲液中取出,并用纯水冲洗电极,冲洗后再用吸水纸轻轻吸干探头上的水。⑤ 将玻璃球泡部分浸没在第二种缓冲液(例pH=9.18)内(隔膜应完全浸没在缓冲液中),待标准值稳定后(30秒至60秒)点击第二点确认,第二点标定结束,等待使用(建议时间不要太长)。 3. 电极校准时的注意事项① 校准时请注意采用新鲜的缓冲液;② 电极在缓冲液中放置1min后再进行后续操作;③ 冲洗电极后只能用柔软的吸水纸吸干水分,切勿摩擦pH敏感膜;④ 电极的校准周期根据不同的使用环境和精度要求而定,请在保证精度的前提下确定适当的校准周期;⑤ 由于pH电极探头及其易碎,所以在使用过程中切勿磕碰。 4. pH电极性能测试pH电极测定酸碱度法是依据能斯特(Nernst)方程原理来进行的,电极的电动势与pH值呈线性关系,一般用两种不同pH值的缓冲液进行标定,用来确定曲线的斜率。而通常所说的pH电极响应斜率,是指pH电极用来把电极的毫伏(mV)信号转换为pH值,它是通过不同缓冲液测得的电压差值,除以缓冲液差值得到的。这个斜率是判定电极寿命是否耗尽的一个重要指标。 (Nernst能斯特方程) 需要注意的是,由于斜率与温度呈正比关系,当溶液温度发生变化,根据能斯特方程,溶液的ΔE将随温度T呈线性变化,而电极是根据检测到的溶液电动势能换算成pH值的,所以必须进行温度补偿以抵消温度对测量结果的影响。 (斜率与温度呈正比关系)所谓温度补偿,是将电极在标定温度下(一般为25℃)得到的斜率按能斯特公式换算到当前温度下的斜率,从而得到当前温度下正确的pH值。主要用来修正由于标准缓冲液等标样在标定时的温度与实际样品溶液温度不同引起的偏差。HOLVES系列产品可以通过设备的温度电极测量到当前液体温度,然后通过自身软件计算后,显示经温度补偿后的pH值。所以,无论是校准还是性能测试,都需要确保设备的温度电极是工作状态。 斜率测试具体操作方法:① 把进行两点校准后的电极用纯水清洗,并用柔软的吸水纸吸干水分。② 按照上文校准时使用的方法调整参数与稳定度,下文以MT标准为例。③ 首先使用pH=7.00的缓冲液测定零点,并在显示屏上读出mV值。HOLVES标配的pH电极零点在6.5~7.5范围内,表示电极正常。④ 将电极清洗后,再插入pH=4.01(记作pH1)的标准缓冲溶液中,在显示屏上读出mV值(记作mV1)⑤ 将电极清洗后,再插入pH=9.21(记作pH2)的标准缓冲溶液中,在显示屏上读出mV值(记作mV2)⑥ 计算电极的斜率,即(mV1-mV2)/(pH1-pH2)⑦ 根据能斯特方程理想状态下(25℃)时,理想斜率为59mV/pH,即溶液每变化一个pH值,电极就产生59mv的电位变化。那么理想校正下,斜率应在59mV/pH左右。当斜率的值小于53mV/pH或者大于63mV/pH时,需要更换新的pH电极,所以当校正斜率在53~63mV/pH范围时,结果是可信的。 HOLVES系列发酵罐可直接读出电极所测液体的电压信号,并且如果电极出现问题或者安装、使用错误,pH校准界面下方会弹出电极不可用红色提示字样,方便客户了解电极的使用状态。 5. 电极的清洗① 一般性污染用水、0.1mol/L NaOH或0.1mol/L HCl清洗电极数分钟。② 油脂或有机物污染用丙酮或乙醇清洗电极数秒钟。③ 硫化物污染(隔膜发黑)用硫脲/HCl处理,将玻璃球泡部分浸泡在溶液中(隔膜应没入溶液中),直到隔膜无色(至少1小时),然后浸泡在3mol/L的KCl中至少12小时,完全冲洗并重新校准后可使用。④ 蛋白质污染(隔膜发黄)用胃液素/HCl处理,将玻璃球泡部分放入溶液中,确保隔膜浸没在溶液中(至少1小时),然后用蒸馏水冲洗、重新校准。 6. 电极的保存① 每个生产周期结束后,使用去离子水认真冲洗电极头与隔膜,绝不可使这些零件上的测量溶液变干。② 电极不可放在蒸馏水中保存,较长时间不用时,应当将其连同电极头与隔膜充分浸泡在3mol/L的KCI或9816/ViscolytTM电解液内。③ 电极不能长期干放,不能在表面附有干燥介质时贮存电极。如果因错误导致电极被干燥存放数日,应在使用之前将其浸泡在正常存储电解液内若干小时。④ 应时常检查连接器是否出现受潮迹象。如有必要,用去离子水或酒精彻底清洗,然后小心擦干。希望以上的内容能对您的发酵提供一点帮助,如有问题可与我们联系,HOLVES将竭诚为您服务!注:本篇文章内容及图片均为霍尔斯HOLVES版权所有,未经授权禁止转载及使用。
  • Nature Communications新出:双极电极引领钠离子电池设计新方向
    pstrong仪器信息网讯/strong  可充电电池广泛应用于移动设备和大规模能源储存。然而,可充电电池的大规模应用不仅消耗了大量的不可再生资源,而且产生了大量的电池废弃物,对环境和生态造成了极大地威胁。通过回收和再利用废旧电池,不仅可以减少对电池关键材料资源的需求,也能减轻对环境和生态的不利影响。广东工业大学林展课题组在Nature Communications上发表了 “Sustainability-inspired cell design for a fully recyclable sodium ion battery”的最新研究成果,提出在钠离子电池中引入双极电极设计的思路,实现了电极材料高效回收利用。结果表明,以铝箔作为共享集流体,Na3V2(PO4)3作正极的钠离子电池中,Na3V2(PO4)3回收率接近100%,元素铝回收率接近99.1%,固相材料回收率达98.0%。该研究指明了下一代钠离子电池技术新的研究方向。/pp  钠离子电池是锂离子电池的理想替代品,然而其大规模应用势必产生资源和环境问题。可回收电池设计是实现电池可持续发展的有效途径。一个典型的电池结构主要由配件、电解液、隔膜、正极材料、负极材料和集流体六部分组成,其中配件、电解液和隔膜的回收相对容易,而成本较高的正、负极电极单元回收较困难。双极电极设计,以铝作为共享集流体,可以实现电极材料的高效回收,而铝和钠不发生合金化反应是该设计的基础。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/ddd60013-36bf-469c-b152-2faa01648fe3.jpg" title="双极电极.png" alt="双极电极.png" width="600" height="292" border="0" vspace="0" style="width: 600px height: 292px "/  /pp style="text-align: center "传统单极电极(左)和新型双极电极(右)/pp  金属钠和水可以生成氢氧化钠,氢氧化钠和铝可以生成偏铝酸钠;向偏铝酸钠中加入盐酸,可以生成氢氧化铝和氯化钠。以上简单的化学反应,组成了实现电池材料的循环利用的基本思路。