高石英分析能量

玻璃粉主要组成为PbO 、 SiO2 、 TiO2及其他杂质元素，是一种重要的半导体材料，主要应用于制造电子浆料和其它电子元器件行业。其中组成的变化会影响元器件的性能，因此对玻璃粉中各组分含量的分析具有重要的意义。高纯石英主要矿物成分是SiO2，因具有耐高温、耐腐蚀、低热膨胀性、高度绝缘性和透光性等优异物理化学特性，广泛应用于LED照明、光伏和半导体等高新技术产业。《矿产资源工业要求手册》中，根据石英中SiO2、Fe2O3及污染元素（Al、Ti、Na、K、Li、Ca、Fe、P、B）的含量，划分为不同纯度等级。因此对石英粉末中各组分含量的分析对实现不同纯度石英砂的级别划分具有重要的意义。技术难点玻璃粉及高纯石英中多元素分析存在以下技术难点：种类多待测元素种类多，需实现多元素同时检测，常规分析方法（如容量法、比色法）不能满足其检测需求。差异大待测元素含量差异大，需满足高低浓度元素同时检测的需求，对仪器检测准确度、线性范围提出了更大挑战。含量低高纯石英粉末中杂质元素含量低，要求仪器具有高灵敏度和低检出限。谱育优势谱育科技 EXPEC 6000 R型 电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）具备高灵敏度、低检出限、宽线性范围、多元素同时测定的特点，可解决上述困难，实现玻璃粉、高纯石英中Al、Na、K、Li、Cr、Fe、Mg、Ba、Ti、Ca、Mn、Mi、Cu、Mo 14种元素的分析。EXPEC 6000 R型电感耦合等离子体发射光谱仪EXPEC 790s超级微波化学工作站多元素同时分析全谱直读数据采集，实现多元素同时性分析。宽线性范围测定谱线的线性动态范围：≥105，实现高低浓度同时检测。高灵敏度百万像素科研级防溢出面阵CCD检测器，实现低含量元素的高灵敏响应。应用案例仪器与试剂仪器：EXPEC 6000 R型、EXPEC 790s主要试剂：氢氟酸 ；盐酸；去离子水测定参数分析结果玻璃粉使用 EXPEC 790s 对样品进行微波消解，应用 EXPEC 6000 R型 测定玻璃粉末标准品中Al2O3、CaO、Fe2O3、K2O、MgO、Na2O 6种金属氧化物含量，结果表明：该方法测定方法精密度均小于3%，其测量结果与该样品的的标准值比对其偏差在6%以内，说明了 EXPEC 6000 R型 测定结果的准确性。玻璃粉标准品中样品测试结果高纯石英使用 EXPEC 790s 对样品进行微波消解，应用 EXPEC 6000 R型 测定4种高纯石英粉末中Al、Na、K、Li、Cr、Fe、Mg、Ba、Ti、Ca、Mn、Mi、Cu、Mo 14种元素的含量，目标元素均有良好的线性，空白低，样品中常量及微量元素均能满足低浓度的检出。使用 ICP-OES 法测定石英样品中的微量元素的测试方法基体效应小，精密度高，检出限较低，较传统方法效率较高，结果可信度高，可满足石英样品中多元素快速、精确检测的要求。高纯石英粉末中样品测试结果EXPEC 6000 R型 电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES），统一了高可靠性的射频电源、稳固的恒温二维分光系统、制冷的防溢出高速CCD传感器、易用的炬室与进样系统，结合独创的FSC光谱校正技术，配合 EXPEC 790s 使用，大大提高了样品处理效率。目前，EXPEC 6000 R型 已成功应用于环境检测、材料、冶金、食品安全和化工等领域，有效满足多种元素检测需求，致力于为用户带来良好的性能和使用体验。

为广泛征求用户的意见和需求，了解中国科学仪器的市场情况和应用情况，仪器信息网自2008年6月1日开始，对不同行业有代表性的“100家实验室”进行走访参观。近日，仪器信息网工作人员参观访问了本次活动的第四十七站：北京市营养源研究所分析室，该分析室办公室主任李黎女士热情接待了仪器信息网到访人员。　　北京市营养源研究所分析室(以下简称“分析室”)是北京市营养源研究所的直属部门，具有中国合格评定国家认可委员会(CNAS)“实验室认可”资质和北京市质量技术监督局“计量认证”(CMA)的资质认定，是具有第三方公正地位的权威检测机构。主要面向全国从事食品和饲料两大体系营养成分检测分析。分析室拥有450多平米的实验室，具有适用于检测项目的先进的大型仪器设备25台套，拥有经验丰富的专业技术人员18名。北京营养源研究所　　提供“营养成分”分析检测服务　　李黎主任介绍说：“分析室的营养成分分析检测主要有常规检测、氨基酸检测、脂肪酸检测、维生素检测、矿物质(微量元素)检测及其它类属共6个方面。我们可以对食品、婴幼儿食品和乳品、谷物及谷物制品、肉与肉制品、水果蔬菜及其制品、蜂蜜、动植物油脂、饲料、实验动物配合饲料共9大类产品，进行128个项目检测，出具第三方公正性检测报告。对于客户的特殊产品，我们还可以协助提供营养成分检测技术的解决方案。”日立L-8900氨基酸分析仪日立F-7000荧光光谱仪福斯Fibertec E膳食纤维仪福斯KJ2300全自动凯式定氮仪　　“我们主要的客户群体是食品、饲料企业。分析室能够使用客户认可的国际、国家标准检测方法或其他方法，并在约定的检测时间内对样品进行检测，并按照国家认可、认证规定程序核查、确认检测数据，制作打印、审核签发检测报告。检测报告的发送可以通知客户自取，也可以通过特快专递寄送。”　　协助制作“营养标签”　　李黎主任表示：“分析室还全面承担营养标签标示成分的检测，并可以协助制作用于国内和进出口贸易商品的营养标签。”中国营养标签　　“美国、加拿大、欧盟、澳大利亚、新西兰、日本、新加坡及我国台湾等60个国家和地区都已建立了食品营养标签法规或标准 香港于2010年7月1日起，正式实施了新的食物营养标签规定。中国《预包装食品营养标签通则》也即将发布实施，分析室曾参与了营养标签法规的制定。”　　“标示营养标签的目的是为了引导消费者合理选择食品，促进膳食营养平衡，保护消费者知情权和身体健康。除符合豁免原则条款外的所有中华人民共和国境内销售的预包装食品均应标示营养标签。能量和核心营养素，如蛋白质、碳水化合物、总脂肪含量和钠作为强制性食品营养标识，必须标注在食品包装上。此外，企业还可以自愿标示某些营养项目，如胆固醇、膳食纤维、糖等，分析室可以按照企业的要求制作中式或美式标签。”福斯Soxtec2055全自动索式提取仪　　PerkinElmer AA800原子吸收分光光度计　　参与制定国家标准　　“和一般的检测机构不同，分析室除了分析检测任务，还会参与国家相关标准制定以及承担国家的研究课题。已经参与或承担制定的标准有《食品中总膳食纤维、可溶性膳食纤维、不溶性膳食纤维的测定——酶重量法》、《食品中胆固醇的测定——高效液相色谱法》、《食品中总脂肪、饱和脂肪(酸)、不饱和脂肪(酸)的测定——水解提取-气相色谱法》、《原料乳中三聚氰胺快速检测液相色谱法等国家标准》等”，李黎主任介绍说。　　“分析室还承担了国家科技部‘十五’国家科技攻关项目两项课题：一是食品中药与天然药物有效成分检测技术研究中子课题《食品中营养与功能成分检测技术研究》，这项研究主要是研究建立银杏黄酮、人参皂甙、低聚果糖、低聚异麦芽糖等检测方法 另外一项是食品中药与天然药物有效成分检测技术研究中子课题《食品中营养成分检测技术比较与方法建立研究》。”参观现场　　此次参观恰逢分析室举行实验室开放日活动，来自北京农学院的近二十名学生参加了此次活动。活动中工作人员向大家详细介绍了分析室的检测项目、检测方法及所用检测仪器。另外，刘玉峰老师做了题为《离子色谱在单双糖、糖醇和低聚糖分析中的应用》的报告、崔亚娟老师做了题为《脂溶性维生素 维生素D的测定》报告、李全霞老师做了题为《水溶性维生素 维生素B1的测定》报告。通过活动，大家更好地了解了有关食品营养成分检测方面的知识。据了解，分析室今后还将继续举行开放日活动，希望能和同行及客户有更多的交流。活动现场

