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纳米氧化物

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纳米氧化物相关的资讯

  • 科学家利用金属—氧化物相互作用构建纳米团簇阵列
    近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室纳米与界面催化研究组(502组)包信和院士、傅强研究员和宁艳晓副研究员团队在负载纳米团簇催化剂的结构控制和微观表征方面取得新进展,利用金属—氧化物相互作用调控金属纳米团簇的尺寸与稳定性,揭示了载体氧化物表面氧原子p-带中心可用于定量描述金属—氧化物界面作用。负载纳米团簇在许多催化反应中表现出高活性、高选择性以及高原子利用率,基于原子规整的模型催化剂和原子可视的表面表征方法可以对纳米团簇的稳定机制和催化作用提供微观理解。在前期研究中,该团队发现单层分散、亚稳态、高活性氧化物纳米结构可以在贵金属表面稳定,并提出界面限域催化概念(Science,2010;Acc. Chem. Res.,2013;JPCC,2015;ACS Nano,2017)。近期,团队进一步揭示了金属表面和环境气氛对氧化物纳米结构动态变化的协同限域效应(PNAS,2022)。在本工作中,研究人员在FeO/Pt(111)和FeO2-x/Pt(111)表面上构建了结构规整的金属(Cu、Ce等)单原子和纳米团簇阵列结构。对这些团簇结构的选择性落位以及热稳定性研究发现,氧化物载体表面氧原子活性决定了金属原子与氧化物的作用强度。基于理论研究发现,可以利用表面氧原子p带中心来描述表面氧活性,并与Cu在氧化物上相互作用强度实现很好的关联。据此,团队提出了表面氧原子p带中心可以作为金属—氧化物相互作用的定量描述符。相关研究成果以“Periodic Arrays of Metal Nanoclusters on Ultrathin Fe-Oxide Films Modulated by Metal-Oxide Interactions”为题,发表在JACS Au上。该工作的第一作者是中国科学院大连化学物理研究所502组博士研究生罗序达。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、辽宁省兴辽英才计划等项目的资助。
  • iCMR 2017特邀报告:17O固体核磁共振谱学研究氧化物纳米材料
    p style="TEXT-ALIGN: center"strong第一届磁共振网络会议(iCMR 2017)特邀报告/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"supstrong17/strong/supstrongO固体核磁共振谱学研究氧化物纳米材料/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="QQ截图20171117161515.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/ead180f8-8d88-424f-8d96-1b2d14e2c015.jpg"/ /pp style="TEXT-ALIGN: center"strong彭路明 研究员/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong南京大学/strong/ppstrongstrong  报告时间:/strong/strong2017年12月6日 /pp  strong报名地址:a title="" href="http://  报名地址:http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMR2017/" target="_self"/a/stronga title="" href="http://  报名地址:http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMR2017/" target="_self"http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMR2017//a/pp strong 报告摘要:/strong/pp  氧化物材料种类繁多,在催化、环境和能源等领域具有重要的应用。氧化物纳米材料往往体现出较块体材料更优越的性能,一般认为这和纳米材料外露晶面、表面配位不饱和位点有关,然而其中很多细节尚不清楚。虽然电子显微镜技术能够直接观测纳米材料的表面,但其考察的样品量太少,代表性并不理想。因此,亟待发展新的针对氧化物纳米材料表面结构的表征方法。/pp  以氧化铈纳米材料为例,我们发展了借助sup17/supO固体核磁共振谱学研究氧化物纳米材料的新方法[1]。和理论计算相结合,通过sup17/supO核磁共振化学位移能够区分氧化铈纳米粒子表面第1、2、3层以及内部的O物种。我们还发展了选择纳米氧化物材料表面标记sup17/supO同位素的新方法。以这一方法为基础,我们借助sup17/supO固体核磁共振谱学研究了主要暴露(001)晶面的锐钛矿氧化钛纳米片和主要暴露(101)晶面的锐钛矿氧化钛纳米八面体的表面结构,发现17O固体核磁共振谱学能够区分暴露不同晶面的氧化物纳米晶[2]。核磁共振的数据还显示两种晶面不同的结构细节:在(001)晶面上水分子主要是解离吸附而在(101)晶面上水分子以分子吸附为主;在(101)晶面上存在台阶位缺陷。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="123.jpg" style="HEIGHT: 250px WIDTH: 605px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/noimg/b06dc444-cfc2-4153-8740-3fcbbe329451.jpg" width="605" height="250"//pp  图1. (A) 氧化铈纳米颗粒和(B)主要暴露两种晶面的锐钛矿氧化钛的17O核磁共振谱图。/pp  strong参考文献/strong/pp  1. M. Wang, X.-P. Wu, S. Zheng, et al., Science Advances, 2015, 1, e1400133./pp  2. Y. Li, X.-P. Wu, N. Jiang, et al., Nature Communications, 2017, 8, 581./pp  strong报告人简介:/strong/pp  彭路明:1997-2001年在南京大学化学化工学院化学系本科学习,2001年获得学士学位;2001-2006年在美国纽约州立大学石溪分校化学系攻读博士,导师是Clare P. Grey教授,2006年获得博士学位;2006-2008年在美国斯坦福大学地质和环境科学系从事博士后研究,导师是Jonathan F. Stebbins教授;2008至今在南京大学化学化工学院从事教学、科研工作,历任副教授(2008-2014)、研究员(2014-)。在Nature Materials,Science Advances,Nature Communications,Journal of the American Chemical Society等杂志发表学术论文90多篇。入选2010年度新世纪优秀人才支持计划。2012年获得国家自然科学基金委优秀青年科学基金项目资助,同年获中国化学会催化专业委员会中国催化新秀奖。2016年起任中国物理学会波谱专业委员会委员,同年获英国皇家学会牛顿高级学者项目资助(Newton Advanced Fellowship)。/pp /p
  • 针对骨肉瘤的Cu和Ce基氧化物纳米平台,用于NIR-II荧光/磁共振双模成像和ros级联扩增以及免疫
    本文要点:骨肉瘤是一种致命的骨肿瘤,多发于儿童和青少年,具有局部破坏性和高转移性。迫切需要针对骨肉瘤具有高治疗效果和精确诊断的独特纳米平台。多模态光学成像和程序化治疗,包括协同光热-化学动力学治疗 (PTT-CDT) 引发免疫遗传性细胞死亡 (ICD) 是一种有前途的策略,它具有高生物成像灵敏度,可准确描绘骨肉瘤,治疗效果显著,副作用可忽略不计。动物活体成像系统方案1. 骨肉瘤靶向mCu&Ce@ICG/RGD的构建过程示意图,用于NIR-II荧光/MR生物成像和PTT-CDT-ICD协同肿瘤抑制本文开发了一种简便的一步法合成具有介孔纳米结构的多功能 Cu&Ce 氧化物纳米球 (mCu&Ce)。据报道,在 ICG 封装和 RGD 肽表面接枝(mCu&Ce@ICG/RGD) 后,该纳米平台可准确识别骨肉瘤并在肿瘤微环境 (pH = 6.5) 下触发 ICG、Cu 和 Ce 离子的剧烈释放(方案1)。进入骨肉瘤肿瘤细胞后,mCu&Ce@ICG/RGD 可在近红外激光照射下有效产生高温并进而促进&bull OH 的生成。PTT/CDT 协同肿瘤消融将在体外和体内实现。同时,热量和扩增的 ROS 都通过激发 ICD 来激活有效的 T 细胞生成,从而产生全身抗骨肉瘤免疫反应,从而显著介导有效的肿瘤免疫治疗。此外,基于Cu&Ce 的纳米平台可以通过 NIR-II 荧光和磁共振双模生物成像对骨肉瘤进行精确的早期诊断。总之,本研究设计了一种具有双模生物成像特性的简便的 Cu&Ce 纳米平台。它可以特异性地识别骨肉瘤,并通过 PTT 增强的 CDT 实现癌细胞抑制,从而进一步显著诱导 ICD 增强。图1. mCu&Ce@ICG/RGD 的表征mCu&Ce@ICG/RGD纳米平台的制备具体流程如图1所示。首先以氯化铜(CuCl 2)和氯化铈(CeCl 3)为前驱体(重量比=7:3)在水相体系中首次制备出亲水性的mCu&Ce纳米粒子,在90°C下搅拌均匀后,加入乌洛托品不同时间后可得到一系列表面粗糙的合金化Cu&Ce纳米球。进一步临床荧光团ICG负载到中孔纳米结构中(mCe&Cu@ICG),负载效率约为12.5 &thinsp %(w/w)。接下来,为了延长血液循环时间并进行随后的靶向修饰,将亲水性PEG 2000 -NH 2包裹在mCe&Cu@ICG的界面上。最后,通过脱水缩合反应将活性骨肉瘤识别配体RGD交联在ICG负载的双金属纳米粒子的外层(mCe&Cu@ICG/RGD)。令人兴奋的是,表面接枝RGD后ζ电位明显降低,这可归因于-NH2基团的消耗。在mCe&Cu@ICG/RGD中发现不明显的形态转变和尺寸变化(图 1L)。同时,与ICG类似,ICG封装纳米平台的发射光谱理想地延伸到NIR-II,并且上述两个样品的非峰值NIR-II发光图像非常强,证明了mCe&Cu@ICG/RGD的成功设计(图 1 P)图2. pH 敏感生物降解、ROS 生成和高温测定由于mCe&Cu@ICG/RGD是为了激活ICG的释放而设计的,因此在细胞外弱酸诱发下,mCe&Cu基框架生物降解发生了类Fenton反应。在pH=6.5条件处理下的生物降解效率在所有时间点都明显高于pH=7.4组,6h时框架初步崩溃,纳米颗粒释放,36h时所有纳米球消失,出现大量Cu&Ce基颗粒。这些纳米颗粒能够传导肿瘤组织浸润。在肿瘤组织中细胞外弱酸性pH值浸泡36小时后,mCe&Cu@ICG/RGD的平均直径从&sim 68nm急剧下降到&thinsp &sim 5nm ,&thinsp 进一步表明结构整体崩解。同时,在不同的孵育期内还测定了pH=6.5生理缓冲液上清液中ICG的释放曲线。我们观察到ICG染料以时间依赖性方式逐渐释放(图2C)。同时,如pH=6.5条件下释放的游离ICG的NIR-II发光图像所示,荧光信号在36小时内显著增强,明显强于pH=7.4组(图 2D)。同时,在肿瘤微环境刺激缓冲液孵育不同时间后,Cu和Ce离子的释放趋势相似,孵育36h后约有90%的Cu/Ce离子被释放。同时,在弱酸性环境下处理36h后,以商业&bull OH指示剂3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)评价Cu&Ce离子的类Fenton催化效果。在&bull OH催化下,产物氧化物TMB具有三个特征峰,显然,与mCe&Cu@ICG/RGD + L基团相比,mCu@ICG/RGD仅表现出边际ROS生成率,正如预期的那样,mCe&Cu@ICG/RGD + H2O2&thinsp + L 的&bull OH 增加量增加了 2 倍。纳米平台在高 H2O2条件下加上 808 nm 光照射时增强的化学动力学能力(图 2E)。随后,由于 ICG 对 808 nm 激光的强吸收赋予 mCe&Cu@ICG/RGD 强大的光热转换性能。如图 2F、G 所示,纳米平台的温度呈现出明显的时间相关上升趋势,在连续 300 秒的 808 nm 激光照射下温度上升到最高水平(79.1 °C),证明了快速的近红外光响应。与此形成鲜明对比的是,在相同处理下,PBS 溶液中的温度略有上升,在激光照射终点仅为 36.3 °C。此外,为了进一步检测激光-热转换效率(η),最近从冷却-加热循环计算了分散在水溶液中的mCe&Cu@ICG/RGD的热量差异(图 2H),具体的η值大约为&sim 55.92 &thinsp %(图2I)同时,在四次808nm激光开关循环后也监测到出色的光热稳定性(图 2J)。总体而言,所有结果证实了负载ICG的肿瘤响应性程序化介孔Cu&Ce纳米载体可进一步应用于通过PTT-CDT抑制恶性肿瘤。图3. PTT -CDT体外细胞杀伤及 ICD 指标的表达如图 3A所示,用RGD修饰的纳米平台处理的ICG的红光明显强于mCe&Cu@ICG和游离ICG。如图 3B 所示 ,与 mCu&Ce@ICG/RGD 组相比,mCu@ICG/RGD 组呈现出暗绿色荧光,这可以归因于前者的生物降解率低。在 pH = 6.5 的缓冲液中孵育 36 小时后,发现从 mCu 纳米叶中释放出的 Cu 离子相对较少,且含有大量 Cu 基碎片。值得注意的是,与本体溶液中的 ROS 生成趋势一致,当使用 808 nm 光照射并伴随 H2O2预处理时,该趋势会显著加强(图3G)。研究结果表明,更高的热量产生可以显著增强类 Fenton 反应,因为 ROS 增强的结果凸显了我们研究的重要性。如图 3D所示,与其他制剂相比,用 mCu&Ce@ICG/RGD + H2O2+ L处理的 143b 和 b 细胞&thinsp 介导了最高水平的 CRT,这与细胞内 ROS 扩增结果一致。此外,该组中还显示出 HMGB1 信号减弱,CRT 水平的这种相反趋势进一步证明了我们的纳米平台增强的 ICD 效应(图 3D)。随后,为了进一步说明 ICD 相关蛋白的表达,通过蛋白质印迹分析研究了各种处理后 143b 中的 CRT 和 HMGB1 水平。显然,当用 mCu&Ce@ICG/RGD + H2O2 + L 处理 143b 细胞时,CRT 在细胞膜上显著上调,而 HMGB1 在细胞质中显著下调&thinsp (图 3E 、F)。与mCu&Ce@ICG/RGD 组相比,mCu&Ce@ICG/RGD + H2O2+ L中上述表达的蛋白质水平分别大约高出 2 倍和降低 5 倍&thinsp (图 3I、J),揭示了该处理强大的 ICD激发能力。最后,分别用CLSM和流式细胞仪获得活死染色图像和细胞凋亡-坏死研究。与细胞内ROS生成和HMGB1的结果类似,143b细胞在mCu&Ce@ICG/RGD + H2O2+ L中经历最有效的细胞死亡&thinsp (图 3K -N)。正如预期的那样,当mCu&Ce@ICG/RGD的浓度增加到300µ g / mL时,H2O2预孵育加激光照射组中143b细胞的细胞活力仅为纯纳米平台处理组的一半。这种最高的肿瘤细胞杀伤力主要由PTT同时扩增的ROS和ICD介导。图4. 通过荧光成像、MRI 和光热评估进行体内肿瘤靶向性评估之后,研究mCu&Ce@ICG/RGD在骨肉瘤荷瘤裸鼠模型中的生物分布和肿瘤富集行为。首先,为了获得准确的肿瘤轮廓辨别,将mCu@ICG/RGD和mCu&Ce@ICG/RGD分别静脉注射到荷瘤小鼠皮下,随后在特定时间拍摄NIR-II荧光生物图像,通过小动物NIR-II荧光成像生物系统监测该纳米平台在体内的肿瘤靶向性和生物分布。显然,在注射mCu&Ce@ICG/RGD后2 h,肿瘤轮廓逐渐清晰,荧光信号(超过1000 nm)最初集中在肿瘤部位,24 h时达最强,肿瘤轮廓与周围外周肌肉组织明显区分开来;随后,它随着时间的推移而缓慢衰减,残留纳米平台保持在48小时(图 4 A)。而mCu@ICG/RGD的荧光信号主要分散在肝脏中,并且在所有时间间隔内都明显高于mCu&Ce@ICG/RGD组。基于在肝脏中的这种高积累,后一组的肿瘤组织几乎无法区分(图 4 A)。同时,收获肿瘤和主要器官进行离体NIR-II荧光生物成像。值得注意的是,即使可以看到上述两组肿瘤中的比较光信号强度,mCu&Ce@ICG/RGD处理的肝脏的强度明显低于mCu@ICG/RGD(图 4 B)。此处,前者相对快速的生物降解行为有利于肝脏清除。因此,肿瘤与周围正常组织的比例通过半定量平均NIR-II信号强度来计算。