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/f873bce9-d9a6-4f3c-aadc-236648f9a03c.jpg" title="41467_2019_9933_Fig3_HTML.png" alt="41467_2019_9933_Fig3_HTML.png" width="300" height="300" border="0" vspace="0" style="width: 300px height: 300px "//pp style="text-align: center "循环利用示意图/pp  研究表明,循环再生的Na3V2(PO4)3@C(NVP@C)正极材料,通过XRD衍射比对、充放电测试和循环伏安测试,证实了其仍具有与之前相近的电化学性能,说明了该思路的可行性。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/5a7101cb-45da-489f-b3fe-aa2e184db295.jpg" title="41467_2019_9933_Fig4_HTML.png" alt="41467_2019_9933_Fig4_HTML.png" width="600" height="157" border="0" vspace="0" style="width: 600px height: 157px "//pp style="text-align: center "  XRD衍射比对、充放电测试和循环伏安测试/pp  更多信息建议到Nature Communications官网浏览,地址:/pp  https://www.nature.com/articles/s41467-019-09933-0/ppbr//p
  • 基于Pμ SL 微尺度3D打印的三维微柱阵列电极
    微芯片电化学检测系统(microchip-based electrochemical detection system, μEDS),是一种基于电化学方法与微流控技术的检测平台,其具有高灵敏度、极少试剂消耗、快速检测、可适性高、自动化等优点,常用于现场实时应用场景,比如床边检测等。此类芯片中核心组件是微电极,其检测性能尤为关键。传统的微电极主要是二维或平面式的结构,如环状、带状、平板式。另一方面,具有三维结构的微电极因其更大的反应面积和优异的检测灵敏度已获得越来越多研究学者的关注。微尺度3D打印技术的出现,使得三维微柱阵列电极的实现变得更加便捷、快速、高效。PμSL(Projection Micro Stereolithography,面投影微立体光刻)是一种面投影微尺度超高精度光固化增材制造技术,使用高精度紫外光刻投影系统,将需要打印的三维模型分层投影至树脂液面,分层光固化成型并逐层累加,最终从数字模型直接加工得到立体样件。该技术具有打印精度高、跨尺度加工、成型效率高、制造成本低等突出优势,被认为是目前最具有前景的三维微细结构加工技术之一。图1:PμSL技术原理示意图通过结合软光刻以及金属沉积技术,PμSL微尺度 3D打印技术近期在电化学检测领域取得系列成果。其中的微电极的制备过程大致为:通过PμSL微尺度3D打印技术打印得到三维微柱阵列模具,然后通过PDMS二次翻模得到PDMS材质的三维微柱阵列,最后再经过磁控溅射等金属沉积方式将金属比如金沉积在三维微柱结构的表面作为导电层以形成最终的微柱电极。此外,还可选择性地在电极表面修饰Pt-Pd/多层碳纳米管等其他改性物质以提高电化学检测性能。研究一:基于微柱阵列电极的生物标记物高灵敏度检测研究摘要:微柱阵列电极因其高质量运输、低检测极限以及微型化的特点被广泛用于电化学检测领域。该研究工作阐述了表面镀金的PDMS基微柱阵列电极的制备、数值仿真、表面改性以及表征。9×10的微柱阵列排布在0.09cm2的区域内,其中微柱的高度分别为100 μm,300 μm 和500 μm。微柱阵列电极是使用PμSL微尺度3D打印技术与软光刻相结合的方法制备而得,通过SEM和循环伏安法进行表征测试。实验结果显示,无论扫描速率的高低,高度值更大的微柱有利于提高电流密度。Pt-Pd/多层碳纳米管材料涂覆可进一步提高微柱阵列电极的电化学检测性能。相较于平板式电极,微柱阵列电极的电化学检测灵敏度是前者的1.5倍。高度500 μm的Pt-Pd/多层碳纳米管改性的微柱阵列电极可用于检测肌氨酸(一种前列腺癌的生物标记物),其线性范围和检测极限分别是5-60 μM 和1.28 μM。这个检测范围覆盖了肌氨酸在人体组织的浓度区间(0-60 μM)。因其更高的微柱高度和更大的比表面积,微柱阵列电极比平板式电极获得了更好的检测性能。该研究工作为高检测灵敏度的微柱阵列电极在低丰度分析物的检测应用提供了有效的指导。图2:微柱阵列电极的制备过程示意图及改性电极和电化学检测中典型的三电极式简易传感装置论文信息:DOI: 10.1039/d0ra07694e.研究二:动态微流体中微柱阵列电极的电化学检测研究摘要:高集成度、高灵敏度、快速分析、极小的试剂消耗等优点促使μEDS备受学术界的关注。微小化的工作电极是μEDS的核心部件,其性能决定了整个μEDS的检测表现。相比于传统的微电极形貌,如带状、环状、圆片状,三维微柱阵列电极因其更大的反应面积,具有更高的响应电流和更低的检测极限。在该研究工作中,采用数值仿真研究了μEDS的检测性能以及三维微柱的形貌和流体的动力学参数,包括微柱的形状、高度以及排列方式和反应溶剂的流速。μEDS的尾端效应在基于预设的电流密度参数下也进行了定量分析。此外,通过结合PμSL微尺度3D打印技术与软刻蚀的方法制备的PDMS基三维微柱阵列电极与微通道集成,用于研究电化学检测。循环伏安法和计时电流法测试的结果表明,实验数据与模拟数据吻合较好。此研究为μEDS的参数设计提供了指导性建议,所使用的方案亦可适用或借鉴于分析和优化基于纳米芯片的电化学检测系统(nanochip-based electrochemical detection system, nEDS)。图3:μEDS和微柱阵列的示意图以及微柱阵列的形貌参数论文信息:DOI:10.3390/mi11090858.上述研究中微柱电极结构模具均采用PμSL微尺度3D打印技术加工,所采用的加工设备均为摩方精密(BMF, Boston Micro Fabrication)公司10 μm光学精度设备P140,其最大打印尺寸为19.2mm (L)×10.8mm (W)×45mm (H),打印层厚为 10~40 μm。图4:BMF公司10微米系列精度设备P140/S140
  • 基于Pμ SL 微尺度3D打印的三维微柱阵列电极