报告亮点阐述: 高纯度生物样品的获取是生物学功能研究的前提和基础，同时生物分离过程是生物技术产业化的必经之路。特别是“精准医疗”计划的提出为靶向富集和分离材料的开发，提出了更高的要求，迫切需要开发新一代对开发目标生物分子具有高亲和力，特异性识别的富集和分离材料。然而这类材料的开发非常具有挑战性，这是因为生物样品种类繁多，结构各异，高度复杂，同时有价值的生物样品在血液或组织液中的含量极低。蛋白等物质在细胞中分布还具有动态不均一性，在不同人种，年龄，性别，病理阶段具有非常显著的差异性。通过学习和模仿生物分子间特异性相互作用，结合智能聚合物构象转变，开发出的生物分子响应性聚合物很好地切合了这一需求，能够实现对目标生物分子的精准捕获，将在生物分离和分析领域，获得广泛的应用。这一方向融合了智能聚合物、主客体化学、微纳米器件构筑、精准测量和生物医学，是目前新兴涌现的一个学科方向，具有鲜明的开创性和广阔的应用前景。研究生物分子在材料表面的吸附动力学行为，对于揭示材料对目标分子的选择性吸附能力，以及材料吸附生物分子后，表面所发生的显著变化，是一项非常有趣的工作。报告将讲解石英晶体微天平(QCM-D)技术在分离分析化学中的应用，帮助研究人员更好地去理解生物界面行为，揭示吸附背后的精彩故事。 报告人简介：卿光焱，博士，中国科学院大连化学物理研究所研究员、博士生导师。长期从事生物分离材料与器件方面的基础研究，已在包括Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Chem. Sci.等化学和材料领域权威刊发表SCI论文100余篇，相关技术获得中国发明专利授权20项。主持国家自然科学基金优秀青年科学基金，面上项目4项等。目前担任《色谱》青年编委，Chin. Chem. Lett.编委，Chemical Synthesis青年编委等。 报告时间：2022年7月7日(周四) 上午10点报告地点：腾讯会议（会议号报名后另行通知）报名方式：复制下方报名链接至微信搜索框，点击“访问网页”在线填写https://doc.weixin.qq.com/forms/AHUAGgcQAAkACwA1AbmAHUKesSVrfzTHfQSense技术简介： 具有耗散因子检测功能的石英晶体微天平（QSense）是瑞典百欧林科技有限公司的专利技术，可提供多个频率和耗散因子数据，用于测定非常薄层的吸附层的质量，并同步提供粘弹性等结构信息。 该技术可对多种不同类型表面的分子相互作用和分子、纳米颗粒及细胞吸附进行研究，同时可以检测分子的结构变化以及吸附与解析的动态过程。 该仪器应用范围包括生物技术和医疗器械、蛋白质、核酸、多糖等生物分子和细胞/细菌、生物传感器、食品、高分子聚合物、环境膜处理、纳米颗粒、石墨烯、自组装材料、锂电池/超级电容器等，从纳米到微米尺度的物质与界面之间的相互作用及物质的环境响应。 既往相关讲座：Ÿ 马春风教授 华南理工大学报告题目：石英晶体微天平(QCM-D)技术如何解决海洋防污中面临的难题Ÿ 宋君龙教授 南京林业大学报告题目：石英晶体微天平(QCM-D)技术及其在木质纤维素利用中的应用Ÿ 郑靖研究员 西南交通大学报告题目：石英晶体微天平(QCM-D)技术在唾液润滑研究中的应用Ÿ 王敏博士 瑞典百欧林报告题目：QSense 耗散型石英晶体微天平技术(QCM-D)原理及应用Ÿ 申涛工程师 瑞典百欧林报告题目：QSense耗散型石英晶体微天平（QCM-D）在生物和食品领域的应用Ÿ 张洪斌教授 上海交通大学报告题目：石英晶体微天平(QCM-D)技术在乳状液界面膜粘弹性与物理稳定性研究中的应用Ÿ 王敏博士 瑞典百欧林报告题目：耗散型石英晶体微天平（QCM-D）在锂离子电池研究领域的新应用Ÿ 姜威教授 山东大学报告题目：石英晶体微天平技术探究颗粒污染物的环境界面过程Ÿ 杨晓泉教授 华南理工大学报告题目：Langmuir膜分析仪及石英晶体微天平(QCM-D)在食品科学研究的应用Ÿ 杨哲博士 香港大学报告题目：石英晶体微天平(QCM-D)技术及其在环境膜材料领域中的应用Ÿ 苗瑞副教授 西安建筑科技大学报告题目：QSense耗散型石英晶体微天平技术在超滤膜污染机理领域的应用研究Ÿ Netanel Shpigel博士 以色列巴伊兰大学/美国德雷塞尔大学报告题目：QSense耗散型电化学石英晶体微天平在电池及超级电容实时研究中的应用Ÿ 罗日方副研究员 四川大学报告题目：石英晶体微天平(QCM-D)技术在血液接触材料表面改性领域的应用 如需相关讲座视频请联系百欧林索要，联系电话： 400 860 5169 分机号1902

2024年6月25-28日，仪器信息网(www.instrument.com.cn) 与中国电子显微镜学会（对外）（www.china-em.cn）将联合主办“第十届电子显微学网络会议(iCEM 2024)”。会议结合目前电子显微学主要仪器技术及应用热点，邀请业界知名电子显微学专家、电子显微学仪器技术专家、电子显微学应用专家等，重点邀请近来有重要工作成果进展的优秀青年学者代表线上分享精彩报告。iCEM 2024恰逢电子显微学网络会议创立十周年，会议专场将增设“十周年”主题内容，围绕过去十年我国电子显微学重要进展、未来展望等进行分享。第十届电子显微学网络会议(iCEM 2024)将设置八个分会场：1) 原位/环境电子显微学与应用；2）先进电子显微学与应用；3）扫描电镜/聚焦离子束显微镜技术与应用；4）电子能量损失谱/电镜光谱分析技术；5）低温电子显微学与应用；6）生物医学电镜技术与应用；7）电镜实验操作技术及经验分享；8）电镜开放共享平台及自主保障体系建设。诚邀业界人士线上报名参会。主办单位：仪器信息网，中国电子显微镜学会（对外）参会方式：本次会议免费参会，参会报名请点击会议官网：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCEM2024/或扫描二维码报名“电子能量损失谱/电镜光谱分析技术”专场预告（注：最终日程以会议官网为准）专场四：电子能量损失谱/电镜光谱分析技术（6月26下午）专场主持暨召集人：周博 化学与精细化工广东省实验室 平台主任/副研究员 报告题目演讲嘉宾界面声子的原子尺度测量高鹏（北京大学 教授）极性功能微结构中的电磁特性研究张溢（中山大学物理学院 副教授）使役环境下钙钛矿光伏器件失稳机理研究卢岳（北京工业大学 研究员）【十周年主题报告】：电子背散射衍射技术的进展及其在应对挑战性样品时的表现张兵（燕山大学 高级实验师）嘉宾简介及报告摘要（按分享顺序）周博 化学与精细化工广东省实验室 平台主任/副研究员 【个人简介】周博，化学与精细化工广东省实验室“新化工”综合研究平台负责人，广东省电镜学会理事，汕头市高层次人才，特聘副研究员。主要从事先进材料的微观结构表征和结构与性能关系的研究工作。利用球差校正电镜及原位电子显微学技术，围绕能源材料、金属材料、医用材料等领域开展相关研究。主持及参与国家、广东省等基础研究基金5项，企业横向课题3项。在ACS Catal.、Appl. Catal. B Environ. Energy、JACS、Angew、AEM、JMST等学术期刊合作发表SCI论文二十余篇，多次参加国内外学术会议并做口头报告。高鹏 北京大学 教授【个人简介】高鹏，北京大学博雅特聘教授，电子显微镜实验室主任。从事原子尺度界面科学研究，主要兴趣是设计和制备原子尺度的功能界面，研究界面原子结构、电子结构、声子结构、非平衡态等。发表研究论文三百余篇，含七十多篇《自然》/《科学》系列期刊论文和十余篇《物理评论快报》等。多次入选科睿唯安、爱思唯尔高被引科学家。部分研究工作入选中国电子科技十大进展、中国光学十大进展、中国半导体十大研究进展、中国十大科技进展新闻提名等。报告题目：界面声子的原子尺度测量【摘要】近年来我们基于扫描透射电子显微镜的电子能量损失谱，发明了 “四维电子能量损失谱”技术，克服了传统谱学无法同时具备高动量分辨和纳米级空间分辨的挑战，解决了单个纳米结构、单个异质结界面的声子色散的测量难题。该谱学方法有望在凝聚态物理、材料科学与工程、信息技术等研究中发挥了作用。在本报告中，我们重点展示这些局域声子测量使得我们能够在纳米甚至原子尺度上来研究界面的热输运行为。张溢 中山大学物理学院 副教授【个人简介】张溢，中山大学大学物理学院副教授、博士生导师，广东省磁电物性分析与器件重点实验室固定成员，广东省“珠江人才”青年拔尖人才项目获得者。2015年获得湘潭大学材料科学与工程博士学位，2015-2019年先后在美国密歇根大学、加州大学欧文分校、香港理工大学从事博士后研究。2019年11月起在中山大学物理学院工作。长期从事极性功能材料表面/界面电磁特性及多场调控研究。围绕铁性功能薄膜材料中异质结界面新型电磁特性机理、畴结构演化的原位实时观测、铁电畴与缺陷的相互作用机理等课题，发展基于原位/高分辨透射电子显微镜和扫描探针显微镜的多尺度表征方法。近年发表SCI学术论文30余篇，包括Nature Nanotechnology、Nature Communications、Advanced Materials、Nano Letters等，申请发明专利多项。目前主持国家自然科学基金面上项目一项，参与重点项目一项。报告题目：极性功能微结构中的电磁特性研究【摘要】钙钛矿氧化物由于具有晶格、电荷、轨道和自旋等多种可调序参量及其驱动的力-电-磁多场耦合效应，受到广泛的关注。本报告中，介绍了如何将高分辨透射电子显微镜与扫描探针显微镜结合起来，建立起更加紧密的微结构与性能的关系。研究了铁电-绝缘体界面电磁特性、畴壁及极性拓扑结构周围高局域电导特性及其调控。卢岳 北京工业大学 研究员【个人简介】卢岳，博士研究生导师、硕士研究生导师。北京市杰青，获国家自然科学基金面上项目资助、国家自然科学基金青年基金资助、入选北京工业大学“高端人才”项目资助、入选北京工业大学“日新人才”项目。目前作为项目负责人，承担国家自然科学基金3项、省部级以上科研基金等10余项。目前发表学术论文80余篇，其中以第一或通讯作者发表论文Nature，Science，Joule，Nat. Commun., ACS nano, Adv. Mater，Adv. Energy Mater, Nano Lett.等国际知名期刊。报告题目：使役环境下钙钛矿光伏器件失稳机理研究【摘要】全面了解钙钛矿太阳能电池（PSC）及发光二极管（LED）的微结构衰变机理，对于发展高效稳定的钙钛矿光伏器件至关重要。前期工作中，通过发展先进电子显微学表征技术方法，我们针对钙钛矿太阳能电池在光、湿以及加热条件下的微结构演变过程，以及偏压加载下钙钛矿发光二极管的衰减机理进行了系统研究。研究结果表明，光照条件下，有机无机杂化钙钛矿薄膜会向金属铅Pb0进行转变，在此过程中非晶相PbI2-x在Pb0表面形成壳层，对于有机无机杂化钙钛矿的降解过程至关重要。对于PSC器件而言，光照过程中金属电极如Au元素会向电子传输层与钙钛矿的界面处发生迁移，其对太阳能电池器件的光照稳定性扮演者重要的角色。在湿度条件下，有机无机杂化钙钛矿表面的有机封端和无机Pb-I封端，会造成其薄膜降解路径的差异。而加热条件下，电子传输层内部的氧元素会逐渐扩散至钙钛矿层，其对薄膜以及器件的热稳定性演化起着决定性作用。除上述研究外，我们还研究了偏压条件下无机CsPbI3钙钛矿量子点及发光器件的降解路径，尤其揭示了表面卤素空位对其性能和稳定性降解路径的决定性影响。张兵 燕山大学 高级实验师【个人简介】张兵，工学博士，材料学专业，现任职于燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室，负责管理实验室四个品牌的七台扫描电镜及电子背散射衍射仪等相关附属设备，有着近15年的实际操作经验，擅长扫描电镜的多种表征技术及原位测试技术，精通电子背散射衍射的数据处理及分析。在Materials & Design，Materials Science and Engineering: A,Journal Of Alloys And Compounds, Tribology International, Wear, Materials Characterization，Intermetallics等杂志发表相关科研论文近20篇。报告题目：电子背散射衍射技术的进展及其在应对挑战性样品时的表现【摘要】电子背散射衍射技术在材料、能源、机械、电子、地矿等领域都有着非常广泛的应用，配合能谱仪等附件能够一次同时获取材料的微观组织、晶体学取向、微区成分等相关信息并建立相互关联，是一种功能强大的分析技术。近些年随着软、硬件技术的发展，电子背散射技术也有了较大的进展，在应对一些过去难以获得好的测试效果的挑战性样品时也有惊艳的表现。会议联系1. 会议内容仪器信息网杨编辑：15311451191，yanglz@instrument.com.cn中国电子显微镜学会（对外）汪老师：13637966635，cems_djw @163.com2. 会议赞助刘经理，15718850776，liuyw@instrument.com.cn