mCu&Ce@ICG/RGD 在注射后 24 小时的数值比 mCu@ICG/RGD 高 6 倍(图 4D)。此外,本文还通过MRI 验证了Cu 基纳米平台对肿瘤的特异性识别,以临床Gd-DTPA 为对照。根据不同时间间隔的连续 T1WI MRI 生物图像,足底注射 mCu&Ce@ICG/RGD 的淋巴转移性骨肉瘤的 MRI 信号在注射后 24 小时急剧增加至峰值水平,从此时间点开始逐渐衰减至基础强度(图 4C)。然而,由于 Gd-DTPA 的快速排泄,可以在注射后 2 小时发现最高的肿瘤积累。我们的纳米平台在 24 小时的肿瘤与组织比明显高于 Gd-DTPA(图 4E),进一步证明了mCu&Ce@ICG/RGD有效的肿瘤靶向能力,此时最合适进行激光照射进行PTT。最后,研究了皮下骨肉瘤小鼠尾静脉注射PBS、mCu&Ce@ICG和mCu&Ce@ICG/RGD后在体内的光热转换效果。具体而言,纳米制剂处理的肿瘤部位温度急剧变化,升高到峰值(分别为48.9和52.8°C),并且最大光热维持率(图 4F,G)。毫无疑问,这种现象主要归因于RGD修饰的主动靶向能力。对于PBS处理的小鼠,即使经过300秒的照射,温度也仅略有升高(39.8°C)(图 4F,G)。因此,上述体内生物成像结果凸显了多模对比纳米剂在肿瘤诊断方面的潜力和令人满意的肿瘤抑制热疗性能。图5. 体内 PTT CDT 和 ICD 评估基于上述基于Cu&Ce的纳米平台在体外具有良好的细胞杀伤力和出色的肿瘤蓄积效果,我们建立了143b肿瘤异种移植小鼠模型,以进一步研究mCu&Ce@ICG/RGD在体内的PTT/CDT/ICD协同治疗效果。为了验证我们的程序化治疗假设,给皮下患有骨肉瘤的小鼠施用六种不同的配方(PBS、L、mCu@ICG/RGD、mCu&Ce@ICG/RGD、mCu@ICG/RGD + L和mCu&Ce@ICG/RGD + L)。如图 5A -D所示,接受PBS或激光治疗的小鼠的肿瘤组织在整个治疗过程中迅速生长,证实单独使用808nm激光( 5分钟,1.5W/cm2 )对肿瘤生长几乎没有抑制作用。不出所料,与具有部分消融效果的 mCu@ICG/RGD 相比,由于生物降解速度更快,用mCu&Ce@ICG/RGD 处理的肿瘤生长抑制率相对较高,相比之下,纳米粒子加激光照射组的肿瘤体积和肿瘤重量均得到明显控制。有趣的是,与其他组相比,mCu&Ce@ICG/RGD + L 给药的肿瘤基本被抑制,肿瘤抑制率明显较低。显然,这种彻底的根除效率可能归因于协同 PTT 增强的 ROS 扩增。结果显示,激光照射后给予mCu&Ce@ICG/RGD可显著延长小鼠寿命,超过90%的治愈小鼠存活超过100天,而接受PBS治疗的小鼠均在42天内死亡(图 5E),充分表明我们基于Cu&Ce的PTT-CDT协同疗法具有最佳的肿瘤抑制性能。 总之,本文设计并成功制备了一个迷人的纳米平台,该平台由用于 CDT 和 MRI 的介孔Cu&Ce 氧化物纳米球、用于 NIR-II 造影剂和PTT 的负载 ICG 以及用于靶向基序的 RGD 组成。这种有前途的纳米治疗剂具有无与伦比的优势,例如对骨肉瘤组织的精确识别、用于肿瘤轮廓区分的 NIR-II 荧光生物成像和 MRI 以及通过 PTT 评估的 CDT 和激活的ICD 进行的程序化抗癌性能。通过在体外有效诱导癌细胞死亡以及在体内强力根除实体骨肉瘤并显著延长存活率来证实治疗效果。此外,出色的生物安全性能也在体内得到体现。该研究为促进临床恶性肿瘤的靶向诊断和治疗开发了一种独特的范例。参考文献heng, M., Kong, Q., Tian, Q. et al. Osteosarcoma-targeted Cu and Ce based oxide nanoplatform for NIR-II fluorescence/magnetic resonance dual-mode imaging and ros cascade amplification along with immunotherapy. J Nanobiotechnol 22, 151 (2024).⭐ ️ ⭐ ️ ⭐ ️ 近红外二区小动物活体荧光成像系统 - MARS NIR-II in vivo imaging system 高灵敏度 - 采用Princeton Instruments深制冷相机,活体穿透深度高于15mm高分辨率 - 定制高分辨大光圈红外镜头,空间分辨率优于3um荧光寿命 - 分辨率优于 5us高速采集 - 速度优于1000fps (帧每秒)多模态系统 - 可扩展X射线辐照、荧光寿命、一区荧光成像、原位成像光谱,CT等显微镜 - 近红外二区高分辨显微系统,兼容成像型光谱仪 有不同型号的样机可以测试,请联系:021-61620699⭐ ️ ⭐ ️ ⭐ ️ 恒光智影上海恒光智影医疗科技有限公司,被评为“国家高新技术企业”,荣获“科技部重大仪器专项立项项目”,上海市“科技创新行动计划”科学仪器领域立项单位。恒光智影,致力于为生物医学、临床前和临床应用等相关领域的研究提供先进的、一体化的成像解决方案。与基于可见光/近红外一区的传统荧光成像技术相比,我们的技术侧重于近红外二区范围并整合CT, X-ray,超声,光声成像技术。可为肿瘤药理、神经药理、心血管药理、大分子药代动力学等一系列学科的科研人员提供清晰的成像效果,为用户提供前沿的生物医药与科学仪器服务。⭐ ️ ⭐ ️ ⭐ ️ 上海恒光智影医疗科技有限公司地址:上海市浦东新区张江高科碧波路456号 B403-3室网址:www.atmsii.com邮箱:liupq@atmsii.com电话:137 6102 1531 (同微信)
  • Spex 应用分享 | 高能球磨法制备纳米晶氧化陶瓷
    SPEX MIXER/MILL 8000系列高能球磨仪可将坚硬或易碎样品粉碎至可分析细度,部分样品研磨精度可达纳米级别。采用独家专利的∞式三维立体运动模式研磨,360°立体无死角,非正反转方式,可以在最短的时间内向样品输送最高的机械能量,为目前世界上所有球磨仪中能量最高、速度最快的球磨机。SPEX以其在球磨机研发和生产超过60年的经验以及在球磨机创新领域所做出的突出贡献,成为美国球磨机行业标准的制定者。SPEX高能球磨仪可用于岩石、矿物、金属合金、陶瓷、催化剂、玻璃、沙子、水泥、炉渣、医药、植物和动物组织、谷物、种子、油漆和油墨、电子、RoHS样品等分析用样品研磨。 下文将介绍SPEX高能球磨仪用于分析纳米晶体材料中的颗粒尺寸效应。该应用源自: S. Indris, D. Bork, P. Heitjans, J. Mater. Synth. Process 8, 245 (2000),经汉诺威大学物理化学和电化学研究所P.Heitjans教授同意。原文献阅读请联系科尔帕默公司。✦ ++高能球磨法制备纳米晶氧化陶瓷SPEX 高能球磨仪分析纳米晶体材料中的颗粒尺寸效应需要一种可以调节颗粒尺寸的技术。在本研究中,使用球磨机(8000M Mixer/Mill, SPEX SamplePrep;配备有氧化铝和氧化锆小瓶)。球磨特别适合这项任务,因为它易于使用,并允许研磨相对大量的材料以及各种不同的材料。分析介质为:Li2O、LiNbO3、LiBO2、B2O3、TiO2和Li2O:B2O3混合物。通过研磨时间测定平均粒径,随后通过X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)进行分析。选择含锂材料是因为它们作为固体电解质的潜在用途。TiO2在用作光催化剂方面是令人感兴趣的。对于吸湿性材料,在氩气气氛中填充氧化铝研磨瓶并将其放入密封的不锈钢容器中。► 颗粒大小不同的氧化物表现出不同的研磨特性,但最小粒径约为在研磨8至10小时后获得20nm.通过XRD分析和TEM数据确定颗粒尺寸。差示扫描量热法(DSC)表明,纳米晶样品是亚稳态的,加热导致颗粒生长。在烧结过程中,当要生产固体致密陶瓷时,要考虑到这一点。其他研究小组先前的研究表明,两步烧结特别适合在第二步中使用较低的温度。通过两种方法分析,TiO2在研磨过程中发生了部分相变。当进行球磨时,包含另外杂质的金红石以较小粒径的纯金红石(不含杂质)形式获得。► 化学反应陶瓷组分的混合和随后的压制产生具有多个不同边界层的材料。这种不同界面的晶格可以通过改变颗粒尺寸来改变。在分析Li2O∶B2O3的50∶50混合物的过程中,检测到由于该化学-机械过程引起的化学变化。在短时间后,用XRD分析仅检测到原始化合物的谱线,而在4小时后出现新的谱线。新形成的产物是Li2B4O7。这表明反应的最终产物并不取决于混合物的组成,而是取决于边界层的条件。► 结论高能球磨特别适用于颗粒尺寸的减小以及后续化学和物理变化的研究。颗粒尺寸减小和随后生长的特征与所有分析的氧化物相似。开始时微晶材料没有发生化学反应,经过研磨后:一些材料表现出相变;另一些材料则表现出化学反应。更多推荐:SPEX8200高能行星式球磨机Spex 8200行星球磨机通过机械运动研磨样品,沿一个方向旋转震击器,而平台(太阳轮)沿相反方向旋转。机械磨具以2:1的比例进行,使容器相对于太阳轮的每一次旋转旋转两次。当容器移动时,相对离心力被传递到磨球上,使磨球以圆周运动的方式相互移动,并抵靠容器壁,从而研磨样品。
  • 第十七届二氧化硫 氮氧化物 征文与参会报名通知
    关于召开“第十七届二氧化硫 氮氧化物汞污染防治暨细颗粒物(PM2.5)监测技术研讨会”征文与参会报名通知  各有关单位:  当前我国大气环境形势十分严峻,在传统煤烟型污染尚未得到控制的情况下,以臭氧、细颗粒物(PM2.5)和酸雨为特征的区域性复合型大气污染日益突出,区域内空气重污染现象大范围同时出现的频次日益增多,严重制约社会经济的可持续发展,威胁人民群众身体健康。“十二五”时期,我国工业化和城市化仍将快速发展,资源能源消耗持续增长,大气环境将面临前所未有的压力。为深入贯彻落实国家《节能减排“十二五”规划》和《重点区域大气污染防治“十二五”规划》,促进重点区域大气污染联防联控,全面提升我国大气环境质量改善的综合技术能力,我会联合浙江大学等单位拟定于2013年5月16-17日在浙江省杭州市举办“第十七届二氧化硫、氮氧化物、汞污染防治暨细颗粒物(PM2.5)监测技术研讨会”。会议的主题:推进大气污染联防联控,改善大气环境质量。  现将研讨会的有关事项通知如下:  一、会议征文及研讨的主要议题  (一)区域管理机制与政策  1. 大气复合污染控制政策与措施   2. 区域大气质量管理体系建设   3. 区域大气污染联防联控机制建设与运行管理   (二)大气污染防治技术与设备  1. 重点行业多污染物协同控制技术   2. 城市群大气复合污染综合防治技术与集成示范   3. 燃煤工业锅炉高效脱硫、脱硝、除尘技术及设备研发   4. 水泥行业窑炉低氮燃烧改造和脱硝技术   5. 钢铁行业烧结烟气同时脱硫脱硝脱及高效除尘技术   6. 催化剂关键原材料和催化剂再生及催化剂处理技术   7. 大气汞排放污染防治技术   8. 光化学烟雾、灰霾的污染机理与控制对策研究   9. 烟气脱硫脱硝装置中防腐技术。  (三)烟气在线监测技术与设备  1. 固定污染源烟气排放连续监测系统及检测方法   2. 重点污染源自动监测系统和运行维护   3. 烟气污染在线监测仪器及设备。  (四)细颗粒物(PM2.5)监测技术与设备  1. PM2.5源解析及污染控制对策与技术   2. 细颗粒物(PM2.5)的监测方法及技术开发   3. 空气细颗粒物应急检测技术及仪器应用。  二、特邀报告  1.拟邀请相关部委领导介绍我国“十二五”期间大气污染联防联控及空气质量管理相关政策与措施   2.拟邀请相关领导就我国细颗粒物(PM2.5)污染防治相关政策进行解读与分析   3.邀请知名专家就我国烟气脱硫、脱硝技术创新与运行管理领域作主旨报告演讲。  三、会议形式  会议将安排大会特邀主旨报告、特邀专家报告、专题交流、墙报交流、成果展示等学术交流活动。  四、论文征集  1.请按照会议征文及研讨的内容提交论文,论文摘要不超过500字,全文不超过5000字,所投稿件应符合“第十七届二氧化硫、氮氧化物、汞污染防治暨细颗粒物(PM2.5)监测技术研讨会”的征稿要求,如与相关要求不符,主办单位有权删改。  2.论文文件格式为word文档。具体要素包括:论文题目、作者姓名、工作单位、论文摘要、关键词、正文、主要参考文献等。  3.请在论文后面标注作者的通讯地址、邮政编码和电话,以便进一步沟通。  会前将印刷论文集作为会议资料,请拟提交论文人员在2013年4月15日前提交电子版论文全文至desox2@163.com信箱。  五、企业展览  会议设置了大气污染防治相关企业推介展览环节,将邀请国内外知名公司与企业参与,展示企业文化、技术成果和成功经验。  六、参会人员  1.相关政府管理部门、行业协会、学会、社团、环境监测站、环境信息中心、环评机构 燃煤锅炉、燃煤炉窑、电力、钢铁、水泥、石油、化工等主管部门、设计单位、高校、科研院所等方面的专家、学者和相关技术人员   2.环境监测仪器设备生产企业 脱硫、脱硝、脱汞、除尘、防腐等工艺研发、工程设计、设备制造、施工运营、安装调试、环保咨询、环境污染治理公司相关领导和技术人员。  七、会务费用  会议费:1800元/人,学生1200元/人(含会务、餐饮、晚宴、茶歇、论文资料等费用)。住宿统一安排,费用自理。  八、会后考察  会后将安排工程考察和生态考察。  九、联系方式  (一)中国环境科学学会  饶 阳 王国清 张鹏  电话:010-68637874  手机:13381170552  传真:010-68630714  邮箱:desox2@163.com  (二)浙江大学环境与资源学院 官宝红  电话:0571-88273687  邮箱:guanbaohong@zju.edu.cn  附件:1.会议组织形式  2.参会回执表  附件一:  会议组织形式  一、组织机构  指导单位: 环境保护部  中国科学技术协会  主办单位: 中国环境科学学会  浙江大学  支持单位: 清华大学  中国电力企业联合会  中国钢铁工业协会  中国水泥协会  中国电力投资集团公司  协办单位: 浙江天蓝环保技术股份有限公司  浙江省环境科学学会  浙江省工业锅炉炉窑烟气污染控制工程技  术研究中心  二、学术委员会  1、主席  王玉庆 中国环境科学学会理事长  2、副主席  郝吉明 中国工程院院士、清华大学教授  3、委员  柴发合 中国环境科学研究院副院长研究员  杨金田 环境保护部环境规划院副总工程师  林 翎 中国标准化研究院资源与环境分院院长  吴忠标 浙江大学环境与资源学院教授  李俊华 清华大学环境学院教授  闫克平 浙江省工业锅炉炉窑烟气污染控制工程技术研究中 心副主任  尹华强 国家烟气脱硫工程技术研究中心主任  高 翔 国家环境保护燃煤大气污染控制工程技术中心主任  徐明厚 煤燃烧国家重点实验室主任  段钰锋 东南大学能源与环境学院教授  何 洪 北京工业大学催化化学与纳米科学研究室主任  岑超平 环保部华南所大气环境与污染防治中心主任  杜云贵 烟气脱硝产业技术创新战略联盟理事长  刘汉强 国电新能源技术研究院创新技术研究中心副主任  三、会议组织委员会  王志轩 中国电力企业联合会秘书长  张长富 中国钢铁工业协会副会长  孔祥忠 中国水泥协会秘书长  许纲熙 浙江省环境科学学会秘书长  吴险峰 环保部污染物排放总量控制司大气总量处处长  程常杰 浙江天蓝环保技术股份有限公司总经理  四、会议执行主席  任官平 中国环境科学学会秘书长  吴忠标 浙江大学环境与资源学院教授  五、会议秘书处  姜艳萍、王国清、张鹏、饶阳  电 话:010-68637874  手 机:13381170552  邮 箱:desox2@163.com  网 址:www.chinacses.org www.dsdne.net  附件二:  第十七届二氧化硫、氮氧化物、汞污染防治暨细颗粒物(PM2.5)监测技术研讨会 参会回执表  时间:2013年5月16日-17日 地点:浙江杭州单位名称 邮 编 通讯地址 手 机 姓 名 部 门 职 称 电 话 传 真 电子邮箱 是否提交论文 是否出席会议 是否确定大会发言否参会代表登 记姓 名职 称手 机电子邮箱 提交论文题 目 大会发言题 目 发言人 职务或职称 发票抬头 是否参加会后考察 备 注 费用总计: 元人民币,付款日期: 年 月 日款项请汇至大会指定帐号:开户名:北京国研中科环境科技有限公司开户行:建行玉泉支行帐 号:11001018000059261219参会单位签字或盖章: 日期:2013年 月 日联系人:张鹏 饶 阳 王国清电 话:010-68637874 13381170552传 真:010-68630714 邮 箱:desox2@163.com   注:准备参会的代表收到通知后请及时将参会回执表反馈过来,以便为您安排参会事宜。
  • HORIBA大气污染氮氧化物分析仪APNA-370促销
    值此中秋佳节来临之际,为回馈新老客户长久以来对我司的支持与厚爱,今我司推出日本进口HORIBA(堀场)大气污染氮氧化物分析仪APNA-370仪器的促销活动。 凡在活动期间(2014-9-1——2014-10-1)购HORIBA氮氧化物分析仪APNA-370产品的新老客户,均可享受买仪器即赠养生杯一个的优惠喔!机不可失,失不再来,有需求的客户现在就可以拨打我司电话(010-62151736)采购啦!