    微芯片电化学检测系统(microchip-based electrochemical detection system, µEDS),是一种基于电化学方法与微流控技术的检测平台,其具有高灵敏度、极少试剂消耗、快速检测、可适性高、自动化等优点,常用于现场实时应用场景,比如床边检测等。此类芯片中核心组件是微电极,其检测性能尤为关键。传统的微电极主要是二维或平面式的结构,如环状、带状、平板式。另一方面,具有三维结构的微电极因其更大的反应面积和优异的检测灵敏度已获得越来越多研究学者的关注。微尺度3D打印技术的出现,使得三维微柱阵列电极的实现变得更加便捷、快速、高效。PμSL(Projection Micro Stereolithography,面投影微立体光刻)是一种面投影微尺度超高精度光固化增材制造技术,使用高精度紫外光刻投影系统,将需要打印的三维模型分层投影至树脂液面,分层光固化成型并逐层累加,最终从数字模型直接加工得到立体样件。该技术具有打印精度高、跨尺度加工、成型效率高、制造成本低等突出优势,被认为是目前最具有前景的三维微细结构加工技术之一。图1:PμSL技术原理示意图通过结合软光刻以及金属沉积技术,PμSL微尺度 3D打印技术近期在电化学检测领域取得系列成果。其中的微电极的制备过程大致为:通过PμSL微尺度3D打印技术打印得到三维微柱阵列模具,然后通过PDMS二次翻模得到PDMS材质的三维微柱阵列,最后再经过磁控溅射等金属沉积方式将金属比如金沉积在三维微柱结构的表面作为导电层以形成最终的微柱电极。此外,还可选择性地在电极表面修饰Pt-Pd/多层碳纳米管等其他改性物质以提高电化学检测性能。研究一:基于微柱阵列电极的生物标记物高灵敏度检测研究摘要:微柱阵列电极因其高质量运输、低检测极限以及微型化的特点被广泛用于电化学检测领域。该研究工作阐述了表面镀金的PDMS基微柱阵列电极的制备、数值仿真、表面改性以及表征。9×10的微柱阵列排布在0.09cm2的区域内,其中微柱的高度分别为100 μm,300 μm 和500 μm。微柱阵列电极是使用PμSL微尺度3D打印技术与软光刻相结合的方法制备而得,通过SEM和循环伏安法进行表征测试。实验结果显示,无论扫描速率的高低,高度值更大的微柱有利于提高电流密度。Pt-Pd/多层碳纳米管材料涂覆可进一步提高微柱阵列电极的电化学检测性能。相较于平板式电极,微柱阵列电极的电化学检测灵敏度是前者的1.5倍。高度500 μm的Pt-Pd/多层碳纳米管改性的微柱阵列电极可用于检测肌氨酸(一种前列腺癌的生物标记物),其线性范围和检测极限分别是5-60 μM 和1.28 μM。这个检测范围覆盖了肌氨酸在人体组织的浓度区间(0-60 μM)。因其更高的微柱高度和更大的比表面积,微柱阵列电极比平板式电极获得了更好的检测性能。该研究工作为高检测灵敏度的微柱阵列电极在低丰度分析物的检测应用提供了有效的指导。图2:微柱阵列电极的制备过程示意图及改性电极和电化学检测中典型的三电极式简易传感装置研究二:动态微流体中微柱阵列电极的电化学检测研究摘要:高集成度、高灵敏度、快速分析、极小的试剂消耗等优点促使µEDS备受学术界的关注。微小化的工作电极是µEDS的核心部件,其性能决定了整个µEDS的检测表现。相比于传统的微电极形貌,如带状、环状、圆片状,三维微柱阵列电极因其更大的反应面积,具有更高的响应电流和更低的检测极限。在该研究工作中,采用数值仿真研究了µEDS的检测性能以及三维微柱的形貌和流体的动力学参数,包括微柱的形状、高度以及排列方式和反应溶剂的流速。µEDS的尾端效应在基于预设的电流密度参数下也进行了定量分析。此外,通过结合PμSL微尺度3D打印技术与软刻蚀的方法制备的PDMS基三维微柱阵列电极与微通道集成,用于研究电化学检测。循环伏安法和计时电流法测试的结果表明,实验数据与模拟数据吻合较好。此研究为µEDS的参数设计提供了指导性建议,所使用的方案亦可适用或借鉴于分析和优化基于纳米芯片的电化学检测系统(nanochip-based electrochemical detection system, nEDS)。图3:μEDS和微柱阵列的示意图以及微柱阵列的形貌参数上述研究中微柱电极结构模具均采用PμSL微尺度3D打印技术加工,所采用的加工设备均为摩方精密(BMF, Boston Micro Fabrication)公司10 μm光学精度设备P140,其最大打印尺寸为19.2mm (L)×10.8mm (W)×45mm (H),打印层厚为 10~40 μm。图4:BMF公司10微米系列精度设备P140/S140官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 透明电极指纹传感器问世
    p  让手机屏任何位置都能识别身份/pp  科技日报北京7月8日电 (记者张梦然)英国《自然· 通讯》杂志近日发表了一项材料科学新突破:韩国科学家团队用超长银纳米纤维和纯银纳米线组成的随机混合网络纳米结构,创造出新型透明电极,进而产生一种透明的指纹传感器。在智能手机屏幕上的演示表明,这种传感器可以让用户将手指放在屏幕的任何位置进行身份识别,而不需要使用指纹激活按钮。/pp  指纹传感器是电子设备实现指纹自动采集的关键器件。其需要在一颗不足0.5平方厘米的晶片表面集成10000个以上的半导体传感单元,因此尽管指纹采集现在已很常见,但指纹传感器的制造仍属于一项综合性强、技术复杂度高、制造工艺难的高新技术。/pp  消费电子市场一直大力追求透明的指纹传感器。不过,现阶段的技术受限于关键性的设计限制,比如需要开发出具有光传输和电子导电功能高的透明电极。而此次,科学家终于推出了制造智能手机的指纹传感器阵列,这些阵列可以同步检测触觉压力和手指皮肤温度。/pp  韩国蔚山国立科技研究所科学家团队设计了一种新方法,来制造柔性透明的多功能传感器阵列。该设计的秘诀在于根据由超长银纳米纤维和纯银纳米线组成的随机混合网络纳米结构,创造出新型透明电极。/pp  这种混合网络表现出较高的光传输力和低电阻,极耐机械弯折。将其融入指纹传感器阵列后,就得到一个高分辨率装置,能够准确可靠地检测触摸条件下指纹的脊谷区域。/pp  研究团队将指纹传感器阵列、压敏晶体管和温度传感器集成至智能手机显示屏,借此展示了这项新技术在移动设备上的可应用性。这也意味着,这种传感器有望在未来取代指纹激活按钮。/pp  总编辑圈点/pp  手机迭代升级的速度太快,快到让人难以记起几年前的它,更难以想象几年后的它。如今我们对手机指纹解锁、指纹支付习以为常,简直都忘了曾经每天输入密码千百遍。这种“进化”还在继续:新上市的全面屏手机,正在用屏下指纹识别替代指纹识别键,只是指纹采集的位置依然固定。也许再过几年,随意触摸手机任何位置都能解锁。但愿那时,你还记得它曾经有个指纹识别键。/ppbr//p
  • 莱伯泰科新建智能化实验室设备生产项目奠基
    2021年3月18日“莱伯泰科新建智能化实验室设备生产项目”在天津宝坻京津中关村科技城破土动工。天津宝坻区区长毛劲松、京津中关村管委会主任王浩及莱伯泰科(688056.SH)公司董事长胡克等一行领导出席项目奠基仪式,并为项目挥锹奠基。 春寒料峭,阴雨绵绵,忽阴忽晴,乍暖还寒。随着一场绵软的春雨,莱伯泰科(天津)科技有限公司“新建智能化实验室设备生产项目”奠基仪式如期而至。2021年3月18日一早,莱伯泰科部分员工与宝坻区及津京中关村管委会一行领导一齐参加了项目工厂奠基仪式,共同见证这一辉煌时刻。仪式开始,莱伯泰科董事长胡克博士作为公司代表为奠基仪式致辞,他表示“实验分析仪器和实验室建设是开展科学研究最为基础的条件,也是影响国家科技创新和科学研究向前发展的卡脖子技术,其快速的发展对促进重大科学发现和基础研究进展等多方面具有重要战略意义。实验分析仪器属于高端精密设备,项目落成将带动上游零部件生产供应商、机械加工企业、下游分析检测企业乃至整个产业链的发展。同时,还可储备丰富的人才,涉及的专业领域包含化学、物理、机械、电子、软件等多学科。”他还强调“北京莱伯泰科仪器股份有限公司已在上海证券交易所科创板挂牌上市,这代表着莱伯泰科开启了发展的新篇章!