德国Incyton公司出品的全新产品“实时全息细胞能量代谢分析平台”- CYRIS Flox系统将于第十届慕尼黑上海分析生化展全球首发！能量代谢异常常见于代谢性疾病，肥胖、糖尿病、癌症、神经性疾病等。探索疾病发病机理、寻找药物作用靶点，往往是科研的首要任务，而细胞的能量代谢检测与细胞形态的观察，能够真实有效的反应细胞的状态与活力。德国Incyton实时全息细胞能量代谢分析平台可以从组织样本、活细胞样本到线粒体样本进行一站式无标记检测。CYRIS Flox系统采用全新的实时无标记荧光检测模块与铂金芯片传感器相结合方法，能够精准的获得多参数数据，实时侦测包括有氧呼吸以及糖酵解作用的细胞能量代谢的状态和动态，能同时进行活体细胞内线粒体耗氧速率和糖酵解产酸速率、细胞膜电阻值检测等功能的全自动测定和分析。具有显微扫描成像系统，首创细胞能量代谢数据与显微细胞影像同时在线实时监测和分析。▌性能指标24孔样本，每孔可单独进行实验耗氧率（OCR）、产酸率 （ECAR）、氧浓度、细胞膜阻抗显微扫描成像系统首创细胞能量代谢数据与显微细胞影像同时在线实时监测和记录氧气浓度和湿度控制氧气控制范围1-21%，可做低氧、厌氧等试验自动灭菌检测室全自动移液工作站，24通道独立换液6个不同试剂池多次精准加药可进行几周至数月的长期试验全自动化数据处理，可实现无人值守耗材可重复使用，配套试剂全部开放▌具体应用1、经典细胞氧化压力测量模式，测量细胞的基础呼吸、质子漏水平、最大呼吸、呼吸储备能力以及非线粒体耗氧等阶段。2、毒理药理学研究中，将细胞能量代谢实时检测与活细胞成像完美结合，诠释了细胞理化性质与细胞密度、细胞活力之间的耦联作用。3、细胞应激研究中，将细胞有氧呼吸和无氧呼吸同时检测，并结合细胞膜电阻抗电生理信号，可同时观察到细胞在应激调节中，细胞的抗压能力的高低。

为了促进国内分析电镜技术的普及， 介绍电子能量损失谱仪硬件及应用发展， 美国 Gatan 公司与日本电子公司将与 12 月 2 日在上海交通大学举办能量过滤分析电镜技术讲座。 本次讲座特别针对能量损失谱仪（Electron Energy Loss Spectrometer--EELS） 技术 及透射电子显微镜技术， 邀请了美国 Gatan 公司、 日本电子株式会社（JEOL Ltd.） 的专 业技术人员， 向大家介绍电子能量损失谱仪及分析型电镜的先进技术， 将最新的信息分享 给国内的电镜用户。 除了国外专家分享电镜技术的发展现状之外， 我们还安排了现场上机演示环节。 包括能量 过滤元素面分布（EFTEM）、 扫描透射(Scanning Transmission Electron Microscopy, STEM)模式下利用 High-Speed Spectrum Imaging 与 DualEELS 技术进行成分鉴定及 物相分析等先进技术。上海交通大学购买了两台日本电子的球差校正透射电镜JEM-ARM200F,冷场发射和热场发射各一台，分别安装了聚光镜和物镜球差校正器，都配置了Gatan的EELS系统。

项目编号：0705-2240 02028107项目名称：复旦大学细胞能量代谢分析仪采购预算金额：190.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：186.2000000 万元（人民币）采购需求：包件号名称数量简要技术规格备注1细胞能量代谢分析仪1套实时多因子参数检测:同时分析02/H+，得到实时0CR/ECAR值 ,侦测有氧与无氧代谢途径。预算金额：人民币190万元。最高限价：人民币186.2万元。合同履行期限：签订合同后3个月内。 合同履行期限：合同履行期限：签订合同后3个月内。本项目( 不接受 )联合体投标。

7月9日，中科院条财局组织专家对物理所承担的中科院科研装备研制项目“能量/动量二维解析的高分辨电子能量损失谱仪” 进行了现场验收。专家组听取了项目组的工作报告、财务报告和测试报告，检查设备的现场运行情况，审核相关文件档案。经讨论认为承担单位完成了实施方案规定的研制任务，实现了研制目标，一致同意通过验收。　　能量/动量二维解析的高分辨电子能量损失谱仪由真空系统、六维样品低温操纵台，单色化电子束源、半球形电子能量分析器等几个部分组成，同时集成了角分辨光电子谱仪的功能。对电子能量损失谱在能量、动量的二维成像测量是世界上第一次实现，具有很强的技术创新特点。　　该谱仪具备高分辨率，高效率及高采样密度的优势，是测量电子带边结构、声子和表面等离激元及其各向异性特征，以及探索表面低维体系中新原理、新性质的不可替代的重要方法，是研究材料表面电子与晶格相互作用、低维纳米结构表面等离激元衰减特性等的强大工具，用于新材料表面宏观量子现象、新奇物性机理等的探索，有望导致新物理现象与新原理的发现，推动人工设计构造低维纳米功能材料相关的基础研究。同时，该仪器的研制成功对于增强我国先进科学仪器设备的自主创新能力具有重大意义。验收会议现场验收现场考察及技术测试

近日，天问一号火星能量粒子分析仪获得了首个科学成果，研究讨论了基于该载荷在地火转移轨道中观测到的一个太阳高能粒子事件。相关结果于7月26日发表在《天体物理学杂志快报》（The Astrophysical Journal Letters）上，并被美国天文学会（AAS）选为亮点工作，并进行了专题报道。这项研究由澳门科技大学、中国地质大学（北京）、中科院近代物理研究所、兰州空间技术物理研究所、中国科学技术大学、美国阿拉巴马大学亨茨维尔分校和中科院国家空间科学中心组成的团队合作完成。火星能量粒子分析仪是我国首个用于研究行星际和近火星空间辐射环境的载荷，由中科院近代物理所和兰州空间技术物理研究所联合研制，于2020年7月搭载在天问一号火星探测器上发射升空，正式开启了探测任务。2020年11月29日，火星能量粒子分析仪在地火转移轨道距太阳1.39个天文单位（AU）处，观测到第25个太阳活动周期的首个大范围太阳高能粒子事件。事件发生时，天问一号与地球近似处于同一磁力线上，这使得天问一号和地球附近航天器能够在相隔数千万公里的地方观测到来自相同源区的太阳高能粒子，为研究太阳高能粒子沿磁力线在行星际空间的传播提供了一个宝贵的机会。而理解太阳高能粒子的加速与传播机制一直是空间物理和空间天气研究的重要课题之一。据了解，一旦离开近地环境进入太空、失去地球磁场的保护，宇航员及航天器就必然暴露在强烈的高能粒子辐射之中。与通量长期稳定的银河宇宙线不同，太阳高能粒子事件的发生具有偶发性和不可预测性。该类事件爆发时产生的能量粒子通常起源于太阳耀斑爆发和日冕物质抛射驱动的激波加速过程，其通量可高于背景宇宙线达几个数量级，不仅会对行星际和近地空间辐射环境带来巨大影响，也对载人航天和深空探测等空间任务构成巨大威胁。通过对比分析2020年11月29日事件期间，火星能量粒子分析仪和地球附近航天器的质子通量观测数据，研究团队发现，天问一号和地球附近航天器关联的磁力线并没有连接到太阳表面的爆发源区和行星际激波，这意味着，高能粒子必须跨越磁力线才能到达天问一号和地球附近航天器。研究团队还发现，两个位置处观测到的质子能谱形状非常相似，均表现为双幂律谱，且它们的质子强度时间曲线在太阳高能粒子事件衰减阶段也有着相似的演化趋势，呈现出典型的蓄水池现象。研究团队认为，双幂律能谱很可能是在激波加速源区产生，而传播过程中的垂直扩散效应是解释该事件中蓄水池现象的关键因素。同时，这项研究还讨论了太阳高能粒子事件峰值强度的径向相关性和磁力线长度相关性等。据了解，此次太阳高能粒子事件中，火星能量粒子分析仪与近地航天器的观测数据具有非常好的一致性，这表明火星能量粒子分析仪仪器功能与性能均符合设计预期，仪器测得的数据质量可靠，为后续环火星探测数据的研究奠定了良好基础，有望帮助人们更好地了解火星辐射环境以及规划深空探测任务。事件爆发时天问一号（灰色点）、火星（红点）、地球（蓝点）以及其它卫星的相对位置。（图源/《天体物理学杂志快报》）

产品名称：石油产品高精度能量色散X荧光硫含量分析仪产 地：美国型 号：NEX QC厂家名称：Rigaku理学公司分析标准：符合ASTM D4294、GB/T 17040检测下限：硫：5ppm样 品 量：5ml打 印 机：内置打印机标准校正：康普顿散射C/H比校正数据输出：USB及以太Ethernet网线输出分析时间：标准分析时间300秒, 可根据应用选择1-999秒自由选择入射光净化：多层复合滤光片相对湿度：小于85%，仪器外表及内部无凝结水其他要求：人类感受不到的振动，无腐蚀性气体、粉尘和颗粒物北京福尼克斯期待为石化行业用户提供便捷、高效的分析设备及优质的售后服务创新点：相比传统能量色散X荧光设备，此款分析仪可以达到5PPM的实际样品检测下限，真正提高分析效率！理学公司NEX QC能量色散X荧光总硫分析仪

产品名称：石油产品高精度能量色散X荧光硫含量分析仪产 地：美国型 号：NEX QC厂家名称：Rigaku理学公司分析标准：符合ASTM D4294、GB/T 17040检测下限：硫：5ppm样 品 量：5ml打 印 机：内置打印机标准校正：康普顿散射C/H比校正数据输出：USB及以太Ethernet网线输出分析时间：标准分析时间300秒, 可根据应用选择1-999秒自由选择入射光净化：多层复合滤光片相对湿度：小于85%，仪器外表及内部无凝结水其他要求：人类感受不到的振动，无腐蚀性气体、粉尘和颗粒物北京福尼克斯期待为石化行业用户提供便捷、高效的分析设备及优质的售后服务创新点：相比传统能量色散X荧光设备，此款分析仪可以达到5PPM的实际样品检测下限，真正提高分析效率！理学公司NEX QC能量色散X荧光总硫分析仪