  • “十二五”氮氧化物减排思路与技术路线
    摘要  “十二五”期间,氮氧化物的总量控制要突出重点行业和重点区域,推行以防治火电行业排放为核心的工业氮氧化物防治体系和以防治机动车排放为核心的城市氮氧化物防治体系。要推进能源结构持续优化,严格控制新增量 全面开展电力行业氮氧化物减排 采取综合措施加强机动车氮氧化物排放控制 推进以水泥行业为主的其他行业氮氧化物排放控制。  2011年3月14日,全国人大审议通过了“十二五”规划纲要,提出化学需氧量、二氧化硫分别减少8%,同时将氨氮和氮氧化物首次列入约束性指标体系,要求分别减少10%,氮氧化物已经成为我国下一阶段污染减排的重点。  把氮氧化物作为“十二五”减排约束性指标的必要性  ■阅读提示  由氮氧化物等污染物引起的臭氧和细粒子污染问题日益突出,威胁人民群众的身体健康,成为当前迫切需要解决的环境问题。若不加严控制,今后一段时期我国城市光化学烟雾、酸雨污染和灰霾天气还将呈迅速发展和恶化之势。  氮氧化物活性高、氧化性强,是造成我国复合型大气污染的关键污染物。随着国民经济持续快速发展和能源消费总量大幅攀升,我国氮氧化物排放量迅速增长。“十一五”期间,我国氮氧化物排放量逐年增长,2008年达2000万吨,排放负荷巨大。火力发电、工业和交通运输部门三者之和占我国氮氧化物排放总量的85%,基本呈现三足鼎立之势。氮氧化物排放量的迅速增加导致了一系列的城市和区域环境问题。北京到上海之间的工业密集区已成为对流层二氧化氮污染较为严重的地区,“十一五”期间全国降水中硝酸根离子平均浓度较2005年有较大幅度增长。由氮氧化物等污染物引起的臭氧和细粒子污染问题日益突出,威胁人民群众的身体健康,成为当前迫切需要解决的环境问题。若不加严控制,今后一段时期我国城市光化学烟雾、酸雨污染和灰霾天气还将呈迅速发展和恶化之势。综上分析,“十二五”期间我国必须对氮氧化物进行全面控制,针对氮氧化物的污染特征,进入以质量改善为切入点、以主要行业为突破口的大规模削减阶段。  从减排管理的基础条件来看,自“十一五”以来,随着污染减排三大体系能力建设的加强,氮氧化物统计、监测管理工作取得突破性进展。2006年全国环境统计中将氮氧化物因子纳入到环境统计范畴 2007年开展的污染源普查工作对全国氮氧化物排放系数和排放现状进行了全面调查。在污染源监测方面,随着国控重点源烟气排放连续监测设施建设完成,氮氧化物排放重点源大都具备了自动监测的能力,并与省、市监控中心实现了联网。此外,国内火电行业氮氧化物控制技术日趋成熟,除催化剂等核心技术外,基本实现了国产化。这些都为全面实施氮氧化物排放总量控制奠定了良好的基础。  “十二五”氮氧化物总量控制总体考虑及目标的确定  ■阅读提示  在确定国家总量控制目标的同时,也将减排任务分解到了各省(自治区、直辖市),确定了减排项目清单,真正把减排任务落到实处,这是总量控制目标制定的一次突破。  污染物排放总量控制是环境管理的重要手段,我国氮氧化物的总量控制模式要根据排放物的污染特征来确定,氮氧化物排放具有行业、区域集中的特点,因此,“十二五”期间氮氧化物的总量控制要突出重点行业和重点区域,推行以防治火电行业排放为核心的工业氮氧化物防治体系和以防治机动车排放为核心的城市氮氧化物防治体系。强化总量控制对经济发展方式、经济结构调整和能源结构调整的优化作用,严格控制增量,强化结构减排,细化工程减排,实化监管减排,确保减排约束性指标目标的完成。  值得一提的是,此次在总量控制目标确定方面,我国首次采用了“二上二下”的方式。通过印发《“十二五”主要污染物总量控制规划编制指南》(以下简称《指南》),提出了“十二五”氮氧化物减排的总体思路、减排要求、减排技术路线及总量目标测算方法,各省结合本省的环境质量状况、经济社会发展情况及减排潜力,根据《指南》要求编制总量控制规划,测算总量控制目标,提交减排项目清单。在此基础上,统筹考虑国家宏观经济政策、节能减排重大战略、产业布局和结构调整要求,确定国家总量控制目标,实现了统筹协调、上下衔接、部门联动,增强了总量控制目标确定的科学性、合理性和可行性。在确定国家总量控制目标的同时,也将减排任务分解到了各省(自治区、直辖市),确定了减排项目清单,真正把减排任务落到实处,这是总量控制目标制定的一次突破。  “十二五”氮氧化物总量控制基本思路  ■阅读提示  推进能源结构持续优化,严格控制新增量 全面开展电力行业氮氧化物减排 采取综合措施加强机动车氮氧化物排放控制 推进以水泥行业为主的其他行业氮氧化物排放控制。  推进能源结构持续优化,严格控制新增量。严格执行国家产业政策,全面落实淘汰落后产能要求,在单位面积排放强度大的地区要进一步加严产业结构调整要求,遏制高耗能、高污染产业过快发展。严格控制污染物新增量。新建项目必须按照先进的生产技术和最严格的环保要求进行控制,大幅度降低污染物排放强度。煤电及水泥行业新建项目要求配套建设烟气脱硝设施。提高机动车准入门槛,执行国家第Ⅳ阶段排放标准,部分城市提前执行国家第Ⅴ阶段排放标准,供油油品实现配套。进一步改善能源消费结构,控制煤炭消费增量,促进经济发展的绿色转型。  全面开展电力行业氮氧化物减排。电力行业属于高架源,排放的氮氧化物在大气中发生远距离传输和化学转化,不但会影响当地的环境质量,而且存在跨界污染的问题,是造成区域性环境问题的主要原因。截至目前,我国已有80%的火电机组采用了低氮燃烧技术,已建烟气脱硝设施达到9700万千瓦。目前我国正在修订火电厂大气污染物排放标准,氮氧化物的排放标准将会非常严格。这就要求在“十二五”期间,除淘汰的小火电机组外,全面推进现役机组低氮燃烧技术改造及脱硝设施的建设,加大已安装脱硝设施机组的监管力度,提高减排能力。东部地区和其他地区的省会城市单机容量20万千瓦及以上的现役燃煤机组实行脱硝改造,其他地区单机容量30万千瓦及以上的现役燃煤机组实行脱硝改造。  采取综合措施加强机动车氮氧化物排放控制。在一些大城市,机动车排放已经超过工业排放成为重要的大气污染源,氮氧化物的分担率一般在50%左右,由于其排气高度低,对人体的危害非常大,因此机动车氮氧化物的控制对改善城市环境质量具有至关重要的作用。“十二五”期间我国将在有条件的重点城市实行机动车新增量总量控制,并严格执行黄标车淘汰政策。按照东、中、西部差别化的政策,加大黄标车的淘汰力度,到“十二五”末,东部地区基本淘汰所有黄标车,即国0的汽油车和国Ⅲ以前的柴油车。提高机动车准入门槛,实施油品升级改造工程。“十二五”期间,在全国范围内严格实施国家第Ⅳ阶段机动车排放标准,部分重点区域和城市提前实施国家第Ⅴ阶段排放标准 2011年在全国范围内供应国Ⅲ标准的车用燃油,2015年底前基本实现国Ⅳ水平车用燃油的供应,实现车、油同步升级。  推进以水泥行业为主的其他行业氮氧化物排放控制。我国水泥行业氮氧化物的排放占总排放量的10%左右,是我国氮氧化物排放的第三大源。随着水泥行业落后产能淘汰工作的推进,新型干法窑的使用比例将大幅增加,在提高能源使用效率的同时,由于燃烧温度高等原因,氮氧化物排放量将显著增加。“十二五”期间需大力开展水泥行业新型干法窑降氮脱硝工作,根据水泥窑的现状和特性,推进烟气脱硝工程建设,要求长三角、珠三角、京津冀鲁等重点区域氮氧化物年排放量在1000吨以上或熟料生产规模在2000吨/日以上的现役新型干法窑实行脱硝改造。  钢铁、工业锅炉也是氮氧化物的重要排放源,为拓展氮氧化物减排领域,推进氮氧化物持续减排,“十二五”期间应加快冶金行业、工业锅炉等其他行业氮氧化物控制技术的研发和产业化进程,推进烟气脱硝示范工程建设。  “十二五”氮氧化物总量减排的难点  ■阅读提示  电力行业大规模脱硝受多种因素的影响和制约 油品质量保证和机动车排放标准实施进程直接影响到氮氧化物的减排进展 重点行业污染治理技术的发展水平将影响“十二五”氮氧化物的减排效果。  电力行业大规模脱硝受多种因素的影响和制约。为实现氮氧化物“十二五”总量控制目标,“十二五”期间我国电力行业脱硝装机容量比例需达到70%以上(包括新增机组),这将大于“十一五”期间二氧化硫的脱硫装机容量,减排压力非常大。此外,电厂脱硝还原剂氨的需求量将很大,脱硝装置中的催化剂也未实现国产化,这些因素都将增大电力行业氮氧化物减排的难度。  油品质量保证和机动车排放标准实施进程直接影响到氮氧化物的减排进展。车用燃油质量差、含硫量高是制约机动车排放控制的主要因素,尤其是当前柴油品质极不利于柴油机尾气后处理技术的使用,影响氮氧化物减排效果。目前我国还未实现国Ⅲ油品柴油的全面供应,这与“十二五”期间要基本实现国Ⅳ水平车用燃油的供应仍有较大差距,需要多部门加强协调推进这项工作。另外,提高机动车排放标准是控制机动车氮氧化物新增量的主要手段,但标准实施后减排效果需要一定的时间才能显现,因此,“十二五”期间国Ⅳ排放标准能否及时推行是保障机动车氮氧化物减排的关键。  重点行业污染治理技术的发展水平将影响“十二五”氮氧化物的减排效果。尽管我国已有电厂烟气脱硝的控制技术,但火电厂烟气脱硝的一些关键技术仍受制于国外,钢铁、水泥、工业锅炉等行业氮氧化物排放控制技术也处于研究阶段,其研发及应用的发展水平将影响“十二五”氮氧化物的减排效果。“十二五”期间,国家应该对氮氧化物控制技术研究及产业化给予更多的支持及优惠政策,尽快推动国内氮氧化物控制技术的规模化示范应用和产业化,为氮氧化物的大规模削减提供更多技术支撑。
  • 控制氮氧化物 欧美有何良策?
    关注焦点:  ●实施多指标综合管理措施  ●制定相应的标准体系  ●推动实施区域联防联控  ●采取经济激励政策  ●披露企业污染排放信息     据估计,和上世纪80年代相比,我国机动车保有量增加24倍,机动车排放成为部分大中城市大气污染的主要来源。 CFP供图  氮氧化物是大气主要污染物之一,是光化学烟雾污染、城市灰霾天气、大气酸沉降等一系列环境问题的重要根源。由于氮氧化物可以在大气层中长距离输送,其引起的全球性或区域性污染问题也日益凸现。  发达国家较早采取了一系列政策措施防治氮氧化物污染,其中一些经验对我国“十二五”期间进行氮氧化物污染综合管理和控制有一定借鉴意义。  由于氮氧化物的控制涉及到多种二次污染物,因而既要考虑其本身的危害,又要考虑其二次污染物的危害。针对这一特点,欧美等发达国家采取了系统的防控措施,并取得了显著成效。  实施多指标综合管理措施  美国和欧盟的氮氧化物控制政策目标均是减少氮氧化物及其二次污染物的环境损害。因此,在控制氮氧化物污染时,不仅要求各类排放源达到相应的排放标准,还要求根据二次污染物的削减目标来制定区域氮氧化物的排放总量。  欧盟的酸雨政策从一开始便将酸沉降、富营养化和近地面臭氧问题纳入同一控制体系,采取一揽子控制政策。  多指标的污染控制政策可以有效避免多个单指标控制政策之间的冲突,并且更易于执行。  美国氮氧化物控制主要是以二次污染物臭氧和酸雨为最终控制目标,一方面通过州际合作解决近地面臭氧非达标区的二次污染问题,另一方面通过酸雨计划解决氮沉降问题。美国2005年颁布的《州际清洁大气法案》也考虑了多指标的大气污染控制政策,将臭氧和细颗粒物的污染控制纳入统一政策体系中。  制定相应的标准体系  美国和欧洲都制定了各类大型固定源以及机动车的氮氧化物排放标准。排放标准本身的制定就同时考虑了环境要求和相关控制技术的经济性、可行性、和费用有效性。  美国环保局以1990年《清洁大气法修正案》的第一卷“大气污染预防与控制”以及第四卷“酸沉降控制”为法律依据,通过执行酸雨中氮氧化物的削减计划来控制固定源氮氧化物污染。  酸雨计划分两个阶段在全国范围实施燃煤电厂的氮氧化物削减:第一阶段的削减对象为固态排渣墙式锅炉以及切向燃烧锅炉。第二阶段的削减对象为格状喷然器、旋风燃烧器、湿态排渣锅炉以及立式燃烧锅炉。  针对机动车排放源,美国和欧洲均出台分阶段的排放标准,通过逐步更新机动车排放控制技术削减氮氧化物的排放。  美国和欧洲均采用了包括二氧化氮、臭氧和细颗粒物的多指标体系制定环境空气质量标准来控制氮氧化物污染。欧盟及其成员国制定的二氧化氮标准均符合世界卫生组织的推荐标准。美国虽然对二氧化氮要求较为宽松,但严格控制二次污染物,对氮氧化物起到了协同控制作用。  推动实施区域联防联控  在解决氮氧化物及其二次污染物的长距离输送问题时,欧洲和美国都制定了区域污染控制政策,建立了地区间协调和合作机制,通过多地区间的协作达到减少氮氧化物区域污染的目的。  在欧洲,欧盟各成员国通过签署各类国际公约,提交国家削减计划等方式来达到控制氮氧化物区域污染的目标。  1979年,欧洲和北美各国签署了《长距离跨界大气污染公约》来解决酸雨和近地面臭氧等大气污染物跨界输送导致的问题 1988年,联合国欧洲经济委员会制定了这一公约下旨在控制氮氧化物排放和输送的《索菲亚协议》,规定到1994年止,氮氧化物排放量要冻结在1987年的水平,并且自1989年开始,10年间应削减氮氧化物30%的排放量。1999年,欧盟各成员国签署的《控制酸沉降、富营养化和臭氧协议》制定了各签署国到2010年的氮氧化物排放限制目标。  另外,欧盟于1997年通过了一项酸雨防治战略,旨在同时解决欧盟范围内的酸沉降、富营养化以及近地面臭氧问题。由于氮氧化物是这3类二次污染问题的前体物质,因此这一战略通过制定全欧盟排放总量目标来解决这些问题。2001年,欧盟委员会通过了《国家最高排放限值公约》,规定了包括氮氧化物在内的4种生态污染物到2010年的排放限值。  美国为解决氮氧化物长距离传输所引起的臭氧和细粒子污染问题,制定了区域污染控制策略,建立了地区间的有效协调和合作机制。  1994年,美国东部各州建立的臭氧输送委员会形成了谅解备忘录,实施区域性氮氧化物削减计划。第一阶段(1999~2002年)为氮氧化物配额管理方案,规定了氮氧化物的年排放总量和污染源排放配额,合作区域包括12个州和哥伦比亚特区。第二阶段(2003~2008年)为氮氧化物州际执行计划,制定了区域排放总量限值,并规定排污企业可以卖出或者存储多余排放配额,这一计划将合作区域扩大到22个州。  2009年开始,美国东部各州在《州际清洁空气法案》基础上执行氮氧化物的臭氧季节削减方案来控制夏季电力部门排放氮氧化物,合作区域增至28个州。  采取经济激励政策  近年来,发达国家将基于成本收益分析的经济激励政策引入氮氧化物的控制政策体系,成为基于法规政令的命令控制型政策的有益补充。  其中,美国最常用的是排污许可证交易制度,欧洲部分国家则借助于排污收费和排污税来控制企业的排污行为。  美国在臭氧输送委员会氮氧化物配额管理方案和氮氧化物州际执行计划中实施了氮氧化物配额交易,使得控制政策在实现了污染排放削减目标的同时,大大降低了减排成本。  据美国环保局估算,氮氧化物配额交易使臭氧输送委员会氮氧化物配额管理方案第二阶段的污染削减成本从高于13亿美元(2000年价格)降低到7亿美元水平。这一机制成功地降低了氮氧化物的排放量和近地面臭氧的环境浓度。  据美国环保局2007年的评估数据显示,在实施氮氧化物配额交易后,2006年目标排放源的氮氧化物排放量与2005年相比削减了7%,与1990年相比削减了74%。  西欧部分国家对氮氧化物征收税费,通常只是针对较大的排放源征收排污费,例如发电厂、供热厂等。  法国自1990年起即开始对大型燃烧源收取氮氧化物排污税,并将75%的收入用到减排投资和研发。缴税企业可依据减排技术类型申请补贴,标准减排技术补贴比例为增量成本的15%,先进减排技术为30%。这种税收收入分配机制调动了企业使用先进减排技术的积极性,使得1997年氮氧化物削减了13%。  1990年,瑞典开始对大型燃煤电厂收取氮氧化物排污费。收费政策实施后,瑞典1993年氮氧化物的排放总量比1990年削减了44%,提前实现了1995年减排35%的目标,取得了显著的减排效果。  2007年1月1日,挪威开始针对船舶、航空以及道路等移动源和部分工业固定源征收氮氧化物排污税,税收对象覆盖55%的氮氧化物排放源。排污税政策执行1年之后,氮氧化物排放总量削减了0.6%。  披露企业污染排放信息  企业作为削减氮氧化物的基本单元,其污染控制手段和实施情况直接影响到减排效果。发达国家将企业排放登记制度和企业污染源信息披露制度作为重要的辅助工具应用于污染物削减政策的制定和执行。  2009年10月8日,全球第一份具有法律约束效力的《污染物排放和转移登记议定书》在欧洲17个国家正式生效,并向所有联合国成员国或区域一体化组织开放。参加《议定书》的国家必须对其国内工业、农业、交通和商业等领域排放的包括氮氧化物在内的86种主要污染物污染源进行登记和通报,并将数据以网上公开登记册等方式向公众公开。  近年来,奥地利国际系统分析研究所、美国宇航局等科研机构公布了氮氧化物全球排放清单,为决策部门、科研单位和公众披露环境信息,便于有关部门实行监控氮氧化物变化趋势、制定更有效的控制措施。我国可采取何种对策?  随着经济的持续快速发展和能源消耗量的增加,我国氮氧化物排放量也在增长。1980年的排放量约为476万吨,2008年增长到1625万吨。从排放源来看,第一次全国污染源普查的数据表明,我国97%的氮氧化物排放来自工业源和机动车尾气。其中电力热力的生产和供应是最主要的氮氧化物排放企业,排放量占到我国排放总量的40%。  随着我国机动车保有量从1990年的620万辆增长到2009年的1.86亿辆,机动车尾气在氮氧化物排放中的比例逐年上升,已由1995年的10.4%快速增长到2007年的31%。  针对这一情况,建议采取以下对策:  第一,实施多指标综合管理。就我国目前氮氧化物的污染状况而言,应该尽早形成覆盖二氧化氮、臭氧、细颗粒物以及酸沉降等多项控制指标的综合指标体系,实施氮氧化物的多目标管理,从一次污染物到二次污染物进行全生命周期控制。  第二,开展氮氧化物区域联防联控。存在严重氮氧化物污染问题的地区,有必要制定区域层面的氮氧化物污染联防联控政策,建立污染源协调和管理机制,从而有效地解决区域整体的环境污染问题。  第三,加强企业排污监管。结合氮氧化物总量控制目标加强企业监督,督促其严格执行排放标准。通过环境信息披露制度,在政府、企业与公众之间形成相辅相成的良性互动,达到更好的污染防治效果。  第四,推行经济激励。在我国氮氧化物的防控工作中引入市场化的经济政策,使命令控制方式和市场化机制互相补充。在实施氮氧化物排放总量控制时,配套实施相应的减排激励政策,鼓励多减排、早减排、尽快实施氮氧化物排污收税和排污削减量交易等措施。