莱伯泰科此次在天津市宝坻区中关村科技城建立新的研发和生产基地亦将是公司发展的一个新的里程碑!莱伯泰科将以此为基地逐渐建成除北京以外的第二研发、应用基地,这一决策对于莱伯泰科整个产业链条未来发展都具有战略性意义,这也必将对吸引上下游企业、同时吸引更多的优秀人才来到天津宝坻,为区域产业发展起到积极的推动作用和贡献。莱伯泰科天津公司自工程筹建以来,各级领导对莱伯泰科天津公司工程的规划设计及开工建设,给予了亲切的关怀和全力支持,接下来公司将在区委区政府的正确领导下,在上级主管部门的大力支持下,在参与工程服务的各相关单位的同心协力下,高标准、高质量、高速度地完成工程,尽早发挥项目效益,为整个公司也为天津市宝坻区又快又好的发展做出更多贡献。”莱伯泰科董事长胡克博士致辞发言随后,项目承建方青岛新大陆国际工程建设有限公司董事长潘长俊先生为奠基仪式致辞,他表示:“工程建设方将严格执行技术标准,规范施工程序,为项目创建高标准高质量的优质工程,将“莱伯泰科新建智能化实验室设备生产项目”打造成天津市宝坻区津京中关村科技城优质的样板工程,为宝坻经济发展注入新活力,祝贺“莱伯泰科新建智能化实验室设备生产项目”开工大吉,公司事业蓬勃发展!” 青岛新大陆国际工程建设有限公司董事长潘长俊先生致辞发言最后,宝坻区区长毛劲松先生向莱伯泰科项目奠基表示祝贺,他说:“莱伯泰科入住津京中关村科技城不仅有利于津京中关村科技城的发展,而且对于国产实验室设备整个行业的发展意义非凡,感谢像莱伯泰科这样的企业对津京中关村科技城及宝坻经济建设的支持,宝坻区政府将为入驻企业提供优质服务,助力各企业发展,希望所有企业工作人员在宝坻工作开心,生活舒心,最终实现多方共赢!”。宝坻区区长毛劲松先生致辞发言在声声的礼炮声中,“莱伯泰科新建智能化实验室设备生产项目”奠基仪式正式启动,区领导及莱伯泰科高管团队执锹为项目开工奠基,伴随着祝福和期待莱伯泰科(天津)科技有限公司向着实质性投产迈出重要一步,期待项目投产发挥作用的一天。【关于莱伯泰科(天津)科技有限公司】莱伯泰科(天津)科技有限公司是北京莱伯泰科仪器股份有限公司为响应国家“京津冀协同发展”重大战略号召,发挥高新技术企业研发、生产技术优势而成立的全资子公司,该公司工厂规划承载莱伯泰科的部分生产主体功能,一旦落成,将提高公司智能化实验分析仪器的生产技术水平,增强生产能力,提升生产效率,降低综合生产成本,增强公司整体竞争力,为公司未来长期发展打下坚实基础。项目建设完成后,莱伯泰科将逐步形成研发主体在中国北京和美国,生产主体在中国北京、天津和美国,产品营销和服务中心遍布中国内地主要城市、中国香港、美国马萨诸塞州和宾夕法尼亚州的发展新格局。公司将继续坚持以国家产业政策为导向,以研发促进销售,以销售带动生产,发挥产业集聚效应为今后扩大产能,加速发展奠定重要基础;并为带动就业、疏解非首都功能贡献力量。
  • 国产示波器厂商面临芯片卡脖子,拟IPO融资2亿开展芯片研发
    近日,国产电子测试测量仪器厂商深圳市鼎阳科技股份有限公司发布IPO招股说明书,拟募资约3.4亿多元,其中2亿多元用于高端通用电子测试测量仪器芯片及核心算法研发项目。针对高端电子测试测量设备可能发生的卡脖子问题,鼎阳科技本次募集用于高端通用电子测试测量仪器芯片及核心算法研发项目的资金投资情况如下,招股书显示,在高端通用电子测试测量仪器芯片及核心算法研发项目中,芯片研发主要集中于4GHz 数字示波器前端放大器芯片、高速ADC芯片、低相噪频率综合本振模块和40GHz宽带定向耦合器模块等部分的设计。这些芯片属于信息链芯片。据了解,信号链芯片主要包括放大器、数模转换类,其中转换器属于其中技术壁垒最高细分品类。转换器是由模拟电磁波转换成0101比特流最关键的环节,具体又可以分为ADC和DAC两类,ADC作用是对模拟信号进行高频采样,将其转换成数字信号;DAC的作用是将数字信号调制成模拟信号。其中ADC在总需求中占比接近80%。ADC/DAC是整个模拟芯片皇冠上的明珠,核心难度有两点:抽样频率和采样精度难以兼得(高速高精度ADC壁垒最高)以及需要整个制造和研发环节的精密配合。ADC关键指标包括“转换速率”和“转换精度”,其中高速高精度ADC壁垒最高。数据转换器主要看两个基本指标,转换速率和转换精度。转换速率通常用单位sps(Samples per Second)即每秒采样次数来表示,比如1Msps、1Gsps对应的数据转换器每秒采样次数分别是100万次、10亿次;转换精度通常用分辨率(位)表示,分辨率越高表明转换出来的数字/模拟信号与原来的信号之间的差距越小。高性能数据转换器需具备高速率或高精度的数据转换能力。鼎阳科技是一家专注于通用电子测试测量仪器的开发和技术创新的企业,目前已研发出具有自主核心技术的数字示波器、波形与信号发生器、频谱分析仪、矢量网络分析仪等产品,具备国内先进通用电子测试测量仪器研发、生产和销售能力。该公司依与示波器领域国际领导企业之一力科和全球电商平台亚马逊建立了稳定的业务合作关系。其自主品牌“SIGLENT”已经成为全球知名的通用电子测试测量仪器品牌,主要销售区域为北美、欧洲和亚洲电子相关产业发达的地区。该公司先后承担国家部委、深圳市和宝安区研发及产业化项目合计9项,现有专利167项(其中发明专利106项)和软件著作权30项,公司2017年、2018年连续两年被评为深圳市宝安区创新百强企业,2020年被广东知识产权保护协会评为广东省知识产权示范单位。招股书显示,鼎阳科技向境外采购的重要原材料包括 ADC、DAC、FPGA、处理器及放大器等 IC 芯片,该等芯片的供应商均为美国厂商。截至本招股说明书签署日,公司在产产品或在研产品所使用的芯片中,美国TI公司生产的四款 ADC 和一款 DAC 属于美国商业管制清单(CCL)中对中国进行出口管制的产品,需要取得美国商务部工业安全局的出口许可。公司已经取得这五款芯片的许可,其中四款芯片的有效期到 2023 年,其余一款芯片的有效期到2025年。报告期内,这五款芯片中仅两款用于具体产品,且实现销售。美国近期将 I/O≥700 个或 SerDes≥500G 的FPGA从《出口管制条例》中移出许可例外,国内厂商若购买相关FPGA则需要取得美国商务部工业安全局的出口许可。目前鼎阳科技研发、生产尚不需要该等 FPGA,但由于公司产品结构逐步向更高档次发展,对 ADC、DAC、FPGA、处理器及放大器等IC芯片的性能要求逐步提高,公司后续研发及生产所使用的IC芯片等原材料亦可能涉及美国商业管制清单中的产品。目前我国由于高端芯片,特别是模拟芯片等受制于人,使得电子测试测量仪器厂商在技术升级的过程中困难重重。高端电子测试测量仪器对模拟芯片的性能提出了更高的要求,目前国产芯片无法满足需求。而ADC芯片的产业链和半导体产业的一样,其产业链庞大而复杂,可以分为:上游支撑产业链,包括半导体设备、材料、生产环境;中游核心产业链,包括 IC 设计、 IC 制造、 IC 封装测试;下游需求产业链,覆盖工业、通信、消费电子、航空、国防及医疗等。聚焦ADC领域,全球主要供应商仍是TI、ADI为首的几家国际大厂,而高性能ADC在军用领域、高端医疗器械以及精密测量等领域起着至关重要的作用,因此ADC技术的国产替代对于我国各下游产业的发展意义重大。
  • 想提高电催化研究效率?多电极控温流动看过来!