产品名称：高精度能量色散X荧光总硫及多元素分析仪型 号：NEX DE适用产品：柴油、船用燃料油、蜡油、渣油、原油分析标准：GB/T 17040、ASTM D4294、ASTM D8252、ASTM D6481元素检测范围：钠Na～铀U样 品 量：5ml软 件：QuantEZ分析软件，支持中文分析时间：标准分析时间300秒, 可根据应用在30-900秒自由选择入射光净化：多层复合滤光片环境温度：10 ~ 35°C 相对湿度：小于80%，仪器外表及内部无凝结水其他要求：人类感受不到的振动，无腐蚀性气体、粉尘和颗粒物数据输出：USB及以太Ethernet网线输出 油品分析经典元素检测（ppm）：创新点：采用单波长分光技术，将传统能量色散检测下限大大降低，满足用户对多种样品的检测需求。理学公司NEX DE能量色散X荧光总硫及多元素分析仪

Skyscan 1273是Bruker最新的基于微型计算机断层扫描（Micro-CT）技术的台式3D X射线显微成像系统。最大可容纳长度不超过500 mm、直径不超过300 mm、最大重量为20 kg的样品，这是台式显微成像设备进行无损检测（NDT）的新标准。一流的硬件让Skyscan 1273成为强有力的工具。高能量的X射线源和具有最高灵敏度和速度的大幅面平板探测器的结合，在短短几秒钟内就能提供出色的高质量图像。 全面的软件，直接进行数据收集，先进的图像分析，强大的可视化使Skyscan 1273成为一个简单易用的3D X射线显微成像系统。 Skyscan 1273台式3D X射线显微成像系统占地面积小，简单易操作，几乎无需维护。因此，Skyscan 1273运行稳定，性价比极高。 特点 40-130kV低成本免维护X射线源 8位滤光片转换器自动进行能量选择 GPU加速性能可提高3D重构速度 大尺寸图像的自动拼接偏移扫描 利用螺旋扫描和精准重构可获得最佳的平面结构图像质量 借助HART Plus，对大宽高比物体在保持图像质量的情况下，扫描速度可提高4倍参数• X射线源：40-130kV，39W，• X射线探测器：600万像素平板探测器（3072×1944像素）• 标称分辨率（最大放大率下样品的像素）：图像分辨率＜3um；空间分辨率＜5um，• 重建容积图（单次扫描）：最高4800×4800像素 • 样品尺寸：最大值：直径250mm，长500mm，重量20kg• 扫描空间：最大值：直径250mm，长300mm• 辐射安全：在仪器表面的任何一点上＜1 uSv/h• 外形尺寸：1250（宽）×815（深）×820（高）毫米• 重量：400千克，不含包装• 电源：100-240V / 50-60Hz / 3A创新点：Skyscan 1273是Bruker最新的基于微型计算机断层扫描（Micro-CT）技术的台式3D X射线显微成像系统。最大可容纳长度不超过500 mm、直径不超过300 mm、最大重量为20 kg的样品，这是台式显微成像设备进行无损检测（NDT）的新标准。一流的硬件让Skyscan 1273成为强有力的工具。高能量的X射线源和具有最高灵敏度和速度的大幅面平板探测器的结合，在短短几秒钟内就能提供出色的高质量图像。 全面的软件，直接进行数据收集，先进的图像分析，强大的可视化使Skyscan 1273成为一个简单易用的3D X射线显微成像系统。 Skyscan 1273台式3D X射线显微成像系统占地面积小，简单易操作，几乎无需维护。因此，Skyscan 1273运行稳定，性价比极高。Bruker 高通/能量三维X射线显微成像系统（3D XRM）

Skyscan 1273是Bruker最新的基于微型计算机断层扫描（Micro-CT）技术的台式3D X射线显微成像系统。最大可容纳长度不超过500 mm、直径不超过300 mm、最大重量为20 kg的样品，这是台式显微成像设备进行无损检测（NDT）的新标准。一流的硬件让Skyscan 1273成为强有力的工具。高能量的X射线源和具有最高灵敏度和速度的大幅面平板探测器的结合，在短短几秒钟内就能提供出色的高质量图像。 全面的软件，直接进行数据收集，先进的图像分析，强大的可视化使Skyscan 1273成为一个简单易用的3D X射线显微成像系统。 Skyscan 1273台式3D X射线显微成像系统占地面积小，简单易操作，几乎无需维护。因此，Skyscan 1273运行稳定，性价比极高。 特点 40-130kV低成本免维护X射线源 8位滤光片转换器自动进行能量选择 GPU加速性能可提高3D重构速度 大尺寸图像的自动拼接偏移扫描 利用螺旋扫描和精准重构可获得最佳的平面结构图像质量 借助HART Plus，对大宽高比物体在保持图像质量的情况下，扫描速度可提高4倍参数• X射线源：40-130kV，39W，• X射线探测器：600万像素平板探测器（3072×1944像素）• 标称分辨率（最大放大率下样品的像素）：图像分辨率＜3um；空间分辨率＜5um，• 重建容积图（单次扫描）：最高4800×4800像素 • 样品尺寸：最大值：直径250mm，长500mm，重量20kg• 扫描空间：最大值：直径250mm，长300mm• 辐射安全：在仪器表面的任何一点上＜1 uSv/h• 外形尺寸：1250（宽）×815（深）×820（高）毫米• 重量：400千克，不含包装• 电源：100-240V / 50-60Hz / 3A创新点：Skyscan 1273是Bruker最新的基于微型计算机断层扫描（Micro-CT）技术的台式3D X射线显微成像系统。最大可容纳长度不超过500 mm、直径不超过300 mm、最大重量为20 kg的样品，这是台式显微成像设备进行无损检测（NDT）的新标准。一流的硬件让Skyscan 1273成为强有力的工具。高能量的X射线源和具有最高灵敏度和速度的大幅面平板探测器的结合，在短短几秒钟内就能提供出色的高质量图像。 全面的软件，直接进行数据收集，先进的图像分析，强大的可视化使Skyscan 1273成为一个简单易用的3D X射线显微成像系统。 Skyscan 1273台式3D X射线显微成像系统占地面积小，简单易操作，几乎无需维护。因此，Skyscan 1273运行稳定，性价比极高。 Bruker 高通/能量三维X射线显微成像系统（Micro-CT）

为了保证产晶质量，使用安全优质的原材料是必要条件，原材料的重要性不言而喻。但对利润最大化的追求使得原料供应商往往按照性能要求下限来提供原材料，更有甚者在未告知的情况下替换材料，导致生产过程中出现各种品质问题。因此，对来料的性能监控十分关键。本文结合红外光谱仪（FTIR）和能量色散型X射线荧光分析仪（EDX)对树脂成份进行了全面分析，通过有机和无机结合的方式达到了对来料进行成分鉴定的目的。 了解详情，敬请点击《使用岛津红外光谱仪（FTIR）和能量色散型X射线荧光分析仪（EDX）分析树脂原材料》 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司，在中国全境拥有13个分公司，事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心，并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站，已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念，始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务，为中国社会的进步贡献力量。

XRF-7型便携能量X射线荧光分析仪是专业的RoHS/WEEE指令筛选仪器。该仪器提供一种快速、可靠、无损样品的筛检手段，对于塑料外壳、印刷电路板（PCB）、电缆、含镀层的紧固件等都 可以用这一件轻便 设备进行多元素无损检测。轻扣扳机，对样品中的镉、铅、汞、铬总量 、溴总量 及其它构成元素进行 定量 分析，快速判定检测结果。使您在更 短的时间内处理 更多的样品，避免因繁琐的常规分析而费时费力。XRF7开拓了新的RoHS指令QA/QC分析程序，是您最理想的筛选工具。 XRF-7 同时也遵循WEEE 指令，适用于制造业、废料 回收等筛检工作。XRF-7型便携能量X射线荧光分析仪的主要特点为： RoHS/WEEE指令快速筛选； 无需样品前处理、进行非破坏性分析； 短时间快速分析； 现场直接分析测定； 多种定量分析方法； 创新的薄样技术与厚样技术相结合，在样品进行前处理后，RoHS典型元素检出限可达mg/kg级； 完善的保护功能：安全锁、感应光闸辐射防护设计，安全可靠； 种类齐全的标准样品相配套（PP、ABS、PE、铝合金等）； 彩色触摸屏菜单操作； 无限量数据存储。仪器的创新点为：薄样技术与厚样技术两种X荧光能谱应用技术的结合，使得该仪器既能对大量样品作快速的初步筛检试验，也可以对经过前处理后的样品作较慢的实验室级别细致检测。相当于同时拥有了便携和中档台式两台X荧光能谱分析仪。应用： 电子元器件、连接件、线路板 各种焊锡材料中的Pb、Cd、Ag等 金属部件、合金框架等 聚合物中Br、Pb、Hg、Cd等