  • 大连化物所揭示固体氧化物电解器阴极动态重构和CO2电解反应机制
    近日,大连化物所催化基础国家重点实验室包信和院士、汪国雄研究员与吕厚甫博士团队在高温CO2电解研究中取得新进展,通过电化学原位表征研究,揭示了固体氧化物电解器阴极动态重构和CO2电解反应机制。   固体氧化物电解器(Solid Oxide Electrolysis Cell,SOEC)在高温条件下利用可再生能源将CO2高效电解还原为CO,是一种极具工业应用潜力的负碳技术。然而,在CO2电解过程中,对SOEC阴极催化活性位点原位动态重构及CO2吸附活化机理认识仍然不足。本工作中,研究团队借助高温原位电化学X射线衍射(XRD)、近环境压力X射线光电子能谱(NAP-XPS)和原位X射线吸收光谱(XAS)等表征方法,深入研究了Ir掺杂的Sr2Fe1.45Ir0.05Mo0.5O6-δ(SFIrM)钙钛矿催化剂的动态电化学重构特性以及CO2吸附活化机制。研究发现,SFIrM钙钛矿阴极在CO2电解过程中表面偏析溶出高分散、高密度IrFe合金纳米颗粒(粒径约1.0nm,密度高于80000μm-2);并且IrFe合金纳米颗粒表现出随电压施加和停止相应形成和消失的特征,阐明了电压作为主要驱动力在CO2电解过程中原位促使IrFe合金纳米颗粒在钙钛矿表面溶出的机制。   此外,碳酸盐物种作为CO2吸附和活化反应中间体在原位NAP-XPS中被观测到,其强度随IrFe@SFIrM界面的形成与消失而相应变化。相对于未发生表面溶出的Sr2Fe1.5Mo0.5O6-δ电极,SFIrM电极具有更高的碳酸盐/CO2面积比,证明IrFe@SFIrM界面作为CO2电解反应中的催化活性位点,表现出更高的CO2吸附活化能力。IrFe合金纳米颗粒可通过短暂氧化实现再分散,进一步提高了SOEC中CO2电解稳定性。   本研究阐明了SFIrM阴极的表面重构过程和催化作用机制,有助于深入研究认识SOEC中CO2电解过程。   相关工作以“In situ electrochemical reconstruction of Sr2Fe1.45Ir0.05Mo0.5O6-δ perovskite cathode for CO2 electrolysis in solid oxide electrolysis cells” 为题,发表在《国家科学评论》(National Science Review)上。该工作第一作者是我所502组博士研究生沈俞翔和刘天夫博士。该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持。
  • 污染排放控制增氨氮和氮氧化物两项指标
    环保部污染物排放总量控制司司长赵华林表示,“十二五”期间,除了“十一五”期间已经实施的二氧化硫(SO2)和化学需氧量(COD)外,氨氮(NH3-N)和氮氧化物(NOX)也将纳入总量控制。  赵华林日前在“2010(第八届)城市水业战略论坛”上表示,“十二五”期间会对氨氮和氮氧化物进行总量控制,同时也会将重金属、可吸入物等减少污染的责任放在地方政府。  他说,现在空气中含有的氨氮已经超过了二氧化硫,成为空气中的主要污染物,“现在的酸雨已由硫酸型酸雨转向硝酸型酸雨,”而水中的氮氧化物也使得水体酸化和富营养化,出现了大量的蓝藻问题。  “最近重金属污染也出了很多事”,赵华林表示,会根据不同地区在重金属、磷等问题上要求地方政府有总量控制。  链接  氮氧化物  包括多种化合物,如一氧化二氮、一氧化氮、二氧化氮等。氮氧化物都具有不同程度的毒性,可刺激肺部,使人较难抵抗感冒之类的呼吸系统疾病。以一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因,氮氧化物与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸是酸雨的成分。  氨氮  是水体中的重要耗氧污染物,氨氮对自然环境和人体有很大的危害,如水源中氨氮浓度过高,将导致自来水中加氯量增加,从而使自来水中有机氯量随之相应增加,对人体健康产生不利影响。氨氮也可导致水富营养化现象产生,是水体中的主要耗氧污染物,对鱼类及某些水生生物有毒害。
  • 纳米氧化锌在隐身技术中的应用研究进展
    p style="text-indent: 2em "随着军事高技术的迅猛发展,世界各国防御体系的探测、跟踪、攻击能力越来越强,陆、海、空各兵种地面军事目标的生存能力以及武器系统的突防能力日益受到严重威胁。为了提高国防体系中地面军事目标的生存力与武器系统的突防和纵深打击能力,发展和应用隐身技术成为国防体系发展的重要方向。而隐身材料又是隐身技术最重要的环节。因而国内外近年来掀起了隐身材料的研究热潮。 目前己在使用和尚在研制的新型隐身材料有:宽频带吸波剂、高分子隐身材料、 手征隐身材料、纳米隐身材料等。而近年来关于纳米材料具有高的电磁波吸收系数越来越多的报道,引起了军事科技人员极大的兴趣。/pp style="text-align: center " img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/0c54b75f-dafd-463e-812a-345c9518e969.jpg" title="1.jpg"/ /pp style="text-align: center "span style="font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) "图一 新型隐身材料应用于军属领域/span/pp style="text-indent: 2em "纳米氧化锌也是纳米隐身材料中的研究热点之一。纳米氧化锌是一种非常有发展前途的新型军用雷达波吸收剂,具有轻质、厚度薄、颜色浅、吸波能力强等优点。/pp style="text-indent: 2em "一、纳米氧化锌的制备方法/pp style="text-indent: 2em "纳米氧化锌的化学制备方法种类繁多,新工艺层出不穷,如液体-固体-溶液相转移与分离法,但研究较多的主要有沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法、水热(溶剂热)法等。/pp style="text-indent: 2em "1、沉淀法/pp style="text-indent: 2em "沉淀法一般分为直接沉淀法与均匀沉淀法。直接沉淀法是在可溶性锌盐溶液中加入沉淀剂制得氧化锌前驱体,将其洗净后在一定温度下热分解得纳米氧化锌。常见的沉淀剂为氨水、碳酸氢铵等。而前驱物为Zn(OH)2、Zn2(OH)2CO3等 。/pp style="text-indent: 2em "2、溶胶-凝胶法/pp style="text-indent: 2em "溶胶凝胶法是制备超微颗粒的一种湿化学法。其基本原理是将金属无机盐或 金属醇盐溶于溶剂中形成均匀的溶液,溶质与溶剂产生水解或与醇反应,反应生成物经聚集后,一般生成纳米级粒子并形成溶胶。/pp style="text-indent: 2em "3、微乳液法/pp style="text-indent: 2em "两种互不相溶液体在表面活性剂作用下形成的热力学稳定的、各向同性、外 观透明或半透明、粒径在1-100 nm的分散体系则称为微乳液。微乳液通常是由表面活性剂、助表面活性剂、油和水组成的透明的、各向同性的热力学稳定体系。/pp style="text-indent: 2em "4、水热(溶剂热)法/pp style="text-indent: 2em "水热合成法是液相中制备超微颗粒的一种新方法。一般是在100-150oC温度 下和高气压环境下实现从原子、分子级的微粒构筑和晶体生长。溶剂为水称水热法,为其它溶剂如乙醇、异丙醇等时称溶剂热法。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/72a45ed5-3a7f-4aab-ac13-26fff845a89a.jpg" title="2.jpg"//pp/pp style="text-align: center "span style="font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) "图二 纳米氧化锌的SEM图/span/pp style="text-indent: 2em "二、纳米氧化锌作为隐身材料的基本原理及应用/pp style="text-indent: 2em "隐身材料是用于降低军事目标可探测性的材料。材料隐身的基本原理是降低 目标自身发出的或反射外来的信号强度;或减少目标与环境的信号反差,使其低 于探测器的门槛值;或使目标与环境反差规律混乱,造成目标几何形状识别上的困难。目前雷达在各种探测器中仍占主导地位,因此雷达波隐身材料是隐身技术 中最主要和发展最快的隐身材料。雷达波隐身材料的基本性能要求是吸收雷达 波,因而这种材料又称为雷达吸波材料。/pp style="text-indent: 2em "雷达吸波材料是通过吸收衰减入射的能量以减少反射能量,降低军事目标 可探测性。吸波原理通常是以下3类:一是雷达波作用于材料时,材料吸收雷达波的能量,并通过产生电导损耗、高频介质损耗、磁滞损耗等,使电磁能转化为热能散发掉;二是使雷达波在材料表面的反射波能量分散到目标表面的各个部 分,减少雷达接收天线方向上散射的电磁能;三是使雷达波在材料表面的反射波与进入材料后在材料底层的反射波叠加产生干涉相消。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/7bdaafeb-819d-4b2c-9e93-7c6be4801a38.jpg" title="3.jpg"//pp/pp style="text-align: center "span style="font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) "图三 波与物质作用示意图/span/pp style="text-indent: 2em "氧化锌是一种直接带隙的多功能宽禁带新型无机半导体材料。在室温下禁带 宽度为3.37 eV,激子束缚能高达60 MeV,具有良好压电特性,在紫外光发射材料、透明导电、场发射显示器件、太阳能电池与气体传感器、紫外半导体光电器件材料方面有着广泛应用。近年来人们发现氧化锌是不错的吸波材料,引起了人们极大的兴趣。/pp style="text-indent: 2em "纳米氧化锌是一种新型多功能的无机材料,在声、磁、光、电等方面具有很多优异性能,并且现在工业化生产各种形状的纳米氧化锌已得以实现,因此,随着研究的日益深入,纳米氧化锌将可能成为一类多功能复合型吸波隐身材料。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/d0ebb66e-64b9-4619-8e93-c88086741f42.jpg" title="4.jpg"//pp/pp style="text-align: center "span style="font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) "图四 纳米氧化锌应用于隐身材料/span/p
  • 单颗粒ICP-MS助力复合氧化物铁酸锰(MnFe₂O₄) 纳米材料诱导番茄提早开花的分子机制研究
    原创 飞飞 赛默飞色谱与质谱中国关注我们,更多干货和惊喜好礼 刘莉ENMs 在农业生产中,开花时间直接控制着果实数量和质量,提早开花通常伴随着高授粉率,意味着营养周期更短,可以最大限度地减少非生物迫害(例如气候变化与干旱)对农业生产的不利影响。如何控制开花时间也被认为是“植物科学的100个重要问题”之一。人工纳米材料(ENMs)在提高农业生产方面显现出巨大潜力。ENMs的小尺寸效应能使它们跨越生物屏障(植物气孔大小约为10~100μm),通过叶面或根部扩散至植物脉管系统,从而提高作物水分利用、增加养分吸收、诱导抗氧化、增强光合作用和促进开花等代谢过程,最终显著提升农业生产力。目前已陆续有文章报道了ENMs对高等植物生殖生长,包括开花过程的影响,然而ENMs诱导作物生殖生长改变的机制,尤其是初始植物激素的信号传送和代谢机制仍不清楚。江南大学环境与土木工程学院Le Yue,Yan Feng等以复合铁酸锰(MnFe2O4)ENMs和番茄作为研究对象,围绕 ①MnFe2O4 ENMs进入番茄叶片并促进光合电子传递的潜力;② MnFe2O4 ENMs对赤霉素(GA)的调节作用和对开花基因表达的诱导作用;③ 番茄果实产量和品质的采后变化等方面展开了深入研究,为揭示ENMs对作物生殖生长的作用机制提供了重要认知。相关研究的成果发表在ACS NANO期刊。 (点击查看大图) 01单颗粒ICP-MS的应用单颗粒ICP-MS技术是一项新兴的纳米颗粒检测技术,可以用于ENMs在植物体内的富集转化和迁移研究。相对于TEM、SEM、DLS等ENMs的传统表征手段,单颗粒ICP-MS(SP-ICP-MS)可以快速、同时获得ENMs的成分、粒径分布、颗粒浓度及离子浓度等参数信息,目前已越来越多地被应用于各种ENMs的表征研究。 (点击查看大图) 本研究使用了赛默飞iCAP TQ SP-ICP-MS分析技术,测定了叶片表面、角质层和内部叶片片段中的MnFe2O4ENMs的含量,明确了ENMs的有效接触和吸收规律;测定了番茄果实中的ENMs的含量,探究了铁(Fe)在果实中可能的存在形式。 (点击查看大图) 02番茄叶片ENMs的测定通过去离子水浸泡和涡流的方式回收叶片表面的ENMs。收集的溶液用“surface”表示,将经过水洗的叶片转移到35%(v/v)HNO3中,静置15min,以溶解角质层,收集的溶液用“cuticle”表示,剩余的叶片组织以“interior”表示。对于叶片内部,取 25 mg 的叶片组织,用去离子水清洗3次,然后在 3 mL 20mM 2-(N-吗啉代) 乙烷磺酸 (MES) 缓冲液 (pH=5.0) 中均质。随后在每份均匀混合物中加入 2 mL 5% 的离析酶 R-10,在 37 ℃ 下将混合物振荡 24 小时。沉淀 1 小时后,将上清液通过 0.45 μm 的滤膜,并用去离子水稀释。surface和cuticle溶液经0.45 μm滤膜过滤并用去离子水稀释。研究发现,经过ENMs处理的叶片中,Fe 和 Mn 的含量均明显高于未经处理的对照组(喷洒等量的去离子水)(下图a和c)。虽然在角质层的分离过程中使用 HNO3 会减少角质层溶液中的ENMs数量,但经过 MnFe2O4 ENMs处理后的叶片表面、角质层和内部的ENMs数量还是明显高于对照组(下图d),这表明 MnFe2O4 ENMs会在番茄叶片中累积。 (点击查看大图) 03番茄果实中ENMs的测定利用SP-ICP-MS 测定了番茄果实中的ENMs,发现MnFe2O4 ENMs很少能进入番茄果实,说明MnFe2O4 ENMs处理不会造成果实的健康风险。 (点击查看大图) 04结论 // 通过iCAP TQ SP-ICP-MS分析技术准确分析了番茄植株叶片和果实中的MnFe2O4ENMs含量,可为探究ENMs在植物体内的转化、迁移和富集规律提供精确的数据支撑。 参考文献:[1] Yue L, Feng Y, Ma C, et al. Molecular mechanisms of early flowering in tomatoes induced by manganese ferrite (MnFe2O4) nanomaterials[J]. ACS nano, 2022, 16(4): 5636-5646.[2] Vidmar J. Detection and characterization of metal-based nanoparticles in environmental, biological and food samples by single particle inductively coupled plasma mass spectrometry[M]//Comprehensive analytical chemistry. Elsevier, 2021, 93: 345-380.如需合作转载本文,请文末留言。
  • 兰州化物所高熵氧化物红外辐射性能研究获进展