    电化学----“古老又年轻”电催化作为纳米材料和能源化学领域的研究热点,是未来新能源存储与转化技术的关键所在,如以电解水制氢和燃料电池为核心的氢能产业。除了可以通过小分子的活化转化将可再生能源存储为化学能,电催化更有魅力的地方在于温和、可控、绿色的化学品合成。其实,电化学的发展史是非常有渊源的。早在1893年Thompson发现电子以前,电化学的基本原理和规律就已从实验中得出。 图1:1780年Galvani发现“生物电”现象电化学的起源可以追湖到1780年Galvani从生命体系中发现的“生物电”现象,它揭示了生物学和电化学之间的深奥联系。 图2:1800年Volta发明利用电化学原理连续供电的伏打电堆1800年Volta发明了人类*个电池,它是利用电化学原理制成的*个具有实用价值的连续供电装置。(图1-2)早期,科学家主要是依赖对电流、电位、电容和电量等电化学参数的测量和分析研究,获得的宏观数据限制了对电极界面结构和反应历程的实质性认识。电化学*的进步发生在20世纪的后30年间,把光谱技术同电化学方法结合在同一电解池中工作,从而实现在分子水平上认识电化学现象和规律。随着光谱、波谱技术从60年代,特别是80年代以来的迅速发展,原位光、波谱电化学方法,以及理论计算方法在电化学过程动力学的研究方面日益受到重视并得到了广泛应用。经过近100年的发展,电催化从最初作为电化学科学的一个分支,目前已经成为一门交叉性极强的学科,科学家也在不断挖掘新的合成路径来提高电催化性能。催化剂“动起来”更有效率近期,美国化学学会Chemrxiv预印本期刊发表的一篇文章中使用Vapourtec离子电化学反应器开发了一种用于生成六元二锂盐的多相连续流,该例建立了一种生成六元二芳基碘酸盐的多步连续流动方法。这是对现有批处理方法在可伸缩性和原子经济方面的一个显著改进。该方法Friedel-Crafts类烷基化中使用容易获得的乙酸苄基酯,而随后的阳极氧化环化直接生成相应的环状碘鎓盐。* Friedel-Crafts 反应(傅-克反应)指芳香化合物在酸(Lewis酸或质子酸)催化下与卤代烃和酰卤等亲电试剂作用,在芳环上导入烷基或酰基的反应,分为Friedel-Crafts烷基化反应和Friedel-Crafts酰基化反应。* 高价碘化合物(HVI)是合成化学家公认的试剂。它们被描述为其他危险过渡金属的替代品。这是由于它们在亲电基团转移、光催化或有机催化中的巨大反应性,以及它们作为天然产物合成的构建块的实用性。在这篇研究文章中,科学家通过Brø nsted酸介导的Friedel-Crafts反应,然后进行氧化环化,以形成所需的CDIS 1,改进了碘油烯的形成。这种合成方法是以邻碘苄基醇为起始原料。它允许在短的反应时间内完成各种繁琐的合成CDIS方法。流动化学可显著提高电催化剂的抗疲劳性和稳定性,甚至可以让很不稳定的催化剂达到持久稳定的催化效果。合成挑战一个显著的缺点是使用化学计量量的化学氧化剂,这降低原子经济性并需要额外的处理程序。解决方案碘烯的阳极氧化。电化学是一种非常经济的工具,可以避免使用化学氧化剂合成高价碘试剂。碘芳烃在电池内或电池外电化学过程中都是合适且成熟的介质。HVI、DIS和CDIS通过阳极氧化产生。电化学工艺的明显优势,因为不需要进一步稀释或添加,所以其在流动中的实验操作简单直接。因此,将已经建立的针对CDIS 1的传统合成法转化为多步电化学流程,从而提高反应时间、原子经济性和可扩展性。实验过程1、建立分批优化的反应条件 在分批条件下电化学氧化和环化中间体碘油烯,通过初步观察,确定三氟甲磺酸适合环化并作为抗衡离子。2、引入流动化学在仅两当量的TfOH以74%的产率形成产物1a。但是研究人员发现由于需要额外的苯,这些反应条件不能转移到多步骤反应中,会形成堵塞流动反应器的黑色沉淀物。 3、两步流程优化 反应在Vapourtec离子电化学流动反应器中进行,分别采用玻璃碳 (GC) 阳极和铂阴极。收率是基于在各自条件下通过两个反应器体积后的20 min (0.200 mmol) 收集。4、研究不同对位取代芳烃 在Vapourtec离子电化学流动反应器中研究了不同的对位取代芳烃。通过使用仲苄基醇来衍生苄基位置,在0°C下,3g转化的Friedel-Crafts步骤缩短了约10倍。实验总结1、开发了*个多步连续流动程序,用于生成环状六元二芳基碘鎓盐;2、从容易获得的乙酸苄基酯开始,将Friedel-Crafts烷基化与随后的阳极氧化环化相结合。由于这些反应的条件相当苛刻,该方法目前受到使用的窄原料的限制;3、未来可以通过解决窄原料的限制问题,实现其他基质和更高的产量;4、缩短反应时间,提高原子经济性和可扩展性。Vapourtec电化学反应器连续电化学反应电化学反应器一旦与Vapourtec流动化学系统集成,离子电化学反应器的温度可以控制在-10º C和100º C之间,这为探索开辟了广阔的化学反应空间。历史上,绝大多数电化学反应都是在室温下进行的,很少有冷却电化学反应的例子。辉瑞公司和日本庆应义塾大学最近发表的一些重要文献也表明,加热电化学反应时,反应结果会有很好的改善。 ● 集成或独立操作选项,易于组装/拆卸,无泄漏操作 ● 与E系列和R系列系统兼容 ● -10°C~+100°C ● 在高达5bar的压力下操作 ● 20种电极材料可用,使用5 cm x 5 cm扁平电极 ● 电极间距、电极面积和反应器体积的灵活性。*封面图来源于Pexels,其他图片来源于网络,旨在分享,如有侵权请联系删除参考文献:[1] One-Pot Synthesis and Conformational Analysis of Six-Membered Cyclic Iodonium Salts Lucien D. Caspers, Julian Spils, Mattis Damrath, Enno Lork, and Boris J. NachtsheimThe Journal of Organic Chemistry 2020 85 (14), 9161-9178 DOI: 10.1021/acs.joc.0c01125[2] https://chemrxiv.org/engage/chemrxiv/article-details/634bfda24a18762789e5c3b1
  • 8月30日09:30直播|类器官与器官芯片专场-第六届细胞分析大会