SPECTROCUBE型ED-XRF分析仪为各种应用提供简单、可靠、准确、高通量的分析1 . 同类产品中测试速度出类拔萃：高速高精度，是典型测试速度的两倍2 . 应用范围广和准确度高：优化的应用程序包3 . 简单易用：只需三个简单步骤即可获得准确的结果全新的SPECTROCUBE型ED-XRF分析仪为各种应用提供简单、可靠、准确、高通量的分析，在贵金属分析、燃料和润滑油、RoHS合规检测及各种筛分分析尤为优秀。SPECTROCUBE型采用了先进的ED-XRF技术，高分辨率和高计数率探测器，使得检测时间大大缩短。软件直观、操作简捷，简化了工作流程, 结实耐用。SPECTROCUBE型仪器具有用户友好的软件系统，只需初级培训即可轻松掌握，简单易用，保证了初学者可以容易地得到专家级的分析结果。仪器结构紧凑，占地面积小，适合狭窄的工作空间。样品尺寸无论大小均可宽松容纳。对于大多数分析来说，SPECTROCUBE仅需一次通用校准即可达到所需的精度。贵金属分析近期全新推出SPECTROCUBE型X射线贵金属测试仪器，新仪器的推出为测试中心、纯度标识和分析实验室，以及珠宝制造商提供了简单、可靠、准确、高通量的分析手段。其分析速度是同类仪器的两倍。- 同类产品中测试速度之冠：是典型测试速度的两倍，高精度分析仅需15秒- 分析范围宽和准确性高：一次分析，同时检定30多种元素, 包括痕量元素- 整机无与伦比的易用性：只需简单的三步，即可得到精确的、完美的全分析结果SPECTROCUBE型分析仪采用了领先的高分辨、高计数检测器技术，缩短了样品的测量间隔，仪器软件直观、简捷，测试流程轻松流畅，大大减少了宕机时间。SPECTROCUBE型X射线贵金属测试仪所采用的测试流程快捷、平顺，只需接受简单的培训即可流畅准确地操作仪器，显示了无与伦比的易用性。检测所需的相关信息直观地显示在同一屏幕上，只需三个简单步骤即可实现样品的全分析。紧凑的设计减少了仪器的占地面积，可放置在狭小的工作空间里。但样品室非常宽大，可接纳范围广泛、大小不同的样品。对于大多数分析来说，SPECTROCUBE仅需一次校准，即可达到贵金属分析所需的准确度。卓越的分析速度和性能是SPECTROCUBE核心竞争力的体现。SPECTROCUBE的校正曲线高精度地覆盖宽广的浓度范围，加之标准测试时间低至15秒，因此每天可处理数以百计的样品。对于形状不同、大小不一珠宝样品，该仪器可使用0.2毫米的焦斑进行微区分析，该焦斑是行业中最小的焦斑尺寸之一SPECTROCUBE由久经锤炼、精心挑选的顶级部件组装、制造而成。可在严苛的质量体系中实现高通量、低故障、全天候连续使用，具有令人信服的可靠性，在整个仪器的生命周期内可显著降低操作、维护成本，以及持有成本。与许多其他XRF分析仪不同，SPECTROCUBE采用了全新的高分辨硅漂移检测器（SDD），可检测记录到少量和微量“非贵”的杂质元素成分。与上一代XRF贵金属检测仪相比，在同等测量时间内SPECTROCUBE所记录的信号强度是前一代机型的三倍。合规检测SPECTRO公司精心打造的全新的SPECTROCUBE型ED-XRF分析仪，是检测和甄别工业及环境领域受限元素的强有力的工具，可高通量地进行符合性筛查。为该项工作任务提供了简单、可靠、准确、高速的解决方案。 分析方法及程序符合相关规定。在保证最低检出量的条件下，其分析速度是同类其他分析仪的两倍。 SPECTROCUBE型ED-XRF分析仪可精确测定样品中各种元素的准确浓度水平。全新打造的分析仪采用了先进的无损ED-XRF探测器技术，其分辨率和计数率是同类仪器之冠，大大缩短了测量间隔，软件直观、操作简捷，简化了工作流程, 结实耐用, 仪器可靠性高。 SPECTROCUBE型ED-XRF分析仪立足现在，面向未来，采用前瞻性设计，具有较大扩展性，能够满足今天各种法规的苛刻的要求，合规分析能力强。SPECTROCUBE采用全谱分析，所有元素的谱线及强度尽在掌握之中，而不仅仅只分析您当前所关注的受限元素的含量。应该进一度关注的是，随着受限制材料清单的不断增加，拥有SPECTROCUBE的用户可以通过简单的软件更新，轻松地激活新的模块，实现完美地升级以检测新增加的、额外的基体、元器件及元素。 油品及燃料分析广泛散布于世界各地的炼油厂、润滑油调合厂、独立测试实验室和监管机构都要求对炼油和石化样品进行快速、简单、准确、经济的分析。全新推出新的SPECTROCUBE型ED-XRF分析仪可完全满足所有这些需要，并可以做的更好。例如，用户必须迅速验证汽油、柴油或其他燃料是否符合规定的硫含量限值。SPECTROCUBE型ED-XRF可以最大限度地缩短分析时间——确保从取样到得到分析结果时间最短。它可以用其他分析仪一半的时间来分析一个样品，且具有相当的精度！在同等的分析时间内，SPECTROCUBE可以提供同类产品中的最佳的检出下限。 在润滑油检测中，SPECTROCUBE使用了一种简捷的方法来分析不同种类的润滑油，为没有经验的初学者提供了极佳的使用便利性。而且很容易分析废油中的微量元素。先进的设计理念及完美的性能可鼎力协助客户开展其他应用，例如，SPECTROCUBE可以有效地检测原油中镍（Ni）、钒（V）和铁（Fe）等低含量元素。 选择SPECTROCUBE满足您所有的石化分析需求！ 创新点：近期全新推出SPECTROCUBE型X射线贵金属测试仪器，新仪器的推出为测试中心、纯度标识和分析实验室，以及珠宝制造商提供了简单、可靠、准确、高通量的分析手段。其分析速度是同类仪器的两倍。 同类产品中测试速度之冠：是典型测试速度的两倍，高精度分析仅需15秒 分析范围宽和准确性高：一次分析，同时检定30多种元素, 包括痕量元素 整机无与伦比的易用性：只需简单的三步，即可得到精确的、完美的全分析结果SPECTRO偏振能量色散X荧光分析仪CUBE

-大鼠气管狭窄对能量代谢和呼吸的影响-关键词：塔望科技，动物能量代谢监测系统，全身体积描记系统，阻塞性睡眠呼吸暂停，气道阻塞，导致内分泌类疾病，肥胖症，糖尿病，代谢类疾病，大小鼠能量代谢监测系统...论文摘要阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)病人，经过治疗后，代谢生理健康还是不能恢复。在成功移除大鼠气管阻塞物（OR）后，维持呼吸稳态的同时，伴随有体温调节和能量代谢的异常。本研究比较了气道阻塞（AO）和轻度气道阻塞（mAO）移除后的呼吸稳态与能量代谢。结果显示，移除气管堵塞物后大鼠进食量永久性增加。同时，血清胃饥饿素、下丘脑促生长素受体1a（GHSR1a)）和磷酸化Akt比率升高。 其中PI3K/Akt 通路与正常代谢密切相关，该通路异常会导致过度肥胖、胰岛素耐受和II型糖尿病。研究表明，为达到代谢健康状态，阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）患者需要终生注重饮食和内分泌健康。实验计划实验结果图A和B气管直径，对照组C：1.81±0.1mm，气道阻塞组AO：1.04±0.1mm，轻度气道阻塞组mAO：1.19±0.12mm，阻塞物移除组OR：1.87±0.11mm图C气道阻力，AO和mAO组气道阻力分别增加71%和35%。图D呼吸频率。图E潮气量。图F分钟通气量，在室内空气呼吸，AO和mAO组分钟通气量分别增加294%和64%，而OR组与对照组没有明显差别。图G二氧化碳敏感性，AO和mAO组二氧化碳敏感性分别增加59%和25.5%，而OR组与对照组没有明显差别。图A，相对对照组，AO、mAO和OR组的进食量分别增加50.9%、20%和10.7%图B，AO和mAO组白天和黑夜进食量均增加，OR只是在黑夜进食量增加。图C图D图E图F，只有AO组每次进食量增加，进食次数差异均不明显。进食量增加主要是由于每次进食时间延长，再加上夜间“微进餐”（micro meals）图G和图H，AO、mAO和OR组的血清胃饥饿素和GHSR-1a明显增加图I：AO、mAO和OR组的p-AKT/AKT比率分别上升25%、16%和15%图A和D，AO组和mAO组的能量消耗分别增加26.5%和10.2%。图B和C，能量消耗增加与氧气消耗量和二氧化碳产生量增加有关。图E图F和图G，AO组的活动量和体温明显降低。参考文献Yael Segev , Haiat Nujedat1, EdenArazi , Mohammad H.Assadi & ArielTarasiuk.”Changes in energy metabolism and respiration in diferent tracheal narrowing in rats” [J].Scientifc Reports. (2021) 11:19166塔望科技提供的相关仪器方案 大鼠全身体积描记系统可对清醒自由活动动物呼吸参数进行测量，如呼吸频率，潮气量，气道高反应性测试（Airway hyperresponsiveness，AHR）等。测试过程中，动物可以处于清醒自由状态，避免了创伤性气管切开及麻醉的影响，使实验过程更加简便，用于呼吸系统模型动物对药物等反应性研究，呼吸性药物的药理和毒理学研究，特别适合于大批量动物快速初筛试验，适合长期跟踪研究和重复性筛查。动物能量代谢监测系统主要用于实时监测和记录小动物代谢运动相关指标，定性定量测量分析动物行为活动及其与呼吸代谢的相互关系，广泛应用于营养、肥胖、糖尿病、心血管等代谢相关性疾病研究。可选择参数包括能量消耗，食物和水分摄取，取食和饮水模式，空间位置，总的活动量和转轮次数，体重，心率，体温及自动化的行为分析等，所有数据都可同步化储存到计算机内小动物麻醉机吸入式动物气体麻醉机，将挥发性麻醉剂或具有麻醉性的气体，途经动物的呼吸道进入体内产生麻醉效果。其麻醉起效快并且复苏快、深度易控制、动物的发病和死亡率低、已被全球科研工作者和宠物临床医师广泛认可和应用。END