    高温红外辐射涂层作为高效节能新材料,通过热辐射方式提高传热效率,在火力发电、钢铁、电力、石油化工、冶金和焦化行业颇具应用前景。近年来,高熵材料尤其是高熵氧化物具有可调控的主元组分和独特的晶体结构,使其在功能材料研究与应用领域备受关注。然而,鲜有关于高熵材料在高温红外辐射方面的研究报道。中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室低碳能源材料组高祥虎研究员团队在新型高温红外辐射材料的设计与制备方面开展了系统研究。针对传统尖晶石氧化物在短波长红外区域发射率低、热稳定性不佳的问题,研究提出了利用高熵概念进行材料性能优化设计。科研人员通过简便、低成本的固相合成反应,制备出(CuMnFeCr)3O4尖晶石型高熵氧化物红外辐射材料,重点研究了高熵多主元设计对材料红外辐射性能和高温热稳定性的影响。结果表明,多主元设计可有效提高0.78-2.5μm和2.5-16μm波段的红外发射率,且高熵效应利于长效的化学热稳定性。近日,该团队通过理论与实验相结合的方式,进一步阐明了高熵氧化物的微观结构、元素组分、电子分布与红外辐射性能的构效关系,揭示了高熵工程对材料红外辐射性能提升的内在机制。结果表明,高熵策略产生的轨道杂化可有效增强电子跃迁几率,通过变价金属元素引入大量氧空位,从而减小材料的带隙(图1)。同时,晶格畸变效应降低了晶格振动的对称性。因此,(MnCrFeCoCu)3O4高熵尖晶石氧化物具有优异的近黑体辐射能力。经1300°C退火热处理100h后,材料仍保持单相尖晶石结构,红外辐射衰减率仅为2.1%(图2)。此外,研究人员利用冷喷涂技术将高熵氧化物红外辐射材料沉积在不锈钢基底。该红外辐射涂层具有高的辐射热效率和显著的热稳定性,在0.78-16μm波段红外发射率可达0.943。这种新型高熵红外辐射材料在高温工业热辐射领域颇具应用潜力。相关研究成果以High-Entropy Engineering for Broadband Infrared Radiation为题,发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上。研究工作得到中国科学院战略性先导科技专项(A类)-煤炭清洁燃烧与低碳利用专项、中国科学院洁净能源创新研究院-榆林学院联合基金、兰州化物所“十四五”规划重大突破项目等的支持。图1. 高熵氧化物红外辐射材料宽波段高发射率机理研究图2. 高熵氧化物红外辐射材料宽波段发射率及高温热稳定性评估图3. 高熵氧化物红外辐射材料辐射传热性能验证
  • 环保部召开减排核查会 氮氧化物首次下降
    环境保护部6月27日在京召开2013年上半年主要污染物减排核查核算视频会。环境保护部副部长翟青部署2013年上半年主要污染物减排核查核算工作,并对2013年环保专项行动和环境安全检查工作提出要求。  翟青说,2013年年初,环境保护部会同有关部门对2012年主要污染物减排情况进行了核查核算。总体情况看,2012年全国四项污染物排放量均同比下降,尤其是氮氧化物首次实现下降,达到了预期目标。2012年国家目标责任书要求完成1272个重点项目,实际完成1131个,完成率近90% 全国水泥行业烟气脱硝及农业源、机动车等新增领域减排工作均取得突破性进展。根据《&ldquo 十二五&rdquo 主要污染物总量减排考核办法》和《&ldquo 十二五&rdquo 节能减排综合性工作方案》,环境保护部对3省区、1个企业集团和6个地级市实行了环评限批,对32家企业实行挂牌督办并予以经济处罚。2013年以来,总量减排各项工作正在稳步推进。从监测数据看,1至5月,全国907个地表水国控断面高锰酸盐指数和氨氮月均值分别为3.86和1.04毫克/升,同比下降5.6个百分点和6.3个百分点。325个地级以上城市二氧化硫和氮氧化物浓度分别为39微克/立方米和33微克/立方米,同比基本持平。  翟青指出,在充分肯定工作取得成绩的同时,我们也要看到总量减排工作面临的压力和困难:一是一些地方对减排约束性要求思想上有所淡化,对面临的严峻形势分析不够深入,导致减排推进力度有所减弱。二是一些地方对减排考核的&ldquo 三条红线&rdquo 认识还不到位。所谓&ldquo 三条红线&rdquo ,第一条是指年度四项污染物总量减排目标全部完成,第二条是指重点减排项目按目标责任书要求全部落实,第三条是指监测体系建设运行情况达到相关要求。三是由于部分行业产能过剩,企业效益普遍较差,治污设施的运行效率出现滑坡。  在部署2013年环保专项行动时,翟青要求,要进一步提高对执法监管工作重要性的认识,不断强化信息公开,及时发布专项行动进展情况、查处情况、挂牌督办案件等相关信息,保障群众的环境知情权、表达权、监督权和参与权。要强化责任追究,对排查不到位、整治工作没有实质进展的,要公开点名批评,约谈地方人民政府或有关部门主要负责人 对环境违法案件没有查处、隐瞒案情、包庇纵容违法行为的,要依法依纪严肃追究相关人员的责任 对群众反映强烈、社会影响恶劣的重大环境污染问题和环境违法案件,要实行挂牌督办,督促其查处到位、整改到位、责任追究到位 对经整改仍不到位、突出问题没有得到有效解决的,要实施限批 情节严重的违法案件,各地应按照新出台的司法解释,移送司法机关依法处理。  在强调环境安全检查时,翟青指出,国务院召开常务会议研究加强安全生产工作,要求各地区、各部门开展一次彻底的安全生产大检查。各级环保部门要利用好这次机会,向地方政府和相关部门汇报好、解释好安全生产和环境安全的关系,将环境安全检查纳入政府安全生产大检查工作中,提高地方政府、相关部门和企业对环境安全重要性的认识,在处置各类事故时高度重视保障环境安全。  环境保护部相关司局、在京相关派出机构、直属单位负责人以及中石油、中石化、华能、大唐、华电、国电、中电投、神华集团公司等相关人员在主会场参加了会议。各省、自治区、直辖市和新疆生产建设兵团环境保护厅(局)主要负责人、负责减排工作的同志和各环保督查中心相关人员在分会场参加会议。
  • Cryo-SNOM:低温近场在氧化物界面的新应用
    氧化物界面处的二维电子体系(2DES)做为一个特的平台,将典型复合氧化物、强电子相关的物理特性以及由2DES有限厚度引起的量子限域集成于一体。这些特的性质使其在电子态对称性、载流子的有效质量和其它物理特性方面与普通半导体异质结截然不同,可以产生不同于以往的新现象。然而氧化物界面多掩埋于物质间使其难以探测,为探究其局限2DES需要一个无创并且具有很高空间分辨率的表征技术,如果还能提供一个较宽范围内温度变化的平台将大地推进该领域的研究。通常光学显微镜可用于上述研究,其中,远场的探测技术由于受到波长和衍射限的限制缺乏空间分辨率,而红外波段的光束探测传导电子的Drude反应分辨率仅有几个微米的量,无法满足测试需求,而利用散射式近场光学显微镜(s-SNOM)可以克服这一限制,使其具有10-20 nm的空间分辨率并获得光响应信号中的强度和相位信息。近期,Alexey B. Kuzmenko团队在Nat. Commun.上获得新进展,他们利用s-SNOM来研究从室温下降到6K时LaAlO3/SrTiO3界面的变化情况,从近场光学信号,特别是其中的相位分量信息可以看出对于界面处的电子系统的输运性质具有其高的光学敏感度。这一模型说明了2DES敏感性来源于AFM针和耦合离子声子模型在很小穿透深度下的相互作用,并且该模型可以定量地将光信号的变化与冷却和静电选通控引起的2DES传输特性的变化相关联,从而提供操控光学信息的有效手段。从利用s-SNOM得到的实验结果和建立的模型结果来看,二者之间具有很好的拟合,这一结果说明了电子声子相互作用对于在零动量时的表面声子离子模型的散射化吸收具有至关重要的作用。 图1:2DES中近场信号对温度和频率的关联性图2:在低温条件6K下,静电选通对于电子输运和近场信号的影响 [参考文献]Alexey B. Kuzmenko, High sensitivity variable-temperature infrared nanoscopy of conducting oxide interfaces, Nat. Commun., 2019,10,2774.
  • 明星产品——即插即用型氮氧化物检测光源模块
    近年来,我国环境污染问题日趋严重,新出现的有机污染物的危害不断加深,环境风险也在不断加大,已经引起了政府的高度重视。德国贺利氏特种光源作为行业领导者,除了可用于测量挥发性有机物(VOCs)和其他气体的光离子化灯,还最新研制了用于烟气和汽车尾气中氮氧化物在线监测仪中的NOX光源模块。氮氧化物是啥?氮氧化物(NOX)是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)的总称,它们在大气中会形成各种有毒物质,也是对流层中臭氧形成的元凶。氮氧化物的来源主要是人为的:燃烧用于能源发电的化石燃料,比如燃煤电厂、燃油电站、垃圾焚烧炉某些化学工艺和用于各种水陆空交通工具的石油燃料 传统检测NOX的方法有化学发光法和电化学法,但是这些方法的缺点是需要将NO2转化为NO再进行测量。NOX也可以用红外法检测,但是样品中的水和二氧化碳会产生干扰。 而紫外吸收法则是更加精确的方法,而且在紫外区域测量可以避免水和二氧化碳的干扰。然而,过去基于紫外共振法的系统在调制灯的时候会有问题,也就是说灯的寿命和能量不能发挥到最优。 充入氮气和氧气的无极放电NOX模块则能够辐射200-600nm的光谱,200nm以上可用于检测NO,NO2,H2S和SO2等等。 基于此,贺利氏特种光源新推出了用于烟气和汽车尾气中氮氧化物在线监测仪中的即插即用型NOX检测模块,模块包含预调制好的紫外光源,仪器厂商可以很容易的将其整合到仪器中。其具有尺寸小巧,即插即用,精确度高,直接测量NO和NO2等特点,受到广大仪器厂商的好评。 明星产品 即插即用型氮氧化物检测光源模块贺利氏氮氧化物检测光源模块整合了调制好的无极放电灯及电源。 为啥是明星产品? 1、尺寸小巧 2、无需调制,即插即用,12V直流供电 3、易于整合和维护更换,减少维护费用 4、精确度高,直接测量NO和NO2 5、没有H2O,CO和CO2的干扰 6、寿命可达一年 7、使用时无耗材消耗年来,我国环境污染问题日趋严重,新出现的有机污染物的危 德国贺利氏特种光源作为行业的领导者,始终致力于在线监测仪器用光源的开发。 欢迎大家莅临环博会E3.3521展位,贺利氏的应用专家期待你与您深入交流。展会现场,更有抽奖活动和技术研讨会精彩纷呈,跟贺利氏光博士一起开启绿色环保之旅吧!
  • 中国科学家发现液氮温区镍氧化物超导体
    中山大学13日向媒体介绍,《自然》杂志(Nature)7月12日刊登该校王猛教授团队与其他单位合作的成果:首次发现液氮温区镍氧化物超导体。  据介绍,超导材料具有绝对零电阻、完全抗磁性和宏观量子隧穿效应的特殊性质,因此具有重要的科学和应用价值,在该领域已产生了5个诺贝尔奖。1986年,科学家首次发现铜氧化物超导材料,随后多国科学家将其超导温度提升到了液氮温区,即超过77K(开尔文)。液氮的廉价和易得,推动了铜氧化物高温超导材料的规模化应用。然而,高温超导的机理至今未知,成为近40年来物理学中最重要的科学问题之一。  王猛教授团队耗时三年半,依托中山大学物理学院公共科研平台,通过不断努力成功生长了镍氧化物La3Ni2O7单晶,随后在中山大学高压实验研究平台以及华南理工大学、中国科学院物理研究所、北京同步辐射装置开展实验研究,很快在实验上确定了此单晶材料能够在压力下实现超导,转变温度达到液氮温区,高达80K。据悉,这是继铜氧化物高温超导体后,另一个完全不同体系的高温超导体。  “本次发现高温超导的镍氧化物,镍的价态为+2.5价,远离人们此前认为容易出现超导电性的正1价,超出此前理论预期。其电子结构、磁性与铜氧化物完全不同,通过比较研究,有可能推动科学家破解高温超导机理。”王猛表示,“根据机理,有望与计算机、AI技术等学科交叉后,设计、合成新的更多的更容易应用的高温超导材料,实现更加广泛的应用。”  据悉,这是由中国科学家首次率先独立发现的全新高温超导体系,是人类目前发现的第二种液氮温区非常规超导材料,是基础研究领域“从0到1”的重要突破,将有望推动破解高温超导机理,使设计和预测高温超导材料成为可能,在信息技术、工业加工技术、超导电力、生物医学和交通运输等领域,实现更广泛的应用。
  • 逾九成氮氧化物颗粒物来自汽车排放
    《2012年中国机动车污染防治年报》显示,我国已连续三年成为世界机动车产销第一大国,机动车污染已成为我国空气污染的重要来源,是造成灰霾、光化学烟雾污染的重要原因。环保部新闻发言人陶德田今日向媒体通报说,监测表明,随着机动车保有量的快速增加,我国城市空气开始呈现出煤烟和机动车尾气复合污染的特点,直接影响群众健康,机动车污染防治的紧迫性日益凸显。  据介绍,今天公布的年报统计的是2011年全国机动车污染排放状况。年报显示,2011年全国汽车产、销量分别达到1841.9万辆和1850.5万辆。与1980年相比,全国机动车保有量增加了30倍,达到20754.6万辆。按环保标志分类,“绿标车”占83.6%,高排放的“黄标车”仍占16.4%。  “随着机动车保有量的快速增加,我国城市空气开始呈现出煤烟和机动车尾气复合污染的特点。”陶德田说,2011年全国机动车排放污染物4607.9万吨,比2010年增加3.5%,其中氮氧化物(NOx)637.5万吨,颗粒物(PM)62.1万吨,碳氢化合物(HC)441.2万吨,一氧化碳(CO)3467.1万吨。  汽车是污染物总量的主要贡献者,其排放的NOx和PM超过90%,HC和CO超过70%。年报显示,全国货车排放的NOx和PM明显高于客车,其中重型货车是主要“贡献”者 仅占汽车保有量16.4%的“黄标车”却排放了63.7%的NOx、86.6%的PM、55.9%的CO和60.4%的HC。  陶德田说,新修订的环境空气质量标准以及《重点区域大气污染防治“十二五”规划》发布后,各地区和有关部门纷纷制定机动车污染减排工作方案和配套政策,在机动车保有量比1980年增加30倍的情况下,尾气排放总量仅增加了14倍。  陶德田表示,环保部将全面实施机动车氮氧化物总量控制,切实加强机动车生产、使用、淘汰等全过程环境监管,同时会同有关部门,从行业发展规划、城市公共交通、清洁燃油供应等方面采取综合措施,协调推进“车、油、路”同步发展,大力防治机动车尾气排放对大气环境和人民群众健康的影响。
  • 新增紫外法 固定污染源废气氮氧化物/二氧化硫的测定标准征求意见
    p  近日,生态环境部印发《固定污染源废气 氮氧化物的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》和《固定污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》两项国家环境保护标准。两项标准均为首次发布。/pp  对于两项标准中提到的氮氧化物以及二氧化硫的危害,我们不得不知。/pp  随着工业及交通运输等事业的迅速发展,特别是煤和石油的大量使用,将产生的大量有害物质如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等排放到大气中,当其浓度超过环境所能允许的极限并持续一定时间后,就会改变大气特别是空气的正常组成,破坏自然的物理、化学和生态平衡体系,从而危害人们的生活、工作和健康。/pp  在自然界中含硫物质及硫元素在燃烧过程中都能产生二氧化硫(SOsub2/sub)形成大气污染。但与自然源相比,造成大气污染的硫氧化物,主要来自有色金属冶炼(例如:铜、锌、铅的粗炼等)和硫酸制造以及化石燃料(煤、石油等)燃烧过程等人为排放。SOsub2/sub对人及植物的危害很大:如SOsub2/sub进入血液能破坏酶的活动,损害肝脏;当大气中SOsub2/sub的浓度为400μmol/mol时会使人呼吸困难,机体免疫受到明显抑制等。其危害程度与SOsub2/sub的浓度和暴露时间有关。/pp  作为公认的三种主要的大气污染物(即烟尘、二氧化硫、氮氧化物)中的两种,氮氧化物以及二氧化硫受到人们的高度关注,其测定方法也尤为重要。/pp  img src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style="vertical-align: middle margin-right: 2px "/a href="https://img1.17img.cn/17img/files/201909/attachment/362996a1-700a-4877-8dff-8e4d8c50ec04.pdf" target="_self" title="2.pdf" textvalue="固定污染源废气 氮氧化物的测定 紫外吸收法(征求意见稿).pdf" style="text-decoration: underline color: rgb(0, 112, 192) "span style="color: rgb(0, 112, 192) "固定污染源废气 氮氧化物的测定 紫外吸收法(征求意见稿).pdf/span/a/ppspan style="color: rgb(0, 112, 192) "  /spanimg src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style="vertical-align: middle margin-right: 2px "/a href="https://img1.17img.cn/17img/files/201909/attachment/b702ec86-7a68-4506-8bb7-e733479c70bd.pdf" target="_self" title="3.pdf" textvalue="《固定污染源废气 氮氧化物的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》编制说明.pdf" style="text-decoration: underline color: rgb(0, 112, 192) "span style="color: rgb(0, 112, 192) "《固定污染源废气 氮氧化物的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》编制说明.pdf/span/a/pp  本标准为首次发布。