    全日程更新|8月30日开播!31位嘉宾云聚第六届细胞分析网络会议iCCA2023(点击查看)仪器信息网将于2023年08月30日-09月01日举办第六届细胞分析网络会议(iConference on Cell Analysis,iCCA 2023)。大会首日8月30日,特设【类器官与器官芯片】专题会场,12位嘉宾在线分享类器官的构建及流式、细胞成像等表征分析技术的应用!在线免费向听众开放报名,欢迎报名参会!报名链接: https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/icca2023 (点击报名)分会场设置日期上午下午08月30日类器官与器官芯片08月31日单细胞分析技术(上):微流控/质谱单细胞分析技术(下):测序/代谢组学09月01日细胞治疗产品的CMC质量控制分析细胞成像分析技术iCCA 2023 交流群 8月30日|类器官与器官芯片主题日程 精彩报告 速览《细胞(类器官)力学芯片研究进展》熊春阳 北京大学工学院 教授【摘要】越来越多的研究表明,物理力学微环境是机体生长发育、结构重建以及功能维持的重要因素,也与疾病的发生发展密切相关。微流控技术既可以在体外精确构建细胞(类器官)的物理力学微环境,也可以实现对细胞(类器官)表型的高通量、精确检测,为类器官和器官芯片研究与应用提供了强有力的工具。本次报告将介绍近期我们在细胞(类器官)力学芯片方面的一些研究进展。安捷伦细胞分析技术在类器官领域的应用林鹤鸣 安捷伦科技(中国)有限公司 产品应用专家【摘要】类器官作为更接近体内真是水平的研究模型,近年来受到越来越多研究者的青睐。类器官的拍照成像,是质控类器官,了解类器官生长情况的最直接手段。 安捷伦提供了长时间,高通量自动化的成像分析方法,同时配合微孔板检测,流式细胞术以及细胞能量代谢等手段,让科研工作者更为深入全面的分析类器官模型背后的科学问题。干细胞与类器官王凯 北京大学 研究员【摘要】干细胞衍生的类器官能够复现人体组织的三维结构和特征,能够用于研究人胚胎发育的过程,构建疾病模型和作为替代性的细胞治疗疗法。Hamilton自动化解决方案在细胞高通量筛选的应用潘晓 哈美顿(上海)实验器材有限公司 应用工程师【摘要】目前有多种细胞培养类型和基于细胞的系统用于基于细胞的试验;从传统的二维(2D)单层细胞到基于支架的3D培养(例如类器官),以及最近的器官芯片Organs-On-A-Chip (OOAC)。在基于细胞的高通量筛选试验中,在培养细胞的同时需要评估大量化合物/条件。这些试验的效率及标准化通常是通过自动化得以实现。自动液体处理系统可以通过控制关键因素确保整个过程的标准化,例如吸液和分液的速度、吸头在孔内的位置、移液步骤中板的倾斜、试剂在板上的温度和工作区域的无菌性。此外,自动化液体处理工作站可以通过96和384移液头显著提高通量,并整合第三方设备进行细胞成像。 在本次网络会议中,主要讨论如何使用Hamilton自动化液体处理工作站满足基于细胞的高通量筛选要求。Application of organoid technology in prostate stem cell and cancer research蔡志伟(Chua Chee Wai) 上海交通大学医学院附属仁济医院 研究员【摘要】In the recent years, we have witnessed the emergence of androgen receptor (AR)-independent prostate cancer (AIPC) with the clinical use of second-generation androgen deprivation therapy. Upon the progression to AIPC, the remaining treatment options are mainly palliative but not curable. Therefore, understanding the cellular origins and dynamics involved in AIPC evolution is crucial for identifying timely treatment strategies for these patients. In this presentation, I will first share with you the invention of prostate organoid technology, which facilitates novel discoveries in prostate stem cell and cancer research. Subsequently, I will talk about how we integrate organoid technology and single-cell transcriptomic analysis to identify novel AR-independent prostate luminal progenitor and cancer subsets. Our findings have highlighted the capability of organoid technology in preserving progenitor potential and tumor heterogeneity. Consequently, continual investigations using organoid technology should yield novel insights into the emergence of AIPCs and identify novel therapeutic targets for AIPC patients.复杂皮肤类器官构建及其应用冷泠 中国医学科学院北京协和医院 正高级/教授【摘要】冷泠研究团队基于空间基质组学技术及其研究成果,创建了一种具有表皮及毛囊附属器、真皮及神经系统的完整细胞极性的皮肤类器官。利用该类器官进行病毒的体外感染,首次为新冠肺炎和脱发后遗症之间的关联提供了证据;进行罕见病治疗研究,实现了该疾病表皮附属器和血管的新生,推动类器官在罕见病治疗和药物筛选中的应用。实时活细胞成像分析在3D器官细胞模型中的应用陆叶舟 赛多利斯(上海)贸易有限公司 生物分析产品应用科学家【摘要】 1. 实时活细胞成像与分析技术介绍 2. 实时活细胞分析促进3D细胞模型培养及应用 应用案例解析:神经肌肉类器官、食管类器官、胰腺导管癌类器官、肾脏类器官、胶质母细胞瘤球体、直肠癌类器官等基于微流控的细胞无标记分选和打印研究陈华英 哈尔滨工业大学(深圳) 副教授【摘要】 微流控芯片在单细胞操控、培养和分析领域具有独特优势,已被广泛用于单细胞分析。本文主要介绍课题组在利用微流控芯片进行单细胞打印、克隆扩增、弹性模量测量和形貌分选方面的最新研究进展。课题组开发的一款集成两个气动微阀门的芯片,可以通过气压控制阀门的闭合程度,进而在单细胞尺度实现细胞大小的动态筛选。前后两个阀门分别控制细胞的尺寸上限和下限,符合尺寸要求的细胞可以在压力泵的驱动下被快速打印到384孔板内,实现每孔一个细胞。打印后的单细胞活性为97.2%。与对照组相比,打印过程未对细胞活性造成影响。此外,课题组还开发了一款集成颗粒分离和压力传感器以进行单细胞弹性模量精密测量的微流控芯片。该芯片可将细胞悬浮液中的杂志分离到侧通道,并使单个细胞在微流道中受挤压变形,同时由压力传感器记录导致细胞变形的压力。通过研究细胞变形量和对应的压力,并结合幂律流变模型,可以计算出细胞的弹性模量和粘度数据。利用该芯片获得了K562和人脐静脉细胞的弹性模量分别是64.2 ± 33.3 Pa 和383.4 ± 226.7 Pa。