益莱储亚太区高级副总裁潘海梦也许你阳过了，或者正在辛苦经历中，或者还阴着，无论身处何种状态，我们是在欣喜中告别计划赶不上变化的旧年或抗疫的三年，迎来更自由奔放、更笃定和更值得庆贺的2023新兔年！我们终将摆脱病毒的困扰，重新拥抱曾经熟悉的一切。数字技术在润物细无声中改变着我们的工作/学习方式、生活习惯，乃至文化习俗等。从居家远程办公、线上网课走进千家万户，到疫情防控大数据，到共享单车、新能源汽车/高级辅助驾驶及出行相关的各种支付方式，再到购物、买菜、物流及日常通讯方式等等，数字化渗透到人们日常的每个角落。科技进步改善我们的生活、更新人们的认知，如今移动通信、大数据、云计算、AI正在无缝式渗透到我们生活的方方面面。作为一家租赁合作伙伴和测试资产优化管理供应商，益莱储在自身业务基础上，通过与客户、测试测量品牌原厂及合作伙伴的沟通互动中，总结2023年行业热点和新年展望。2023行业热点：科技创新未来的五个重点领域重点领域一： 站在5G时代，布局6G未来全球5G部署正在加速进行中，主要推动力来自几个方面：一是美国C波段部署，同时亚洲、印度也在采取一些行动；二是毫米波仍在存在一些复杂的挑战，未来仍是一个长期的研发机会；此外随着5G部署，运营商正在寻求通过添加SA版本来进一步盈利，Open RAN等新应用将继续在全球生态系统中充当牵引力。5G专用网络将不断优化，以满足如工业、医疗等对于低延迟和完整网络控制具备高度需求的应用领域，同时透过强化的个资保护、边缘计算和加密等功能提供关键的安全优势。而6G在多项关键指标上比5G应有数倍甚至于上百倍提升，6G将是下一个发展重点。重点领域二：新一代汽车革命重塑世界汽车OEM及其供应商关注战略性方向，汽车领域的半导体公司不断增加电动汽车和自动驾驶汽车应用的能力。电动车和自动驾驶技术的创新飞速发展，新一代汽车革命正在重塑世界。但在推进续航力和改进成本所需的大规模充电、基础充电桩设施及电池技术进步等方面，仍存在挑战。汽车电子雷达领域拥有巨大的创新潜力，雷达分辨率接近目前的激光雷达，早已成为安全和功能的重要传感器。重点领域三：数字孪生渗入各行各业Forrester最近的一项研究，如今89%的公司仍然采用手工流程，只有11%的公司完全自动化了他们的测试矩阵；75%的公司报告了一些自动化，近一半的公司希望在未来三年内实现自动化。是德科技开启数字孪生改变世界的变革性技术研究，此项技术可在虚拟世界建立出模拟体，与在真实世界中的对象状态、发展完全一致。近年来已大量被运用于工业、航空、汽车及医疗等产业中。它可协助人类从永续发展的角度，了解决策将如何影响世界：透过对计划中的变动因子进行建模，并从生态系统受影响的程度依实际需要进行调整。重点领域四：高速计算给数字设计带来挑战每一代技术变革都会给数字系统设计带来挑战，在所有产品的开发阶段都需要对高速数字系统设计进行测试，以便预估测试挑战、优化性能，让高速计算接口、数据中心连接和消费电子产品更快推向市场。PCIe扩展总线从 PCIe 4.0 提升到了 PCIe 5.0甚至更高阶的PCIe 6.0，以便满足对更高速度的需求；内存从 DDR 4.0 演进到了 DDR 5.0；USB也演进到USB3.0/4.0。 随着串行数据通信速度的提升，每个层级都需要进行精确的高速测试。在更高的速度下进行测试时，需要面向所有的最新标准执行全方位一致性测试。重点领域五：飞速发展的半导体行业要早期引入测试在飞速发展的半导体行业，半导体制造商需要持续跟踪光刻技术和高速测量技术的新趋势、新发展，要引进新的高速、高精度探头和光扫描检测技术；在芯片投产前要进行网络测试，在芯片设计过程中越晚进行测试则犯错成本就越高，在完成设计、开始生产之前进行网络功能测试，可以节省数百万的开发成本和宝贵的上市时间。2023产业态势：高适应性是新时代的竞争力疫情的阴霾即将散去，然而产业的不确定并未随之消散。在严峻的成本和物流压力下，中小企业就需要制定符合其实际需求的测试设备采购策略，这时需要考虑更多的采购灵活性，而不是坚持有需求就购买新设备的传统方法。租赁则是另一个选择，帮助客户在应对特定项目需求的同时，关注潜在的测试能力波动，而避免因购买冗余测试设备而承担财务负担的风险。作为测试测量行业的租赁和测试资产管理优化解决方案提供商，益莱储将紧跟行业最新需求，与原厂密切合作，共同为客户提供专业的经验、完善的设备、灵活的方案以满足客户测试需求的租赁解决方案。2023年这一年，当客户遇到如下的紧迫时刻，益莱储一直在不远处守候：1）当全球物流面临挑战对运输和物流行业，2022年是面临诸多挑战和未知的一年。疫情带来的压力将物流推向了极限，新的供应链挑战和不断变化的市场条件加剧了物流效率的不可预期性。顾客都希望新订单的周转时间越短越好，但这是不现实的，尤其对于全球供应链来说，国际运输可能需要数周甚至数月的时间。对企业来说，更有效的需求预测和供应计划至关重要，供应链战略中采购的多元化变得非常必要。益莱储现成而充实的库存在关键时候可以雪中送炭。2）当预算持续缩减以火热发展的半导体行业为例，越来越多的Fabless中小企业跟规模更大的同行企业一样，需要能够测试和表征他们的器件产品。但由于可用预算持续缩减，在研发环节面临着更大的财务限制。因而，避免大量前期投资的测试设备策略需求不仅是可取的，而且是绝对必要的。IC设计公司也一样，一般这类公司的规模相对较小，工作也具有较大可变性，通常需要在项目之间进行转换，而且每个项目有自己独特的测试需求。这种情况下，设备租赁可以分散成本、提高适应性，是融资周期较佳的财务解决方案。3）当技术迭代不断提速在高速接口、无线通信领域，各类标准版本不断演进发展，对测试设备的需求也在加速更新迭代。针对最有可能早早过时的设备确定替代采购方案，可以大大减小购买过时设备的风险。“先租后买”方案，提供在协议结束时购买或在约定期结束时返还仪器的选择，可以帮助客户对其测试活动进行前瞻性验证，同时降低成本失控的风险。4）当需求突然增加遇到如下情况都需要额外的测试设备。一种可能是OEM生产厂商突然要求提高产量，但这种需求可能无法持续；或者另一种可能，在项目过程中测试需求发展变化，而在项目开始后，很难获得此类测试设备的额外预算。这两种可能性并不意外。短期内从专业供应商处获得设备，即可获得所需的最新测试技术，避免了可能阻碍项目进展的冗长资本支出审批，以及购买未来可能不再需要的设备的财务负担。5）第一时间享用最新科技是德科技联合租赁合作伙伴推出Keysight NOW服务项目，以实惠的价格租用最新的射频和微波测试仪器，确保项目能够正常运行。通过租赁合作伙伴益莱储能够找到最新的产品，客户可以租赁行业领先的射频、微波和数字测试设备，包括J-BERT误码仪、PCIe 5.0/6.0协议分析仪、PNA-X网络分析仪、VXG微波信号发生器、UXA信号分析仪和UXR Infiniium示波器，随时可用，开启新的研发和设计验证。疫情三年，物流受阻但企业的研发生产不能影响，对我们服务客户也提出更多要求和挑战。益莱储几十年来一直在测试测量租赁行业不断拓宽深入，为需要测试测量仪器的客户提供量身定制的解决方案、并让客户在第一时间获得，是我们的使命。益莱储近几年持续增大亚太区的投入力度，对客户支持能力也逐步得到提升。在中国内地，我们有高素质的专业技术和服务支持团队；在台湾地区，益莱储也不断加强对于行业客户的支持力度，包括时下热门的5G、汽车、半导体、高速互联与计算等应用领域。通过开放实验室，我们为有短期、临时需要的客户提供免费测试服务和技术支持，用我们手头的库存资源帮客户解决短期的燃眉之急。在技术演变迅速、复杂性不断提升的时代，高适应性是企业在新时代的竞争力，帮助客户提升适应力、赢得未来是益莱储与客户的共同目标。

一、项目基本情况1、项目编号：SDJDHF20230287-Z141/SDSHZB2023-276项目名称：山东大学电子能量分析器采购预算金额：430.000000 万元（人民币）最高限价（如有）：430.000000 万元（人民币）采购需求：详见附件合同履行期限：详见招标文件本项目( 不接受 )联合体投标。2、项目编号：SDJDHF20230288-Z142/SDSHZB2023-277项目名称：山东大学角分辨光电子能谱超高真空腔体模块采购预算金额：470.000000 万元（人民币）最高限价（如有）：470.000000 万元（人民币）采购需求：详见附件合同履行期限：详见招标文件本项目( 不接受 )联合体投标。3、项目编号：SDAK-ZCZB-2023063-116（SDJDHD20230420-Z236）项目名称：山东大学原子力显微镜采购项目采购方式：竞争性磋商预算金额：150.000000 万元（人民币）最高限价（如有）：150.000000 万元（人民币）采购需求：山东大学原子力显微镜采购项目，预算金额：人民币150万元（包含外贸代理和汇率浮动费用），数量一套，本项目不分包，具体内容详见采购文件。合同履行期限：质保期：国产设备3年，进口设备1年。本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取采购文件时间：2023年10月10日 至 2023年10月16日，每天上午8:00至12:00，下午12:00至17:00。（北京时间，法定节假日除外）地点：山东大学采购网方式：在线下载供应商在山东大学采购网，点击“供应商注册”，完成后，通过“校外用户登录”，将营业执照原件扫描件（要求图片清晰可辨）制作为PDF文档上传至系统。投标信息审核成功后自助下载采购文件。售价：￥0.0 元（人民币）三、凡对本次采购提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：山东大学　　　　　地址：山东大学中心校区明德楼　　　　　　　　联系方式：马老师、0531-88369797　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：山东安康建设项目管理有限公司　　　　　　　　　　　　地　址：山东省济南市经十路17175号D座二层　　　　　　　　　　　　联系方式：唐老师0531-88909828　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：唐老师电　话：　　0531-889098284.采购代理机构信息名 称：盛和招标代理有限公司　　　　　　　　　　　　地　址：山东盛和招标代理有限公司(山东济南唐冶西路868号山东设计创意产业园南区B1楼)　　　　　　　　　　　　联系方式：许铖铖、王凯、谢文豪，0531-88260506、15153117917、17862114460　　　　　　　　　　　　5.项目联系方式项目联系人：许铖铖、王凯、谢文豪电　话：　　0531-88260506，15153117917，17862114460

项目编号：HBCZ-22020156-221983项目名称：华中科技大学同济医学院附属同济医院采购细胞能量代谢分析仪项目预算金额：200.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：200.0000000 万元（人民币）采购需求：包号设备名称数量预算总价/最高限价（万元）交货期质保期是否可以采购进口产品备注1细胞能量代谢分析仪1200合同签订后2个月内3年是 合同履行期限：合同签订后2个月内。本项目( 不接受 )联合体投标。