/pp  本标准规定了测定固定污染源废气中氮氧化物的紫外吸收法。/pp  strongimg src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style="vertical-align: middle margin-right: 2px "//stronga href="https://img1.17img.cn/17img/files/201909/attachment/bfd6ebec-432b-4d6d-91ba-e76376bdbc12.pdf" target="_self" title="4.pdf" textvalue="固定污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收法(征求意见稿).pdf" style="text-decoration: underline color: rgb(0, 112, 192) "span style="color: rgb(0, 112, 192) "固定污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收法(征求意见稿).pdf/span/a/ppspan style="color: rgb(0, 112, 192) "  /spanimg src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style="vertical-align: middle margin-right: 2px "/a href="https://img1.17img.cn/17img/files/201909/attachment/f78ec9f0-393a-47f2-94f0-bc6067f9e48a.pdf" target="_self" title="5.pdf" textvalue="《固定污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》编制说明.pdf" style="text-decoration: underline color: rgb(0, 112, 192) "span style="color: rgb(0, 112, 192) "《固定污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》编制说明.pdf/span/a/pp  本标准为首次发布。/pp  本标准规定了测定固定污染源废气中二氧化硫的紫外吸收法。/pp  与现行有效的定电位电解和非分散红外吸收方法相比,紫外吸收法具有预热时间快、分析精度高、抗干扰能力强等优势,对我国固定污染源中二氧化硫测定的技术体系是一个良好的补充。/pp style="text-align: center "  img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/aa06461c-44b7-4514-958f-41f82d8f7d68.jpg" title="绿· 仪社.jpg" alt="绿· 仪社.jpg" style="text-align: center max-width: 100% max-height: 100% "//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "扫二维码加“绿· 仪社”为好友 了解更过环境监测精彩资讯!/spanbr//p
  • 宁波材料所氧化物薄膜晶体管人工光电突触研究取得进展
    人工视觉智能技术在安全、医疗和服务等领域颇有应用潜力。然而,随着网络化和信息化的发展,基于冯诺依曼构架的现有视觉系统因功耗问题难以实时处理海量激增的视觉数据。仿生人类视觉的光电突触器件可集图像信息采集、存储和处理于一体,有效解决现有视觉系统存在的时效性、功耗等问题。非晶氧化物半导体薄膜晶体管(TFT)作为传统电子器件在显示、电子电路等领域已实现产业化应用。因此,基于氧化物TFT的创新器件在产业工艺兼容性、与后端电路的在板集成等方面优势明显,在仿生人类视觉神经突触器件的研发方面,亟待解决如可见光响应弱、频率高效选择性、不同波段信号串扰等一些关键科学和技术问题。   中国科学院宁波材料技术与工程研究所功能薄膜与智构器件团队阐明了非晶氧化物半导体器件中与氧空位息息相关的突触权重调控的微观机理,为提高可见光响应奠定了理论基础,设计了背沟道修饰pn异质结的光电突触TFT,有效耦合了三端器件的栅压调控和两端器件的内建电场调控功能,兼具高光电响应、易集成、低功耗等优势。   近期,该团队携手福州大学教授张海忠团队,设计了基于InP量子点/InSnZnO的光电TFT的仿生视觉传感器,将氧化物半导体优异的电传输特性和InP量子点良好的宽光谱响应特性有机结合,使器件具有优异的栅极可控性和可见光响应特性,通过简单控制栅极偏置实现初始状态的调控,仿生模拟了人眼暗视和明视环境下适应功能的切换。该工作构建的TFT阵列在感知红绿蓝三原色字母时均表现出逼真的环境自适应特征。此外,基于该光电传感阵列的三层衍射神经网络用于手写数字识别模拟,准确率可达93%。该研究为开发环境适应性人工视觉系统开辟了新途径,并对神经形态光电子器件的研发具有启发性意义。   相关研究成果发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials,DOI: 10.1002/adfm.202305959)上。研究工作得到国家自然科学基金和宁波市重大科技攻关项目等的支持。人眼明暗适应过程与氧化物光电薄膜晶体管光电流变化过程的类比演
  • 《在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理技术指南》印发
    p  近日,中国环境保护协会印发了《在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理技术指南》。据介绍,该指南规定了在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理中车辆技术条件、排放污染治理组合后处理装置技术性能、与车辆匹配安装、治理后验收和维护保养等内容,可作为车辆主管部门、车辆所有者、维修单位、后处理装置生产企业、第三方检测机构等相关方,开展在用柴油车颗粒物和氮氧化物排放污染治理工作的技术参考。/pp  《在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理技术指南》适用于安装有电控燃油喷射系统、最大总质量大于3.5吨的在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理。/pp  详情如下:/pp style="text-align: center "  strong中环协〔2020〕22号/strong/pp style="text-align: center "strong  关于印发《在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理技术指南》的通知/strong/pp  各有关单位:/pp  为提供在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染治理技术参考,我会组织制定了《在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理技术指南》,现予印发。本指南基于当前柴油车排放污染控制技术发展和应用现状制定,中环协〔2017〕175号文发布的《在用柴油车排放污染治理技术指南》自本指南发布之日起废止。/pp  附件:《在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理技术指南》/pp style="text-align: right "  中国环境保护产业协会/pp style="text-align: right "  2020年3月31日/pp  /pp style="line-height: 16px "  img style="vertical-align: middle margin-right: 2px " src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_doc.gif"/a href="https://www.instrument.com.cn/download/shtml/948130.shtml" target="_self" title="1-3在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理技术指南.docx" textvalue="1-3在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理技术指南.docx" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "1-3在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理技术指南.docx/span/a/p
  • 大连化物所研制出固体氧化物电解池制氢样机
    近日,大连化物所燃料电池研究部燃料电池系统科学与工程研究中心(DNL0301组)研制出固体氧化物电解池制氢样机,额定产氢量为2Nm3/h。固体氧化物电解池(Solid Oxide Electrolysis Cell,SOEC)是固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)的逆过程,可在中高温(700至900℃)下将电能和热能转化为燃料化学能,具有能量转化效率高、不使用贵金属催化剂等优点。SOEC利用富余的可再生能源电力,以及核电、化工、钢铁等行业伴生的工业余热实现电解制氢,效率有望达到90%以上,是未来大规模制取氢气的重要技术之一。与国外相比,我国SOEC技术起步较晚,在电堆和系统制备等方面差距较为明显。近年来,该团队围绕SOEC关键材料、电堆与系统集成等方面,取得系列进展。团队发展了对称密封技术,展现出优异的密封性能,实现多次重启后电堆开路电位未见明显降低;研究开发了大功率电堆的气体分配技术,单堆功率达到10kW级;自主设计了高集成度的供水单元、供气单元和热管理单元,集成出额定产氢量2Nm3/h的SOEC制氢系统,直流能耗约3.30kWh/Nm3,水蒸气转化率达到70%以上。相关成果有望为进一步开发大规模固体氧化物电解池制氢系统奠定技术基础。上述工作得到大连化物所创新基金的支持。
  • 赫施曼助力生产环境中纳米二氧化钛粉尘浓度的检测
    纳米二氧化钛是白色疏松粉末,屏蔽紫外线作用强,有良好的分散性和耐候性。可用于化妆品、功能纤维、塑料、涂料、油漆等领域。作为紫外线屏蔽剂,防止紫外线的侵害。也可用于高档汽车面漆,具有随角异色效应。在纳米材料生产环境中,粉尘颗粒面积较大,氧吸附较多,在有粉尘的环境中存在可燃性气体时,会大大增加粉尘爆炸的危险性。另外人体吸入粉尘会引起以肺为主的全身性疾病。根据GB/T 41456-2022,将空气中纳米二氧化钛粉尘采集到捕集液中,形成二氧化钛粉尘分散液。当分散液浊度T≤T0时,用二安替吡啉甲烷分光光度法测定其浓度;当分散液浊度TT0时,用过氧化氢分光光度法测定其浓度。注:分散液浊度T0 :取生产现场的纳米二氧化钛产品配制成1.8 mg/L的分散液,用浊度计测得的浊度值即为T0。以分散液浊度T≤T0为例,测定方法如下:1.配置溶液(1)二安替吡啉甲烷溶液称取25.0g二安替吡啉甲烷于1000mL烧杯中,加入400mL7.4%盐酸(采用37%盐酸配制而成),加热并搅拌至完全溶解,冷却,转移至500mL的容量瓶中,用7.4%盐酸定容至刻度,混匀,保存于棕色瓶中,4℃±2℃下冷藏。使用前1h取出。有效期1个月。(2)消解液向1000mL烧杯中加入350mL浓硫酸和200g硫酸铵,置于电热板上加热至硫酸铵全部溶解,然后自然冷却至室温,转移至500mL广口瓶中。(3)二氧化钛储备液称取500.0 mg二氧化钛产品于100mL烧杯中,加入消解液10mL,置于电热板上,在通风橱中逐渐升温至200℃消解,待溶液变为无色透明时取下,冷却,转移至1000mL容量瓶中,用蒸馏水定容至刻度,混匀。(4)二氧化钛使用液用移液管移取二氧化钛储备液5mL置于250mL容量瓶中,用蒸馏水定容至刻度,混匀。2.工作曲线的绘制(1)取6个50ml容量瓶,分别加入二氧化钛使用液0mL、1.0mL、2.0mL、3.0 mL、4.0mL和5.0mL。(2)向上述6个溶液中均依次加入8.0mL5.9%盐酸、2.0mL10g/L抗坏血酸和10.0mL50g/L二安替吡啉甲烷溶液,用蒸馏水定容至刻度,播匀,得到不同浓度的溶液。(3)分别移取(2)的6个溶液到比色皿中,用紫外-可见分光光度计在波长390nm处,以试剂空白为参比,测试吸光度,每个样品测试3次,计算其平均吸光度。(4)以二氧化钛浓度为横坐标,平均吸光度为纵坐标,绘制工作曲线。工作曲线的直线拟合相关系数R² 应不小于0.999,否则重新绘制。3.分散液中纳米二氧化钛粉尘浓度的测试(1)将分散液样品至少超声5min。(2)用移液管取(1)分散波样品50mL于100mL烧杯中,在80℃条件下烘干。(3)在(2)样品中加入10mL消解液于烧杯中,置于电热板上,在通风橱中逐渐升温至200℃消解,待溶液变成无色透明时取下,冷却,转移至50 mL容量瓶中。(4)在(3)样品中,依次加入8.0mL的5.9%盐酸、2.0mL的10g/L抗坏血酸和10.0mL的50g/L二安替吡啉甲烷溶液,用蒸馏水定容至50mL,摇匀。(5)将(4)溶液转入比色皿中,用紫外-可见分光光度计在波长390nm处,测定吸光度,每个样品测试三次,计算其平均吸光度。最后计算纳米二氧化钛粉尘质量浓度。实验有大量的试剂添加、稀释配液等工作,赫施曼瓶口分配器可高效便捷地进行0.5%精度的液体移取,适合试验中盐酸等的有腐蚀性或挥发性等危险的试剂移取、分配工作。赫施曼的opus稀释配液系统的多体积分液模式,在一个分液程序中可设定10个独立的分液体积,设定好每次分液的体积和间隔时间后,按下分液键就可以进行一组分液,且分液参数(程序)还可保存和调用。可用于毫升级的母液添和稀释液的快速、准确地添加,非常适合做标准曲线和毫升级大批量灌装。
  • 众瑞仪器发布ZR-3360型 环境空气氮氧化物分析仪新品
    ZR-3360型 环境空气氮氧化物分析仪产品概述ZR-3360型 环境空气氮氧化物分析仪, 采用分光光度法测量环境空气中NO2和NO气体的浓度,不受环境温度等影响,具有较高的测量精度和稳定性,特别适合环境空气中NO2和NO气体的测量。参照标准HJ479-2009环境空气-氮氧化物(一氧化氮和二氧化氮)的测定 盐酸萘乙二胺分光光度法GB 8969-88空气质量氮氧化物的测定盐酸萘乙二胺比色法 技术特点采用5.0寸触摸显示屏,内容更直观,操作更简便;整机防雨、防尘、防静电及防碰撞性能优异,可保证在雨、雪、扬尘、重度霾天气条件下正常工作;具有温度和压力补偿;测试周期5-20min可设;具有管路自动清洗和无液报警功能;内置高性能锂电池,可在无外接电源情况下使用;内置4G模块,可进行远程数据传输;支持USB数据导出;可选配蓝牙打印机进行数据打印;可选配GPS定位模块,记录采样位置信息。创新点:ZR-3360型 环境空气氮氧化物分析仪, 采用分光光度法测量环境空气中NO2和NO气体的浓度。整机防雨、防尘、防静电及防碰撞性能优异,具有温度和压力补偿和管路自动清洗和无液报警功能。ZR-3360型 环境空气氮氧化物分析仪
  • 北京兴东达泰公司完成氮氧化物分析仪清华大学服务
    我公司日前已顺利完成清华大学尾气转化实验监测氮氧化物用分析仪的安装服务,高浓度氮氧化物监测中普遍存在因样品气的酸性,粒性杂质和含水问题,造成氮氧化物分析仪使用寿命严重缩短的问题,我公司使用自有的独特技术,从根本上解决了这个问题. 作为国际知名品牌,我公司的氮氧化物分析仪,碳氢分析仪,一氧化碳分析仪,二氧化碳分析仪,顺磁氧分析仪在世界范围内已经有13000多台的使用和近三十年的使用历史,广泛应用在石油化工,科研,尾气排放分析,脱硝,烟气高精度分析等领域,对于恶劣样品环境具有极好的表现.在中国已经被用户十年以上使用验证的历史.