基于上述技术课题组开发了利用图像实时处理进行细胞大小、形貌和弹性分选的微流控系统,实现了混合细胞群体的无标记高通量分选打印。上述工作为微流控芯片在高通量单细胞分析领域的创新应用提供了实验基础。流式细胞术在类器官研究中的应用于化龙 贝克曼库尔特 高级应用专家【摘要】1流式用于类器官构建 2流式用于类器官质控 3流式用于类器官免疫监测 4流式用于类器官药物筛选TOPMOS类器官高通量药物筛选系统杨根 北京大学 副教授【摘要】本团队开发的肿瘤类器官精准药物芯片筛选(Tumor Organoid Precision Medicine On-chip Screening Platform, TOPMOS)平台可在短时间内高通量培养出大小可控、均一性高的肿瘤类器官,实现高仿生化模拟体内微环境和高精度模拟体内药代动力学,能与现有常规检测设备匹配,实现多药物多浓度的快速药敏测试。类器官多维度多模态显微成像应用游换阳 徕卡显微系统(上海)贸易有限公司 应用专员【摘要】针对类器官成像复杂性,Leica提供全流程需要的设备,从类器官获取,日常培养观察,高清宽场和共聚焦成像再到最后的人工智能大数据分析,徕卡提供全流程成像分析解决方案,助力类器官科研。类器官与器官芯片在细胞分析中的应用与发展陈早早 江苏艾玮得生物科技有限公司/东南大学 副总经理/副研究员【摘要】人体器官芯片并非电子产品,而是一种‘体外的活的人体器官’,简单的说,即科研人员利用人体自身的干细胞,在U盘大小的芯片上制作出微缩的人体器官,以模拟人体相应器官的功能,制造出要用显微镜才能观察到的体外迷你的‘心脏’、‘肝脏’、‘肾脏’等等。人体器官项目正逐渐从研发端走到应用端的“最后一公里”。不仅在药物发现、细胞分析、环境评估、精准医疗、航天医学方面都有器官芯片的应用。温馨提示:1) 报名后,直播前一天助教会统一审核,审核通过后,会发送参会链接给报名手机号。填写不完整或填写内容敷衍将不予审核。2) 通过审核后,会议当天您将收到短信提醒。点击短信链接,输入报名手机号,即可参会。
  • 首个可商用的纳米发电机问世 有望代替电池
    据美国物理学家组织网3月30日(北京时间)报道,美国科学家今天宣布研发出了首个可商用的纳米发电机。研究人员称,这种柔性芯片可依靠人体运动,如手指的压力或脉搏的震动产生电力,有望让iPod等电子设备同电池说“拜拜”。  佐治亚理工学院教授王中林(音译)领导的科研团队在美国化学学会国家会议和展览大会上展示了该研究成果。他们通过按压位于两个手指之间的纳米发电机,分别给一个发光二极管(LED)灯泡和一个液晶显示屏(LCD)提供电力,以此证明了其在商业上的可行性。  这种纳米发电机由平放在弹性高分子薄膜衬底上的氧化锌纳米线和两端的电极构成,其技术关键——压电材料氧化锌纳米线能将机械能转化为电能。这些氧化锌纳米线的直径仅为头发丝宽度的1/500,王中林团队找到了一种方法,可以将数百万根氧化锌纳米线中的电荷捕捉起来并集合在一起。同时,他们也开发出了一种可让纳米线沉积在大小仅为邮票1/4的柔性高分子薄膜芯片上的新手段。  王中林表示,5个纳米发电机结合在一起,能产生3伏特的电压和1微安的电流,电压与两节普通的AA电池相当。从王中林2005年开始研究纳米发电机到现在,6年来,纳米发电机的输出功率提高了几千倍,输出电压提高了150倍。未来,人们可将很多纳米发电机组合在一起,为iPod和手机等电子设备提供电力。  科学家指出,纳米发电机产生的电力可以存储在电容器内,定期驱动传感器并无线传输电信号。而且,未来人们可以通过散步来激活放在鞋子内的纳米发电机,为手持电子设备提供电力 心脏跳动可为植入体内的胰岛素泵提供电力 甚至轻拂的微风都能让纳米发电机为探测环境的传感器提供电力。  王中林表示,他们的下一个目标是进一步提升纳米发电机的输出功率,并可能3—5年内最先在环境检测传感器上实现其商业运用。
  • “金刚石薄膜电极式海洋盐度传感器研制与应用”获2022年度青岛市科技进步一等奖
    8月22日上午,青岛市委、市政府召开全市科技创新大会,深入学习贯彻习近平总书记关于科技创新的重要论述,认真落实全省科技创新大会精神,总结成绩,表彰先进,研究部署我市科技创新工作。市委书记陆治原出席会议,为市科学技术最高奖获得者颁奖并讲话,市委副书记、市长赵豪志主持,市人大常委会主任王鲁明出席。大会宣读了《青岛市人民政府关于2022年度青岛市科学技术奖励的决定》。2022年度青岛市共授予科学技术最高奖1人,自然科学奖10项(一等奖3项、二等奖7项),技术发明奖3项(一等奖1项、二等奖2项),科技进步奖105项(一等奖22项、二等奖83项),国际科学技术合作奖1人。山东省科学院海洋仪器仪表研究所作为第一完成单位共获市科学技术奖4项,其中科技进步一等奖2项(全市共22项),二等奖2项;获奖数量创历史新高。   “山东省科学院海洋仪器仪表研究所海洋仪器装备成果转化卓越贡献团队”荣获2022年度青岛市科技进步奖科技成果转化卓越贡献个人(团队)类一等奖(全市共3项)。该奖项体现了研究所在科技成果转化工作的突出成绩和社会贡献。近年来,研究所通过不断探索创新,牵头建设国家海洋技术转移中心海洋仪器领域分中心、国家海洋监测装备产业技术创新战略联盟、青岛市海洋监测装备创新创业共同体,加入了青岛市科技创新服务机构库,构建了从市场技术需求对接、专利布局与保护、成果中试、成果推广应用、成果产业化等全链条技术服务体系;打造了可复用可移植的科研机构成果转化模式;推动了系列具有自主知识产权的重大仪器装备产业化;成立产业化公司8家,总注册资本18457万元,社会资本投资5807万元,提供就业实习岗位28个,工作岗位上百个,已吸引就业人员70余人。   “金刚石薄膜电极式海洋盐度传感器研制与应用”荣获2022年度青岛市科技进步一等奖,彰显了团队在海洋盐度传感器领域的领先地位。该项成果由海洋功能薄膜材料与应用创新单元盖志刚研究员主持完成,突破了海洋盐度核心传感电极材料及其器件化“卡脖子”技术,建立了从金刚石薄膜敏感材料设计制备,到盐度传感器研制应用及系列化传感器市场化的国产化替代技术链条,形成了系列化的温盐深传感器产品,打造核心技术自主可控、国内唯一的金刚石薄膜温盐深传感器产品线,有力支撑了国家海洋立体监测网络建设和海洋强国战略。
  • 南航姬科举课题组:兼具排汗透气与黏附的仿生健康监测电极