BCEIA 2013，今天在北京展览馆正式开幕。天公作美，秋日的阳光温暖的洒在每个人的身上，更让北展馆熠熠生辉，吸引着更多参观者前来观展。踏进展馆，一片盛装的海洋&mdash &mdash 错落的展台，五彩的颜色，各角度的灯光，还有那外观各异、功能不同的万千仪器。看得观众们有些眼花缭乱，还有些晕晕乎乎。想起参观故宫珍宝馆时，解说员的娓娓叙述让人清楚何为&ldquo 珍&rdquo ，为何&ldquo 宝&rdquo ，旅游有导游，仪器展有没有陪同讲解员？好，今天我就给您做个仪器展陪讲员，来到展会看展品，细细端详看门道。 BCEIA 2013 盛装的北京展览馆 咱们先来岛津展台看一看，今天就先说说这款&ldquo 小身材、大能量&rdquo 的能量色散型X射线荧光光谱仪吧。 能谱新品 EDX-7000 能量色散型X射线荧光光谱仪，业界更喜欢称它为&ldquo 能谱&rdquo ，是用X射线照射样品，通过对产生的X射线荧光能量和强度分析，得到样品组成元素种类和含量的分析仪器。作为一种无损、简便、迅速的元素分析方法，广泛应用于各种制造业，特别是随着RoHS/ELV指令有害元素限制的全球强制性导入，能量色散型X射线荧光分析装置得到了长足的发展。同时，其便利性也使得不仅在环境限制应对的管理用途上，更在材料分析等多研究用途上崭露头角。 提到&ldquo 能谱&rdquo ，分析仪器界三句话之内必提到&ldquo 岛津&rdquo ，岛津以其5000台的市场份额稳居&ldquo 能谱仪&rdquo 的霸主地位。5000家用户的实际使用，上千种分析要求，岛津深知客户的需求：在产品管理时需要高操作性&bull 简便性，而在材料研究时需要高灵敏度&bull 高精度，打个比方就是需要一名&ldquo 召之即来，来之能战，战之能胜&rdquo 的&ldquo 孙悟空&rdquo 。功夫不负有心人，在BCEIA 2013上，岛津将数十年的能谱制造技艺高效融合，新品推出高水平通用能谱仪&mdash &mdash 兼具优越分析性能和高操作性能的旗舰机型EDX-7000/8000。 现场演示：EDX-7000的精彩 小身材 &mdash &mdash 460mm宽的紧凑身材，配备大容量的样品室 460mm宽的紧凑身材，与我公司以往机型相比尺寸减少20%。紧凑的机身，却拥有最大可放置200（W）× 275（D）× 100（H）mm样品的大型样品室。大能量 &mdash &mdash 无与伦比的分析性能◇ 配置高性能半导体检测器，与最佳化的光学系统和一次滤光片的组合，实现前所未有的高灵敏度。从轻元素到重元素，全范围轻松应对。与以往配置液态氮的半导体检测器相比，检测下限可提升1.5～5倍，可应对高要求的研究分析。◆ 分辨率出色，分析多元素组成的样品可降低谱峰重叠的影响，提升分析结果的可靠性。 ◇ 与以往机型相比可以在更短的时间内完成精确分析，高通量检测器最大可提高10倍，适用于高速分析的产品管理。◆ 无需液态氮的电子制冷半导体检测器有效控制运行成本，有利于提高产品维护性能。◇ 从微小样品到大型样品，从粉末样品到液体样品，灵活应对各类样品。◆ 配备进行轻元素的高灵敏度分析时所需的真空检测单元、氦气置换检测单元，以及可实现自动连续测定的12位样品转台。 欢迎来到BCEIA 2013 岛津展台，数十台仪器现场展示，想了解各款仪器的精彩看点，请每天关注现场直播之&mdash &mdash BCEIA 2013，展台展品细端详。岛津展台，您的必由之路

英国哈德斯菲尔德大学的Gareth Parkes博士和英国Linkam Scientific Instruments的Duncan Stacey将差示扫描量热法与热显微镜相结合，用于分析材料的能量变化和光学特征。用于本研究的设备的标记照片。 A) 光学 DSC450,b) Linkam 成像站（立体显微镜），c) 高分辨率数码相机，d) 运行 LINK 的 PC，e) 控制器单元，f) 液氮泵单元，g) 触摸屏控制和 h) 液氮储罐© Ashton, G.P., Charsley E.L., Harding, L.P., and Parkes, G.M.B. Applications of a simultaneous differential scanning calorimetry — thermomicroscopy system. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2022 147: 1345-1353了解材料在不同条件下的行为方式对于优化它们在几乎所有应用中的使用至关重要，从工业聚合物到药物研发。热显微镜等热分析方法使研究人员能够观察材料在反应过程中的光学和物理转变。通过集成其他技术，例如差示扫描量热法(DSC)，还可以测量能量变化（焓）。DSC是最广泛使用的热分析技术之一，用于测量与材料热转变相关的温度和热流。虽然它可以用来测量几乎任何随着能量变化而发生的反应，但DSC是非特异性的。因此，它必须与其他方法（如热显微镜）结合使用，以直接观察相变，如固-固转变以及聚变反应和分解。尽管结合DSC和热显微镜具有明显的优势，并且可以使用集成这两种方法的系统，但令人惊讶的是，使用同步DSC热显微镜分析各种材料的研究很少。数码显微镜质量的提高和实验室可用计算能力的提高可能会在未来几年引起人们对这项技术的更大兴趣。由Gareth Parkes博士领导的英国哈德斯菲尔德大学热方法研究中心(TMRU)的研究人员研究了将热通量 DSC板结合到热台中以允许对同一样品进行DSC-热显微镜测量的使用，同时。在本文中，我们探讨了这项技术在获取有关各种材料的光学和焓性质信息方面的优势——这些材料的选择是基于它们显示出光学跃迁和/或能量变化并涵盖广泛的系统这一事实。新型热系统在本研究中，最近引入的DSC-热显微系统用于研究硝酸铷的相变和聚乙烯的氧化。这是第一次在同一仪器上使用DSC和热显微镜分析这些材料。光学DSC450系统包括一个集成到热台中的热通量DSC板、一个T96-S温度控制器单元和LINK软件（如上图所示）。该系统在-150至450°C的温度范围内运行。热显微成像是通过与立体显微镜耦合的高分辨率数码相机获得的。聚合物的热稳定性聚乙烯为了更好地了解聚合物材料的氧化降解及其对高温稳定性的影响，TMRU小组对超高分子量聚乙烯 (UHMWPE)进行了氧化诱导时间(OIT)实验。采用光学DSC450系统将样品温度控制在30-205°C之间，并在惰性氮气气氛下分析OIT效应，然后在等温期间切换到干燥空气。在起始温度Tonset 109.9°C时观察到UHMWPE的熔化（如下图左所示），DSC曲线表明放热氧化的开始。同时使用热显微镜，光学显微照片能够以光学方式观察这些过程并与DSC曲线相关联。随着氧化降解的开始，研究人员可以看到液态聚合物熔化后表面质地的变化。OIT测试显示了预期的DSC曲线，但在氧化开始时发生的表面形态细微变化的其他信息通过光学方式揭示。正在对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)样品进行氧化诱导试验。DSC曲线（蓝色实线）和温度程序（红色虚线）已绘制为时间的函数。垂直线表示气体何时从N2切换到空气。选定的显微照片（标记为t0和 a-c）链接到 DSC配置文件© Ashton, G.P., Charsley E.L., Harding, L.P., and Parkes, G.M.B. Applications of a simultaneous differential scanning calorimetry — thermomicroscopy system. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2022 147: 1345-1353使用DSC450(Linkam Scientific)分析硝酸铷。差示扫描量热法(DSC)（下）和感兴趣区域 (ROI)强度（上）曲线绘制为温度的函数。选定的显微照片（标记为a、b）链接到DSC和ROI配置文件© Ashton, G.P., Charsley E.L., Harding, L.P., and Parkes, G.M.B. Applications of a simultaneous differential scanning calorimetry — thermomicroscopy system. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2022 147: 1345-1353可视化相变硝酸铷显示出多种多晶型转变的材料通常是有用的温度校准标准，因为它们能够覆盖很宽的温度范围。在这项研究中，该小组评估了硝酸铷的多晶型转变，这是一种在150-280°C温度范围内具有三种不同固态转变的材料。 DSC曲线显示三个峰对应于固-固转变，最终峰对应于样品熔化（如上图左所示）。来自热显微镜的相应感兴趣区域(ROI)轮廓显示与由样品反射光强度(RLI)变化引起的一系列步骤相同的转变。这些结果表明，当样品保持无色时，在辨别相变时，将热显微术中的RLI与DSC结合使用的好处。TMRU的小组还使用DSC450研究了低温校准标准，阐明了温度循环对材料的影响。未来的应用本研究中的实验证明了DSC和热显微镜的互补性，以及同时热分析在揭示某些材料的复杂热过程方面的好处。DSC-热显微术可以在材料研究中提供更丰富的信息，因为光学图像有助于解释通常复杂和重叠的DSC曲线。预计该技术将在聚合物和制药领域变得越来越流行。TMRU的研究小组目前正在探索DSC450的独特设计是否有助于通过光学手段研究材料的导热性。

p　　strong仪器信息网讯/strong 2018年10月31日，第九届慕尼黑上海分析生化展(analytica China 2018)在上海新国际博览中心盛大召开，在此展会上，德祥科技有限公司与德国3T签署了战略合作协议,标志着德国3T正式进入中国市场。借此机会，仪器信息网视频采访了3T CEO Frank Gehring。/pp　　Frank Gehring表示：“此次战略合作协议的签署对于双方都很重要,签约仪式代表3T开始在中国正式开展市场活动。”/pp　　此次采访中，Frank Gehring重点为我们介绍了3T的两款产品，分别为qCell/qCell T石英晶体微天平和AUREA gToxxs全自动高通量DNA损伤分析仪。/pp　　qCell/qCell T石英晶体微天平用于实时、无标记追踪表面反应，包括分子相互作用、表面吸脱附、流体性质等。AUREA gToxxs全自动高通量DNA损伤分析仪是一套检测DNA损伤的解决方案，可快速测量受试物对人体细胞造成的DNA损伤以及修复情况，在短时间内做出对受试物的遗传毒性的风险评估，以及对DNA损伤修复的能力评估，目前可检测的受试物包括化学品、纳米颗粒和生物物质等。/pp　　详细情况见视频!/ppscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=3F26CC4DF83943319C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=490&playerid=2BE2CA2D6C183770&playertype=1" type="text/javascript"/script/ppbr//p

2023年4月14日，国家重点研发计划项目“高适应性现场监测有害物实时原位确证检技术研发” 课题5 -“动物源性产品中有害物全链条高适应性检测技术体系研发及应用示范”启动会暨实施方案论证会，以线上线下联合的形式在谱育科技高端科学仪器产业化创新基地正式召开。 专家组及课题组成员 中国检验检疫科学研究院 张峰副院长、华南农业大学 雷红涛教授、宁波大学 燕飞副所长、浙江大学 吴坚教授、中国农业大学 林建涵教授组成了专家组；中国计量大学、深圳市计量质量检测研究院、杭州谱育科技发展有限公司的课题、任务负责人及技术骨干参加本次会议。 课题开发意义课题旨在针对动物源性产品在生产、仓储、物流、交易、消费等场景下有害物检测速度慢、稳定性差、准确性不足的问题，基于研发的针对不同场景下的检测装置和技术，考察、评价并优化检测技术，构建全链条动物源性产品有害物高适应性原位、实时、无损检测技术体系并示范推广。谱育科技主要承担课题中方法开发和创新应用任务。课题方案通过评审华南农业大学 雷红涛教授主持作为评审专家组长并主持本次会议；中国计量大学 俞晓平副校长对与会专家领导表达了欢迎致辞；中国计量大学生命科学学院副院长 申屠旭萍教授对课题研究内容、技术路线、任务分解等作了总体汇报；各任务负责人分别对研究任务和实施方案进行了详细汇报。中国检验检疫科学研究院 张峰副院长对课题组汇报内容给予了肯定，并从课题定位、目标定位、行业应用等方面提出了建议。 专家组通过讨论形成评估意见，一致认为课题论证材料完备，目标明确，实施方案和技术路线可行，任务清晰合理，符合课题任务书要求，预期成果与考核指标基本明确，同意通过此课题的实施方案评审。 参观谱育科技 高端科学仪器创新基地与会专家参观考察了谱育科技高端科学仪器产业化创新基地，详细了解了谱育科技以ICP-MS、ICP-MS/MS、LC-MS/MS、GC-MS 、GC-MS/MS等质谱仪器为核心的高端科学仪器国产化进程与产业化创新应用，以及以客户为基准的定制与创新开发能力，肯定了谱育科技研发及产业化创新实力。 打好科技仪器设备国产化攻坚战以高质量发展推进中国式现代化谱育科技专注于重大科学仪器研发和产业化创新应用，承担了国家发改委技术攻关专项、国家重点研发计划、国家重大科学仪器设备开发专项等国家重大项目十余项，积累了二十余项新型技术平台，率先实现了液相色谱-三重四极杆质谱联用仪、电感耦合等离子体质谱仪、气相色谱离子阱质谱联用仪等系列产品的产业化。