  • 光学浮区法单晶生长技术在氧化物和金属间化合物材料领域应用进展
    化学性质活泼、高熔点、高压、高质量单晶生长法宝! 新一代高性能激光浮区法单晶炉-LFZ助您实现高饱和蒸汽压、高熔点材料及高热导率材料等常规浮区法单晶炉难以胜任的单晶生长工作。高精度光学浮区法单晶炉-IRF助您实现高温超导体、介电材料、磁性材料、热电材料、金属间化合物、半导体、激光晶体等材料的生长工作。高温高压光学浮区炉助您实现各种超导材料单晶,介电和磁性材料单晶,氧化物及金属间化合物单晶等材料的生长。四电弧高温单晶生长炉助您实现化学性质活跃但熔点高的金属间化合物,包括含有稀土元素(或者金属铀)的二元及四元金属间化合物、合金单晶等材料的生长。高质量单晶生长设备——单晶炉系列1. 高精度光学浮区法单晶炉在休斯勒型镍-锰基合金磁致冷材料领域的应用 休斯勒(Heusler)型的镍-锰基材料自从发现其巨磁热效应以来,在过去的几十年中已成为被广泛研究的热点新型磁致冷材料之一。研究发现,休斯勒型铁磁性材料镍-锰-锡在从高温至低温的变温过程中会发生高温相(铁磁奥氏体相)到低温相(顺磁马氏体相)的转变,且该转变受磁场调制。高对称性的奥氏体相经一结构相变成低对称性的马氏体相,会造成磁有序降低,磁熵增加,这一过程为吸热过程,亦即形成反磁热效应,这也是磁致冷的基本原理。而休斯勒型镍-锰-锡合金材料也因为其成本廉价、无毒、无污染、易于获取、磁热效应显著、相变温度可调等一系列的特点成为一种具应用潜力的室温磁致冷材料。 研究表明,休斯勒型镍-锰-锡合金的单晶材料具有更大的磁效应导致的应变或磁热效应,且具有强烈的各向异性特点,因此研究者希望其单晶或单向织构晶体具有更加优异的磁性能。目前,已有学者采用布里奇曼技术和Czochralski方法制备出了镍-锰-镓和镍-锰-铟材料的单晶材料,但镍-锰-锡合金由于在晶体生长过程中易形成氧化锰,因此其高质量的单晶样品制备具挑战性。上海大学的余金科等人克服了镍-锰-锡合金单晶生长中的氧化锰形成及挥发的难题,采用光学浮区技术成功合成了高质量的镍-锰-锡合金单晶样品。晶体生长过程及样品腔实物图片晶体实物及解理面图片 余金科等人所用的光学浮区法单晶炉为Quantum Design日本公司推出的新一代高精度光学浮区炉单晶炉,文献中报道的相关晶体生长工艺参数为:生长速度6 mm/小时;转速(正、反)15转/分钟,氩气压力7bar。 Quantum Design 日本公司推出的高温光学浮区法单晶炉,采用镀金双面镜、高反射曲面设计,高温度可达2100℃-2200℃,系统采用高效冷却节能设计(不需要额外冷却系统),稳定的电源输出保证了灯丝的恒定加热功率,这对于获得高质量单晶至关重要。浮区炉技术特色:■ 占地空间小,操作简单,易于上手,立支撑设计■ 镀金双面高效反射镜,加热效率更高■ 可实现高温度2150°C■ 稳定的电源■ 内置闭循环冷却系统,无需外部水冷装置■ 采用商业化标准卤素灯 参考信息来源:[1]. Optical Floating-Zone Crystal Growth of Heusler Ni-Mn-Sn Alloy. Yu, Jinke & Ren, Jian & Li, Hongwei & Zheng, Hongxing. (2015). TMS Annual Meeting. 2015. 49-54.[2]. Ni-Mn-Sn(Co)磁制冷薄带材料结构相变及磁性能表征,王戊 硕士论文,上海大学 2. 高精度光学浮区法单晶炉在磁电领域取得重要进展在人类漫长的历史发展长河中,“材料学”贯穿了其整个历程。从人类活动早期开始使用木制工具,到随后的石器、金石并用(此时的金属主要指铜器)、青铜、铁器等各个时代,再到后来的蒸汽、电气、原子、信息时代,每个发展阶段无不伴随着人类对材料的认识和利用。在诸多材料中,铁是人类早认识和使用到的材料之一,早在西周以前我国就已开始将铁用于生产生活中[1];人们在长期的实践中也逐渐认识到相关材料的磁性并将其运用于实践中,司南就是具代表性的发明。这些在不少历史典籍中都有记载,比如:《鬼谷子谋篇十》记载:“故郑人取玉也,载司南之车,为其不惑也。夫度材量能揣情者,亦事之司南也”;《梦溪笔谈》提到:“方家以磁石磨针缝,则能指南”;《论衡》书曰:“司南之杓,投之于地,其柢指南”等等[2]。由此可见,人们对磁性材料的兴趣也算由来已久。 当时代来到21世纪,化学、物理、生物、医学、计算机等各个领域的技术都有了前所未有的突破,先进的生产力也将人类的文明推进智能工业化、信息化时代,随之而来的是人们对材料的更高要求。在诸多材料当中,多铁材料兼具铁磁、铁电特性,二者之间有着特的磁电耦合特性;与此同时,磁场作用下的电化和电场作用下的磁化等性质为未来功能材料探索和发展提供了更为宽广的选择和可能,在存储、传感器、自旋电子、微波器件、器件小型化等领域拥有巨大的潜在价值。2007年的《科学》杂志对未来的热点发展问题进行了报道,其中,多铁材料作为的物理类问题入选[3]。因此,研究并深刻理解磁电耦合和多铁材料背后的机理,有着非常重要的理论价值和实践意义。 近期,哈尔滨工业大学的W.Q.Liu等人对磁电材料Mn4Nb2O9单晶样品进行了深入的研究。研究表明:零磁场测试介电常数时,没有发现介电常数的反常,此时Mn4Nb2O9基态表现为顺电特性;而在磁场条件下,介电常数在Neel温度处发生突变的峰,且随着磁场的增加介电峰也增强,且峰位向低温端偏移,这意味着磁场有抑制反铁磁转变的趋势;高场(H≥4T)下的介电常数-温度依赖关系也跟H2正比关系,由此也表明Mn4Nb2O9是线性磁电材料。更多研究结果可参考文献[4]。以上图片引自文献[4].在该项研究工作中,作者合成Mn4Nb2O9单晶样品所用设备为Quantum Design Japan公司的高精度光学浮区法单晶炉,文章中所用单晶生长参数为:Ar气氛流速4 L/min,生长速度6 mm/h,转速25 rpm。参考信息来源:[1]. https://baijiahao.baidu.com/s?id=1713600818043231130&wfr=spider&for=pc[2]. https://baike.baidu.com/item/%E5%8F%B8%E5%8D%97/3671419?fr=aladdin[3]. https://www.science.org/doi/10.1126/science.318.5858.1848[4]. Wenqiang Liu, Long Li, Lei Tao, Ziyi Liu, Xianjie Wang, Yu Sui, Yang Wang, Evidence of linear magnetoelectric effect in Mn4Nb2O9 single crystal, Journal of Alloys and Compounds,Volume 886,2021,161272,ISSN 0925-8388, https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.161272.3. 高温高压光学浮区法单晶炉在外尔半金属材料领域应用案例 1929年,德国科学家外尔(Weyl)解出了无质量粒子的狄拉克方程,相应的无质量粒子被称为外尔费米子。然而直到2015年科研人员才在实验中观察到外尔费米子,被中国科学院物理研究所的研究人员报道,距离外尔费米子概念的提出,足足过去了近90年。2018年科研人员通过性原理计算预言RAlGe(R=Pr,Ce)体系有望成为新的磁性外尔半金属。目前人们对RAlGe(R=Pr,Ce)材料的物理性质研究还比较少,更进一步深入的实验研究需要大尺寸的单晶样品去支持。 H. Hodovanets等人曾用助熔剂方法生长CeAlGe单晶,但由于实验中需要用到SiO2容器,导致用该方法获取的单晶样品中会存在Si杂质,同时伴有CeAlSi相;另外,轻微的Al富集会导致形成不同的晶体结构。这些都大限制了拓扑外尔点的形成。因此,获取化学计量比的单晶样品对于研究材料的物理性质非常重要。Pascal Puphal等人近期的研究工作报道了其分别用助熔剂方法和高温高压浮区法两种晶体生长技术获得的RAlGe(R=Pr,Ce)单晶样品及研究成果。尽管作者为了避免Si的污染,采用了Al2O3坩埚,但终样品中Al的含量偏高问题依然存在,单晶样品表面成分:Ce1.0(2)Al1.3(5)Ge0.7(3)/ Pr1.0(1)Al1.2(2)Ge0.8(2),剥离面成分为:Ce1.0(1)Al1.12(1)Ge0.88(1)/Pr1.0(1)Al1.14(1)Ge0.86(1)。而采用浮区法则生长出了近乎理想化学计量比(1:1:1)的单晶样品,成分分别为:Ce1.02(7)Al1.01(16)Ge0.97(9)和Pr1.08(24)Al0.97(7)Ge0.95(17)。 浮区法得到的晶体的劳厄图片 Pascal Puphal等人所采用的浮区法单晶炉为德国ScIDre公司的HKZ高温高压光学浮区炉,文献中提到的相关实验参数为:5 KW功率的氙灯,晶体生长速度为1 mm/小时,CeAlGe采用30 bar的Ar保护气氛,PrAlGe采用5 bar的Ar保护气氛。德国ScIDre公司推出的高温高压光学浮区法单晶炉高能够提供3000℃的生长温度,晶体生长腔大压力可达300 bar,甚至10-5 mbar的高真空。适用于生长各种超导材料单晶,介电和磁性材料单晶,氧化物及金属间化合物单晶等。ScIDre单晶炉技术特色:► 采用垂直式光路设计► 采用高照度短弧氙灯,多种功率规格可选► 熔区温度:高达3000℃► 熔区压力:10bar/50bar/100bar/150bar/300bar等多种规格可选► 氧气/氩气/氮气/空气/混合气等多种气路可选► 采用光栅控制技术,加热功率从0-100% 连续可调► 样品腔可实现低10-5 mbar真空环境► 丰富的可升选件 参考信息来源:[1]. http://www.iop.cas.cn/xwzx/kydt/201507/t20150720_4395729.html[2]. Single-crystal investigation of the proposed type-II Weyl semimetal CeAlGe, H. Hodovanets, C. J. Eckberg, P. Y. Zavalij, H. Kim, W.-C. Lin, M. Zic, D. J. Campbell, J. S. Higgins, and J. PaglionePhys.Rev. B 98, 245132 (2018).[3]. Bulk single-crystal growth of the theoretically predicted magnetic Weyl semimetals RAlGe (R = Pr, Ce), Pascal Puphal, Charles Mielke, Neeraj Kumar, Y. Soh, Tian Shang, Marisa Medarde,Jonathan S. White, and Ekaterina Pomjakushina, Phys. Rev. Materials 3, 0242044. 高温高压光学浮区法单晶炉在准一维伊辛自旋链材料领域应用进展 低维磁性材料具有非常丰富和奇特的物理性质,且与多铁性和高温超导电性等材料密切相关。对低维磁性材料的物理性质进行研究有助于探索相关奇异现象的根本机制,从而对寻求新的功能材料提供帮助。因此,近年来关于低维磁性材料的研究吸引了科学家们的广泛关注。近日,德国马普固体化学物理研究所的学者A. C. Komarek等人[1,2]在准一维伊辛自旋链材料CoGeO3中发现了非常明显的1/3磁化平台,并通过中子衍射手段详细探究了其微观自旋结构。研究表明,初的零场反铁磁自旋结构的变化,类似于反铁磁“畴壁边界”的形成,从而产生一种具有1/3整数传播矢量的调制磁结构。净磁矩出现在这些“畴壁”上,而所有反铁磁链排列的三分之二仍然可以保留。同时A. C. Komarek等人也提出了一个基于各向异性受挫方形晶格的微观模型来解释其实验结果。更为详细的报道可参考文献相关文献[1,2]。A. C. Komarek等人所用的CoGeO3单晶样品由高压光学浮区法单晶炉(型号:HKZ, 制造商:德国ScIDre公司)制备获得[2],文章中报道的CoGeO3单晶生长参数为:Ar/O2混合气(比例98:2),压力80 bar,生长速度3.6 mm/hour。CoGeO3单晶实物图片 引自[2] 参考信息来源:[1]. Emergent 1/3 magnetization plateaus in pyroxene CoGeO3, H. Guo, L. Zhao, M. Baenitz, X. Fabrèges, A. Gukasov, A. Melendez Sans, D. I. Khomskii, L. H. Tjeng, and A. C. Komarek, Phys. Rev. Research 3, L032037[2]. Single Crystal Growth and Physical Properties of Pyroxene CoGeO3,Zhao, L. Hu, Z. Guo, H. Geibel, C. Lin, H.-J. Chen, C.-T. Khomskii, D. Tjeng, L.H. Komarek, A.C. Crystals 2021, 11, 378.5. 高温高压光学浮区法单晶炉在锂离子电池领域新应用进展 锂离子电池由于具有能量密度高、寿命长、充电快、安全可靠、绿色环保等诸多优异性能,其与当今人民的日常生活已密不可分,在手机、电脑、电动车、电动汽车、航空航天等领域均有广泛的应用。 其中,Li2FeSiO4作为新一代锂离子电池阴材料,由于具有价格低廉、环境友好、安全性好等技术优势,因此在大型动力锂离子电池应用方面具有良好的前景。然而,Li2FeSiO4材料在不同温度具有不同的结构相(∼ 400 °C :Pmn21, , ∼ 700 °C :P121/n1, and ∼ 900 °C :Pmnb),研究其不同结构的电化学性质对于进一步对其进行改性研究尤为重要。 Waldemar Hergetta等人[1]采用高压光学浮区法获得了高温相(Pmnb)Li2FeSiO4单晶,并研究了晶体生长工艺参数对杂相的影响,相关结果已发表在Journal of Crystal Growth。作者所采用的高压光学浮区炉为德国ScIDre公司的HKZ高压光学浮区法单晶炉,文章报道的晶体生长参数为:生长速度10 mm/h,保护气氛Ar(30 bar)。温度梯度分布 引自[1]XRD图谱及晶体实物图片 引自[1]参考信息来源: [1]Waldemar Hergett, Christoph Neef, Hans-Peter Meyer, Rüdiger Klingeler, Challenges in the crystal growth of Li2FeSiO4, Journal of Crystal Growth, Volume 556,2021,125995,ISSN 0022-0248, https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2020.125995.
  • 高能所等应用同步辐射纳米分辨谱学成像技术揭示氧化还原反应的相变过程
    p style="text-align: justify " 中国科学院高能物理研究所多学科中心X射线成像实验站副研究员袁清习和国内外课题组合作,建立了基于同步辐射纳米分辨谱学成像技术追踪氧化还原反应相变过程的方法,并成功应用于锂离子电池电料相变过程的研究。研究成果近期发表在《自然-通讯》(Nature Communications)期刊上。/pp style="text-align: justify " 同步辐射谱学成像(XANES imaging)是利用特定元素对X射线能量的不同响应特性来获得样品内部对应元素的化学价态三维分布。基于波带片全场成像方法的纳米分辨谱学成像技术可以获得高空间分辨的形貌和化学信息,近年来受到了越来越多的重视,在材料科学领域尤其是在能源材料领域的研究中表现出重要潜力。/pp style="text-align: justify " 针对纳米分辨谱学成像方法学和应用研究,高能所多学科中心X射线成像实验站近年来开展了大量的工作。其中,袁清习和国内外多个同步辐射装置建立紧密联系,在技术研发、科研应用等方面开展了广泛的合作。近期,袁清习联合美国斯坦福同步辐射光源研究员刘宜晋课题组、弗吉尼亚理工大学教授林锋课题组提出了应用同步辐射纳米分辨谱学成像技术研究氧化还原反应的不均匀相变过程的新方法。这个联合团队成功将他们提出的新方法应用于Li(NixMnyCoz)O2(NMC) 三元正极材料的研究中,揭示了该材料热稳定性的一系列问题。该项工作发表于Nature Communications9, 2810,2018,共同第一作者为弗吉尼亚理工大学博士穆林沁和高能所袁清习。/pp style="text-align: justify " 以NMC正极材料中的应用为实例,该实验方法的工作流程如下:首先,为了研究该材料体系在不同温度下的行为,开展原位实验,利用谱学成像获得大量空间分辨的吸收谱数据;其次,提取Ni元素K边吸收能量表示相应的化学状态,高能量代表高价态(相对氧化态),低能量代表低价态(相对还原态)。进而使用样品在不同温度条件下的化学价态分布结果来表征氧化还原相变过程;第三,选择特定的Ni元素价态(例如,选择氧化还原反应最剧烈的能量点代表的价态),利用所采集的大量数据来描绘Ni元素等价态面的三维分布,对比不同反应条件下的等价态面分布来表征相变的发生、发展及相变前沿的推进过程;最后,引入等价面局域曲率(反应界面局域曲率)的概念,来描绘成核生长及整个相变的复杂过程。/pp style="text-align: justify " 图1为Ni的价态随NMC材料加热过程的变化,其中的每一条曲线代表了相应条件下基于全部像素的Ni价态的分布情况,可以看出化学反应从开始到结束全过程Ni元素价态分布的演变情况。图2给出了四个特定反应条件下Ni等价态面的发生、发展过程,所选择的Ni价态为8341eV对应的价态。从图1可以看出,8341eV代表的价态可以代表是化学反应最剧烈情况。图3中用不同颜色表示了镍元素的吸收边能量代表的镍元素的价态。受由晶粒边界和其局域的化学环境(不同组分和缺陷)所影响,相变过程通常非常复杂,如图3a所示,镍阳离子三维的形貌由不同的价态组成,从相对还原态(低能量态)到相对氧化状态(高能量态)。这些三维的价态推进前端提供了一个直观的三维立体多面体。还原态和氧化态分别代表了子相和母相,相变反应的推移前端从图3a到图3c。同时,作者将这些三维多面体每个局域的曲率计算出来,并分别用红色和蓝色代表局域曲率为正值和负值。从图3d、e可以看出相变过程中局域价态曲率的演化过程。br//pp style="text-align: justify " 这项工作不仅对锂离子电极材料的热稳定性和热致相变给出了详细的描述,还为下一步的储能材料优化提供了一些思路。研究工作所使用的方法可以推广到更加广阔的研究领域,尤其是复杂体系的非均匀相变过程等的研究中。特别是考虑到下一代同步辐射光源的发展,更高的亮度将会大大降低实验的时间,从而能够更好地捕捉到相变过程中的非稳定状态,为能源材料、环境科学等研究领域提供有力的工具。/ppbr//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/863601e7-f186-445f-b8b1-ff31fd5d1984.jpg" title="图1111.jpg"//pp style="text-align: center "图1 NMC样品中镍元素的价态随加热过程的变化。(a)为镍元素的局域价态直方图。(b-e)为原位观测镍价态信息示意图。镍的价态由Ni 的K吸收边能量表示,高能量和低能量分别代表了高价态和低价态。/ppbr//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/974970c5-2fc2-4129-beeb-217abf22612c.jpg" title="图2222.jpg"//pp style="text-align: center "图2 NMC样品不同反应条件下Ni等价态面的产生、发展及推进过程/ppbr//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/d29d8585-987d-4cf3-9540-9ad6e2f158af.jpg" title="图3333.jpg"//pp style="text-align: center "图3 局部镍元素价态曲率随相转变的演化。(a,b,c)分别代表了不同能量(8339, 8340 和8341 eV)的Ni K-edge的等值面形成的三维曲面。图d和e表示了在不同能量范围内价态曲率随着能量值的变化。/ppbr//p