    生物电信号是人体最基本的生理信号之一,通过对生物电信号的监测可以对多种生理疾病进行诊断和预防。随着微电子科技的不断发展,越来越多的医疗科技选择使用电极贴片与诊断设备集成,以实现实时监测人体健康状况的医疗保健系统。监测系统对于突发性强、致命性高的心脑血管疾病有着显著的预防作用。生物电监测电极作为系统硬件的重要组成单元,直接与人体接触采集生物电信号,是生物电传感系统的基础部件。常见的是银-氯化银(Ag/AgCl)凝胶电极,但由于凝胶或粘合剂会对皮肤产生刺激,很难用来长期监测生物电信号。为了实现长效与皮肤接触监测的功能,生物相容性良好的干电极技术近年来得到了一定的发展。然而,由于皮肤的弹性、粗糙质地,附加汗水,油脂、皮屑和毛发等表面特性,干电极技术在皮肤附着力、接触阻抗、透气性等创新优化方面仍面临较大挑战。图1典型具有足端附着能力的生物结构与功能实现策略由于自然环境下目标附着表面的复杂多样性,依靠单一的黏附机制往往不足以提供生物体稳定的附着和快速的运动的能力。几乎所有具有全空间运动能力的生物,均拥有两种及以上的界面附着策略,且生物体型越大,越需要多种附着方式协同作用来提升界面附着力以平衡自重。生物高鲁棒性的附着调控特性依赖于生物脚爪精细的跨尺度附着结构,以及附着结构所呈现的机制之间的协同作用。 图2兼具排汗透气与皮肤黏附的仿生电极设计本研究介绍了一种兼具排汗透气性和多机制附着性能的健康监测电极贴片。贴片的排汗透气功能采用锥形通孔与蜂窝状微沟槽集成设计来实现,锥形通孔产生的拉普拉斯液相压差和微沟槽的毛细力协同实现了汗液的自驱导流作用;Ag/Ni微针阵列和PDMS-t粘附材料的多机制附着一定程度上保障了电极贴片与皮肤接触的力学稳定性,其中,Ag/Ni微针阵列通过高度控制,形成与皮肤角质层的接触,在保障安全性的前提下,实现了生物电信号采集通道的可靠性。 图3 仿生监测电极排汗透气通道结构形貌及其单向自驱导效果图 图4 仿生电极贴片切向摩擦力和法向黏附力量化测试实验 图5 仿生电极贴片心电监测性能及其与皮肤接触的生物相容性评价仿生电极的皮肤界面阻抗测试显示,在100Hz以下,仿生电极的接触阻抗低于标准Ag/AgCl凝胶电极,在监测志愿者的EMG和ECG生物电信号应用中,仿生电极展示出了较好的静态和动态采集性能。这主要归因于微针阵列与皮肤高阻抗角质层形成机械锁合,与通孔阵列柔性聚合物黏附接触协同作用,增强了仿生电极与皮肤表面的附着力,减少了运动伪影。同时,仿生电极设计中汗液的自驱导流结构保障了皮肤排汗透气的需求,具有良好的皮肤接触生物相容性,为实现长效的健康监测提供了新思路和新途径。本研究工作是建立在前期微针摩擦与树蛙湿黏附协同的仿生电极(Advanced materials interfaces, 2022, 2200532,封底论文)研究基础之上,着重探究了仿生电极自主排汗透气方面功能实现方法。相关研究成果以题为“Biomimetic Patch with Wicking-Breathable and Multi-mechanism Adhesion for Bioelectrical Signal Monitoring”发表于期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》。论文第一作者为南京航空航天大学机电学院硕士研究生张迁,论文通讯作者为姬科举副研究员,南京航空航天大学为第一完成单位。本研究工作得到了国家自然科学基金、南京市医学科技发展基金、江苏省仿生功能材料重点实验室基金等项目的资助。论文链接: https://doi.org/10.1021/acsami.2c13984来源:高分子科技官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 伯克利实验室:用4-D扫描透射电子显微镜分析锂电极
    p  锂离子电池广泛用于家用电子产品中,现在正投身于电动车辆动力提供和电网能量储存。但锂电池有限的充电次数和在其使用寿命期间容量降低的趋势,已经促成了对改进技术的大量研究。/pp  由美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)研究人员带领的国际团队使用电子显微镜的先进技术,用以展示锂离子电池电极的材料比例如何影响其原子级别的结构,以及表面与其余材料的差异。这项工作成果发表在《能源与环境科学》杂志上。/pp  掌握电池材料内部和表面结构如何在广泛的化学成分范围内变化,将有助于未来对阴极转化的研究,并可能推动新电池材料的开发。/pp  伯克利实验室分子铸造研究所的科学家Alpesh Khushalchand Shukla表示:“这一新发现可能会改变研究阴极内相变的方式,以及由此导致的同类材料的容量损失。研究工作表明彻底刻画新材料的原始状态以及使用后状态极其重要,以避免误解。”/pp  分子铸造研究中心的研究员以往的研究表明,含有“过量”锂阴极材料的结构,可解决长期以来的争论。在分子铸造厂美国国家电子显微镜中心(NCEM)和英国达斯伯里的国家高级电子显微镜研究机构SuperSTEM分别使用一套电子显微镜后,研究小组惊奇发现,尽管整个原子级阴极材料的内部在所有组分中保持相同的结构图案,减少锂的量将导致结构内某些原子位置的随机性增加。/pp  通过比较不同的阴极材料组成与电池性能,研究人员还表明:通过使用较低比例的锂与其他金属可以优化电池性能与容量的关系。最令人惊讶的发现是:未使用阴极的表面结构与阴极内部非常不同。在研究者进行的所有实验中都发现了表面具有不同结构的薄层材料,并称为“尖晶石”阶段。之前的多项研究则忽略了该薄层材料可能出现在新阴极或已使用阴极这一事实。/pp  通过系统地改变锂与过渡金属的比例,就像在一个新的饼干配方中尝试不同数量的成分一样,研究小组能够研究表面和内部结构之间的关系并测量材料的电化学性能。该团队从多个角度拍摄了每批阴极材料的图像,并创建了每种结构的完整的3D渲染图。/pp  SuperSTEM实验室主任Quentin Ramasse认为:“在与电池技术相关的长度尺度上获得这样精确的原子级信息是一项挑战,这就是为何电子显微镜凭借多种成像和光谱技术成为可再生能源研究中不可或缺的多功能工具的最好例子。”/pp  研究人员还使用了一种新开发的技术,称为4-D扫描透射电子显微镜(4-D STEM)。在透射电子显微镜(TEM)中,图像在电子穿过薄样品后形成 在传统的扫描透射电极显微镜(STEM)中,电子束聚焦到一个非常小的点(直径小至0.5纳米或十亿分之一米),然后该点在样品上来回扫描工作,如同草坪上的割草机。/pp  传统STEM中的检测器仅计数每个像素中有多少电子散射(或不散射)。然而在4D-STEM中,研究人员使用高速电子探测器记录每个扫描点上每个电子散射的位置,它允许研究员在大视野内以高分辨率测量样品的局部结构。/pp  NCEM的研究科学家Colin Ophus补充道:“引进高速电子相机使我们能够从非常大的样品尺寸中提取原子尺度的信息。4D-STEM实验意味着我们不再需要在可解析的最小特征与可观察的视场之间进行权衡-即可以一次分析整个粒子的原子结构。”/p
  • 横河电机发布适用于短波长测量的新型光谱仪
    日本横河电机株式会社近日推出新型光谱分析仪AQ6373,适用于短波长测量,量程范围350nm~1200nm。横河电机自收购安藤公司以来,即在光通信测试领域保持世界领先地位,光谱分析仪是享有传统美誉的拳头产品。  AQ6373使用单色镜技术,拥有出色的光学测量能力,如高精度波长测量、高分辨率、大动态范围等等。它继承了AQ6370B的友好用户界面和出色的测量吞吐量等优点,在很多测试场合将大大提高工作效率。AQ6373可满足医疗、生物、材料加工、电信设备等众多应用领域中对短波长设备的测量需求,尤其适用于短波长激光、光无源器件和LED的研发及生产。它能够代替许多与AQ6315同期的光谱分析仪。
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