  • ​【印度新材料案例】康宁反应器合成纳米磁性氧化铁
    研究背景纳米氧化铁在催化、药物传递、光吸收材料等前沿研究中扮演者不可或缺的角色。纳米氧化铁的尺寸大小和粒径分布对材料性能表现非常重要。因此,高效制备一系列小粒径(<10 nm)且平均粒径均一的纳米氧化铁颗粒变得尤为重要。康宁反应器印度团队与印度国家理工学院的研究人员合作,使用康宁微反应器合成氧化铁纳米颗粒(NPs),研究了不同操作参数对获得的NP特性的影响。氧化铁NPs的合成基于使用硝酸铁(III)前体和氢氧化钠作为还原剂的共沉淀和还原反应。使用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱和X射线衍(XRD)分析对氧化铁纳米颗粒进行了表征。简介近年来,由于在磁存储设备、生物技术、水净化和生物医学应用领域的广泛应用,如热疗、化疗、磁共振诊断成像、磁感染和药物递送等,对高效合成磁性氧化铁NP的兴趣显著增加。该工作涉及使用Corning AFR微通道反应器通过共沉淀和还原法合成胶体氧化铁纳米颗粒,氧化铁纳米颗粒的XRD和TEM分析分别证实了其晶体性质和纳米尺寸范围。另外使用电子自旋共振光谱研究了氧化铁纳米颗粒的磁性,康宁微通道反应器制备的氧化铁纳米颗粒表现出超顺磁性行为。结果和讨论一. 氧化铁纳米颗粒形成的反应原理1.控制两个反应器中氧化铁纳米颗粒形成的总沉淀还原反应如下:2.随后,按照以下反应生成氧化铁:二. 共沉淀和还原反应生成氧化铁纳米颗粒共沉淀和还原反应是获得氧化铁纳米颗粒的最简单和最有效的化学途径。在通过反应器的过程中,九水合硝酸铁(III)被氢氧化钠还原,形成还原铁,随后稳定为氧化铁纳米颗粒。图1. AFR实验装置表1 康宁微反应器中的操作条件和结果在康宁AFR反应器中,氧化铁(磁铁矿Fe3O4或磁铁矿γ-Fe2O3)在室温下将碱水溶液添加到亚铁盐和铁盐混合物中形成。在反应器中,由于铁还原加速而形成黄棕色沉淀物,得到胶体氧化铁纳米颗粒如图1所示。在AFR反应器中合成氧化铁纳米颗粒的实验条件Fe(NO₃ )₃ 9H₂ O和NaOH溶液的流速在20- 60 ml/h。对于所有实验,还原剂与前体的摩尔比保持恒定为1:1。图2. 在AFR中具有不同流量的氧化铁np的紫外吸收光谱&trade .实验显示了在AFR反应器中不同流速所对应的结果:在CTAB表面活性剂存在下获得的λ最大值在480和490 nm之间;AFR中的心形设计使混合更佳;氧化铁NP的平均粒径通常随着流速的增加而减小,在50 ml/h的流速下获得最小粒径。在60和50 ml/h的较高流速下,分别观察到窄PSD超过6.77&minus 29.39 nm和3.76&minus 18.92 nm,如图3和表1所示;另一方面,在20 ml/h的较低流速下,在10.1&minus 43.82 nm,如图5和表1所示。从图5B所示的数据也可以确定,由于纳米粒子的引发和成核在50 ml/h下比在60 ml/h时发生得更快。因为颗粒大小取决于纳米粒子在反应器中的成核过程和停留时间,这也通过图5所示的TEM图像得到证实,图5显示制备的颗粒大小在2~8nm;图3所示数据&minus 对于表1中报告的PSD和平均粒径,可以确定粒径随着进料流速的增加而减小,这归因于较低的停留时间。在反应器中的较大停留时间(较低流速)为颗粒的团聚和晶体生长提供了更多的时间,从而获取更大的颗粒尺寸。图4A、B所示的TEM图像也证实。图3. 不同流速下氧化铁纳米颗粒的粒度分布(PSD)图4:50 ml/h的微反应器中合成的氧化铁纳米颗粒的透射电子显微镜图像图5:(A,B)使用CTAB作为表面活性剂在AFR中合成的氧化铁NP的TEM图像。总结通过共沉淀还原方法,在Corning AFR微通道设备中成功制备了稳定的胶体氧化铁纳米颗粒;流速即反应停留时间和混合模式的差异对所获得的氧化铁NP的粒度和PSD有显著影响,这反过来也影响材料稳定性和磁性;CTAB的使用,有助于合成稳定的氧化铁NP;反应流速是决定NP的平均粒径以及粒径分布的关键参数。氧化铁NP的平均粒径随着反应物流速的增加而减小;通过ESR光谱分析和基于使用永磁体的研究证实,制备的氧化铁NP表现出超顺磁性行为。总的来说,当前的工作证明了使用康宁微通道反应器,合成了更小更均一粒径的磁性氧化铁纳米颗粒。这项研究为后续其它纳米科学相关领域的研究提供里有效的实验支持和指导。参考文献:Green Process Synth 2018 7: 1–11
  • 【瑞士步琦】使用SFC分离手性反式-1,2-二苯乙烯氧化物
    使用SFC分离手性反式-1,2-二苯乙烯氧化物SFC 应用”本应用描述了以反式二苯乙烯氧化物为手性分子的手性柱筛选和连续的制备方法,并用叠层进样方法进行制备分离。1简介手性分子是一种有机化合物,它具有一种独特的性质,即互为不可重叠的镜像。这意味着它们以两种形式存在,称为对映体,除了原子的三维排列外,它们在各方面都是相同的。虽然这些对映体具有相同的化学性质,但它们可能具有不同的生物活性和药理作用[1,2]。因此,手性分子在制药工业中变得越来越重要,它们被用于开发药物和其他治疗方法,因此分离对映体十分重要。超临界流体色谱法(SFC)在手性分子的分离纯化中,具有其他分离技术无法比拟的优点。SFC 使用超临界二氧化碳作为流动相,这是一种清洁和绿色的溶剂,很容易从最终产品中去除。此外,SFC 提供了高分辨率和快速的分离。预测哪种固定相能够有效分离 SFC 中特定的一组对映异构体,即使在现在看来也是十分困难,这使得我们需要选择合适的手性固定相来不断试错[2]。手性 SFC 多采用与手性高效液相色谱(HPLC)相同的色谱柱,其中最常用的是多糖手性固定相(CSPs),由于可以选择不同改性的多糖,因此具有很强的通用性[3]。多糖 CSPs 具有高负载能力,这使得它们在制备规模应用中非常有用。许多商业多糖手性固定相是可用的,主要是基于直链淀粉或纤维素和改性的卤化或非卤化芳香基团。改性后的多糖可以包被或固定在二氧化硅载体上,以增强其对强溶剂的抵抗力[3]。还有其他 CSPs 通常用于手性 SFC 应用,例如,Pirkle 型手性固定相[3]。本文介绍了使用 Sepmatix 8x SFC 对反式二苯乙烯氧化物(TSO)进行平行柱筛选,随后通过方法优化转移到制备的 Sepiatec SFC-50。▲反式 - 二苯乙烯氧化物 两种手性结构2设备Sepiatec SFC-50Sepmatix 8x SFCPrepPure cCDMPC, 5um, 250 x 4.6mmPrepPure cADMPC, 5um, 250 x 4.6mmPrepPure iADMPC, 5um, 250 x 4.6mmPrepPure iCDMPC, 5um, 250 x 4.6mmPrepPure iCDCPC, 5um, 250 x 4.6mmPrepPure iBT, 8um, 250 x 4.6mmPrepPure iBT, 8um, 250 x 10mm3试剂和耗材二氧化碳(99.9%)甲醇(≥99%)乙醇(99%)异丙醇(99%)乙腈(99%)反式二苯乙烯氧化物(99%)(为了安全操作,请注意所有相应的MSDS)4实验过程样品制备:在筛选和方法优化时,将 0.075g 反式二苯乙烯氧化物溶解在 5.0mL 甲醇中;在堆叠注射时,将 0.1909g 反式二苯乙烯氧化物溶解于 6.0mL 甲醇中。使用 Sepmatix 8x SFC 进行筛选:流动相A = 二氧化碳;B = 甲醇流速3 mL/min (每根色谱柱)流动相条件0 - 0.5min5% B0.5 - 8.0min5 - 50% B8.0 - 9.4min50% B9.4 - 9.5min50 - 5% B9.5 - 10min5% B检测200nm – 600nm 紫外扫描筛选完全是全自动运行,采用流量控制单元,将每通道内的流量设置为 3mL/min,并将流量平衡。样品自动进样(每根色谱柱 5μL),启动平行筛选(运行时长=10分钟)。背压调节器设置为 150bar,柱温箱设置为32℃。使用 Sepiatec SFC-50 进行制备:流动相A = 二氧化碳;B = 甲醇流动相条件等度运行检测229nm 紫外检测PrepPure iBT 色谱柱在设定的流速下预热 4 分钟,样品通过定量环自动进样并运行。背压调节器设置为 150bar,柱温箱设置为 40℃。5实验结果色谱柱筛选:为了确定手性化合物 TSO 的最佳分离条件,进行了不同手性色谱柱的筛选,使用 Sepmatix 8x SFC 允许同时进行 8 根不同色谱柱的平行筛选。本实验一共使用了 6 根不同色谱柱:Chiral iADMPC, Chiral iCDMPC, Chiral iCDCPC, Chiral iBT, Chiral cADMPC 和 Chiral cCDMPC。图1 为色谱柱筛选结果,其中 Chiral iADMPC 色谱柱不能很好地分离对应异构体 TSO(可见表1),而 Chiral iCDMPC,Chiral iCDCPC,Chiral iBT,Chiral cADMPC 和 Chiral cCDMPC 色谱柱可以分离 TSO。▲ 图1. Sepmatix 8x SFC 筛选结果。从左上至右下依次是Chiral iADMPC,Chiral iCDMPC和Chiral iCDCPC;Chiral iBT,Chiral cADMPC 和 Chiral cCDMPC。运行时长 =10min,紫外检测波段 =229nm在处理复杂的混合物时,分辨率 R 是一个特别重要的参数,因为它衡量了每一次分离的程度,并且可以被准确识别和量化。例如分辨率 R=1 表明了不理想的分离效果,两个峰本质上并没有分离,更高的分辨率数值代表了更好的分离效果。在实际运行过程中,分辨率 R 至少达到 1.5 才会被认为是分离的。表1 显示了不同色谱柱分离 TSO 时的分辨率 R。在转移至 SFC-50 制备时,选择 iBT 色谱柱,因为它有最佳的分离效果,最容易实现转移,进样量可大大提高。表1. 使用 Sepmatix 8x SFC 筛选时不同色谱柱的分辨率色谱柱RiADMPC1.23iCDMPC1.74iCDCPC4.68iBT14.47cADMPC6.20cCDMPC4.22使用 SFC-50 进行结果优化为了确定改性剂对 TSO 的影响,下列每一种改性剂都在等度条件下使用:PrepPure iBT, 8um, 250 x 10mm 色谱柱;甲醇,乙醇,异丙醇,乙腈 (见图2)。▲ 图2. 左上-甲醇,右上-乙醇,左下-异丙醇,右下-乙腈。流速 =20mL/min,改性剂含量 =25%,温度 =40℃,背压调节器 =150bar,进样量 =150μL甲醇(偶极矩参数= 5[4])在对映体有足够的峰距的情况下,仅在 3 分钟内分离 TSO。乙醇(偶极矩参数= 4[4])作为极性稍小的改性剂,分离所需时间略大于 3 min。异丙醇(偶极矩参数= 2.5[4])在不到 3.5 分钟的时间内分离 TSO,这是由于异丙醇的极性较小。乙腈(偶极矩参数= 8[4])在 2.25 分钟内最有效地分离 TSO。然而,甲醇被用作进一步实验的改性剂,因为它的窄峰宽和对称峰有望带来高进样量。此外,它比乙腈毒性更小,价格也更便宜。由于流动相中改性剂的含量会因极性变化而对分离产生影响,所以采用了不同的甲醇含量(见图3)。▲ 图3. 左上 20% 甲醇,右上 25% 甲醇,左下 30% 甲醇,右下 35% 甲醇。流速 = 20mL/min,,温度 =40℃,背压调节器 =150bar,进样量 =150μL流动相甲醇含量由 20% 连续增加到 35%,运行时间逐渐缩短。当改性剂含量为 35% 时,运行时间可以从大约 3.5 分钟缩短至约 2.5 分钟。不过分辨率有所降低,对映体的峰宽也降低了。因此,在进一步的实验中,改性剂的浓度被设定为 35%。每根色谱柱都有可达到最大效率或理论塔板数的固有最佳流速。如果流量减小或增大,则用非最佳分离塔板数进行分离。与液相色谱法相比,SFC 可以使用更高的流速,而分离塔板数不会大幅减少[5]。因此,图4显示了流速对分离效率的影响。▲ 图4. 左 20mL/min,右 30mL/min,改性剂 % = 35%,温度 = 40℃,背压调节器 =150bar,进样量 =150μL随着流量的增加,运行时间和峰宽进一步减小。运行时间从大约 2.5 分钟缩短至 2 分钟以内。根据样品的不同,温度和压力对组分的分离和保留的选择性有影响。因此,在 100 bar 和 150 bar 以及 40℃ 和 50℃ 范围内进行了 4 次实验(见图5)。可以看出,温度和压力的变化对各自的分离没有明显的影响。因此,叠层进样时,温度控制在 40℃,背压调节器控制在 150 bar。▲ 图5.左上 100bar 和 40℃,右上 150bar 和 40℃,左下100bar 和 50℃,右下 150bar 和 50℃。流速 = 30 mL/min,改进剂 %=35%,进样量 =150μL为了提高分离效率,增加 TSO 的浓度和进样量(150μL ~ 250 μL)(见图6左上)。在这些条件下,基线分离仍然是可行的。图6(右上和下)显示了在与单次进样图 6 左上相同的实验条件下,叠层进样时间为 0.97min,即每 0.97 分钟进样一次。在这种情况下,每次额外注入都节省了平衡时间,提高了产能。最终采用基于时间的方法收集馏分。每次进样的紫外信号都表明了该方法具有良好的再现性(图6右上)。垂直线表示收集相应馏分的时间窗口。▲ 图6. 左上 250μL (0.1909 g TSO 的 6mL 甲醇溶液),右上叠层进样 TSO 的紫外信号,下最后的色谱图。流速 = 30 mL/min,改进剂 %=35%,温度 =40℃,背压调节器=150bar,进样量 = 250μL,进样次数 = 10次6结论在文中,使用 Sepmatix 8x SFC 仪器进行以 TSO 为分析物的手性柱筛选,将最合适的手性色谱柱,转移到 Sepiatec SFC-50 仪器进行制备。每根手性柱对手性物质的反应都不同,这就是为什么在纯化过程之前必须进行筛选的原因,作为标准物质的 TSO 可以在许多不同的手性柱上分离。随后在 SFC-50 上放大,并利用制备柱对等度纯化的方法进行优化。结果表明,改性剂的选择、改性剂在流动相中的比例和流量对分离效果有较大影响。在这些特定条件下,温度和压力的变化对分离效果的影响不大。在一般情况下,这两个参数也可以改变以优化分离条件。7参考文献https://doi.org/10.1038/s41570-023-00476-zSUPERCRITICAL FLUID CHROMATOGRAPHY, Terry A. Berger, Agilent Technologies, Inc., 2015PRACTICAL APPLICATION OF SUPERCRITICAL FLUID CHROMATOGRAPHY FOR PHARMACEUTICAL RESEARCH AND DEVELOPMENT, Vol. 14, M. Hicks and P. Ferguson, 2022 Elsevier Inc.Laboratory Chromatography Guide, ISBN 3-033-00339-7, by Büchi Labortechnik AG (Switzerland)http://dx.doi.org/10.1016/j.chroma.2012.10.005
  • 2012污染物减排核查 氮氧化物有望现拐点
    环境保护部日前召开2012年度主要污染物总量减排核查核算视频会议,安排部署2012年度主要污染物总量减排核查核算工作。环境保护部副部长张力军参加会议并作讲话。他表示,预计全国4项污染物可完成年度目标,尤其是氮氧化物,有望首次出现拐点。  张力军表示,环境保护部党组和周生贤部长高度重视主要污染物总量减排工作,多次召开会议进行专题研究和部署,2012年总量减排工作取得了多项进展:一是严格减排核查监管,对进度滞后的6个省和两个集团公司开展约谈,环境保护部污染物排放总量控制司对污水设施建设和运行存在问题的8个市(州)政府负责人进行约谈,对30家污水处理厂实行挂牌督办 二是着力推进“六厂(场)一车”减排措施,对进展较慢的22个省和中央企业发函通报,督促322个项目加快建设 三是多渠道加大减排投入,协调国家发改委在14个省市开展脱硝电价试点,补贴资金20多亿元,预计全年达到40亿元 四是减排政策措施取得新突破,国务院印发了“十二五”节能减排规划,减排统计监测考核办法即将批转实施。环境保护部会同国家发改委提出了扩大脱硝电价试点范围的具体方案。  张力军在会上指出,目前总量减排的工作仍不容放松。2012年前11个月,主要耗能产品和高排放行业产品产量同比均不同程度下降,但仍有多个省火力发电量呈两位数增长,减排压力有增无减。  张力军同时对核查核算工作提出几项要求:一要明确考核规定,要根据国务院即将批转的考核办法规定,对各地2012年减排工作和目标完成情况进行评估和考核,落实奖惩措施 二要逐一核实目标责任书项目,尤其是城镇污水处理、电力脱硫脱硝、钢铁烧结机脱硫、水泥脱硝等重点项目 三要开展全口径核查核算,要全面推行造纸、印染、钢铁、水泥、石化等行业全口径核算 四要检查监控系统建设运行情况,各检查组要按照有关规定,对脱硫脱硝设施的分布式控制系统和城镇污水处理厂的中控系统建设运行情况进行严格审查 五要做好减排监测体系考核,这次核查将按照2009年发布的监测体系考核办法规定进行严格检查,考核结果将通报给各地政府。
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