近年来，多孔材料的开发和应用进展迅速，如多孔聚合物、多孔陶瓷、泡沫塑料、多孔金属材料等。这些材料具有一些共同的特点：密度小、孔隙率高、比表面积大，在化工、电化学、建筑、军工及航天等领域发挥着独特且重要的作用。与此同时，一些新兴领域也越来越多地应用多孔材料来解决相关问题，例如某新推出的电动汽车电池采用了多孔海绵状的纳米多孔硅，可抑制硅碳负极膨胀，从而大幅提高锂电池的容量，提升电动汽车的续航能力。多孔硅用于锂电池负极多孔材料孔结构的研究需要准确、简洁的表征技术。根据检测目的，一般可分为X射线小角度衍射法、气体吸附法、电子显微镜观察法、压汞法、气泡法、离心力法、透过法、核磁共振法等。目前，表征材料比表面积和孔径最普遍的方法是气体吸附法，即气体分子（吸附质）在被测材料（吸附剂）表面因为范德华力产生的吸附，通过测量样品的吸附等温线，采用等效代换的方法计算出材料比表面积和孔径的特征。当前国内比表面积的测量仪器主要分为2种，动态色谱法和静态法容量法均可，但孔径的测量方法则是国际通用的静态容量法，此方法测量孔径的范围从0.35nm到100nm以上，其中IUPAC对孔径做了分类，见下图， 纳米孔纳米孔：包括微孔、介孔和大孔；大孔：孔宽大于50nm的孔；Fe3O4、硅藻土等材料含此类孔；介孔：宽度介于2nm到50nm之间的孔；大多数超细粉体是在这一范围内；微孔：孔宽小于2nm的孔；活性炭，分子筛，沸石，MOF等材料中大都含有微孔，后面对微孔又做了细分和补充；极微孔：孔宽大于0.7nm的较宽微孔；超微孔：孔宽小于0.7nm的较窄微孔。1、 微孔测试难点对于微孔材料的孔径和孔体积进行分析是很困难的，如下图所示，在微孔内相对的两个孔壁距离很近，孔壁产生的作用势重叠，对吸附质分子的作用力比中孔和大孔大，在液氮温度77K下的N2吸附是微孔和介孔分析最常用的吸附质，此时气体分子的扩散速度和吸附平衡都很慢，填充0.35nm~1nm的孔要在相对压力10-9＜P/P0＜10-5间才会发生，为了达到微孔填充所需的较低相对压力需要涡轮分子泵级别真空，即整个真空系统需达到很高真空。2、 静态法高性能仪器针对微孔，超微孔以及极微孔的测试难点，国仪精测推出了静态法高性能UltraSorb仪器。静态法高性能UltraSorb仪器如上图所示，为保证整个测试过程的高真空度，UltraSorb仪器从分子泵、真空管路到样品管全体系采用金属面密封，通过VCR金属垫片连接。该仪器没有采用常规仪器所使用的石英样品管，而是采用了一种新型样品管——不锈钢焊接石英管。此样品管特点是：上部不锈钢部分与高性能UltraSorb仪器之间通过金属垫片进行硬连接，进一步提高整个仪器的密封性能，不锈钢焊接石英玻璃管的下部石英玻璃部分发挥石英玻璃样品管低导热性能，在实验测试中能够降低冷却液（液氮）挥发，从而提高液氮使用时间。为获取测试微孔所需较低相对压力，高性能UltraSorb仪器在提高真空系统真空度方面包括以下关键几点：1） 采用两级机械泵叠加涡轮分子泵协同工作实现更高真空。真空泵抽取真空将仪器系统降低到一定真空度后开启涡轮分子泵，通过高速旋转的旋叶将扩散至分子泵中的气体分子排出，从而减少真空体系中的气体分子，进一步实现更高的真空度。2）改进高真空涡轮分子泵连接方式。由于波纹管和O型密封圈在低真空下存在自身放气问题，将涡轮分子泵的连接方式进行了改进，传统仪器采用ISO-K连接方式，分子泵和波纹管通过O型圈密封；高性能仪器连接方式改为CF刀口法兰，即通过铜垫片将涡轮分子泵和高真空微焊管路系统进行连接，这种连接方式可以将分子泵极限真空度提高2个数量级。3）涡轮分子泵进气口采用轴向直连设置方式。较大的口径更便于气体分子的扩散，为了发挥涡轮分子泵的优势，设置分子泵轴向进气CF法兰连接方式，将工作口径优化到最大，且将涡轮分子泵和高真空微焊管路系统腔体采用CF刀口法兰直接连接的方式，可进一步提高整个系统真空度。4）优化气体管路，充分发挥分子泵优势。所有管路均为高真空微焊管路系统，全系统内管壁电抛光处理，管路之间采用金属面密封的VCR接口配件连接，克服O型圈密封在低真空下自身放气问题，确保高真空下漏气率达到1*10-11Pa.m3/S要求。5）配套的VCR接口气动阀门，消除电磁阀局部发热引入的测量误差。除此之外，高性能仪器还应用了高精度数字化压力测量以及数据采集系统，多量程压力传感器分段测量，工业标准RS485或RS232通讯模式，以及油浴控温腔，同位预处理方式等措施确保微孔测试数据的准确性。3、 总结静态法高性能UltraSorb仪器测试微孔标样测试结果见下图所示，相对压力P/P0最低可达到10-7，位于微孔分析相对压力区间，测试微孔的中值孔径为0.84nm，符合微孔标样的标准值，证明仪器在温度77K下氮气测试微孔完全可以满足要求。（国仪精测 供稿）

直接带隙和间接带隙是固体材料中两种不同类型的能带结构，它们在电子的能级分布和电子激发行为上有显着差异，影响着器件的效率、响应速度和应用场景。工作原理直接带隙光电二极管直接带隙指的是材料的价带（valence band）和导带（conduction band）的能级在动量空间中的最小距离发生在相同的动量值（通常是在动量为零处）。换句话说，电子在从价带跃迁到导带时，其动量不会发生显着变化，这种跃迁过程不需要额外的动量（或波矢）。因此，直接带隙材料通常在吸收或发射光子时具有高效率，能量损失较小。例如，常见的直接带隙材料包括氮化镓（GaN）和砷化镓（GaAs）。直接带隙材料的光电二极管利用其电子从价带到导带的直接跃迁特性。当光子（光量子）击中材料并激发电子从价带跃迁到导带时，电子和空穴对会迅速分离并在电场作用下产生电流。这种跃迁过程不需要额外的动量，因此直接带隙材料在光电二极管中表现出高效的光电转换效率和快速的响应速度。例如，氮化镓（GaN）和砷化镓（GaAs）等直接带隙材料被广泛用于高速光通信、激光雷达和高频光电探测器等应用中。 间接带隙光电二极管间接带隙则是指材料的价带和导带的能级在动量空间中的最小距离发生在不同的动量值上。在这种情况下，电子在从价带跃迁到导带时，除了能量外还必须具备额外的动量（波矢）以保持能量守恒。这使得在光子吸收或发射时，电子可能会通过与晶格振动（声子）相互作用来释放或吸收额外的动量。因此，间接带隙材料通常在吸收或发射光子时会有较大的能量损失。典型的间接带隙材料包括硅（Si）和锗（Ge）。 间接带隙材料的光电二极管则需要额外的动量来实现电子的跃迁。这种额外的动量通常是通过与晶格振动（声子）相互作用来获得，因此在光电转换过程中会引入更大的能量损失。典型的间接带隙材料如硅（Si）和锗（Ge），虽然其光电转换效率较低，但由于在集成电路、传感器和太阳能电池等应用中具有成熟的制造技术和低成本的优势，仍然被广泛使用。研究方向直接带隙材料的研究方向包括：提高效率和响应速度： 进一步优化直接带隙材料的电子结构和晶体质量，以提高光电转换效率和响应速度。新型器件架构： 探索新型光电二极管的结构设计，如量子阱结构和纳米结构，以改善光电性能。应用拓展： 将直接带隙材料应用于更广泛的光电子器件中，如高功率激光二极管和光伏电池。间接带隙材料的研究方向包括：提高光电转换效率： 探索通过材料工程和表面修饰等方法提高间接带隙材料的光电转换效率。减小能量损失： 研究如何减少光子吸收到电子-空穴对生成之间的能量损失，以提高器件性能。集成电路应用： 开发新型间接带隙材料的光电子集成电路应用，包括在传感器和数据通信中的应用。直接带隙和间接带隙在光电二极管中的不同应用和研究方向反映了它们在材料科学和光电子技术中的重要性和多样性。随着技术的发展和对能源效率的不断追求，研究人员和工程师在不同的材料选择和器件设计中持续探索和优化，以满足不同应用场景下的需求和挑战。光伏检测请搜寻光焱科技

2021年，《高分子学报》邀请到国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写从基本原理出发的高分子现代表征方法综述并上线了虚拟专辑。仪器信息网在获《高分子学报》副主编胡文兵老师授权后，也将上线同名专题并转载专题文章，帮助广大研究生和年轻学者了解、学习并提升高分子表征技术。在此，向胡文兵老师和组织及参与撰写的各位专家学者表示感谢。高分子表征技术专题前言孔子曰：“工欲善其事，必先利其器”。 我们要做好高分子的科学研究工作，掌握基本的表征方法必不可少。每一位学者在自己的学术成长历程中，都或多或少地有幸获得过学术界前辈在实验表征方法方面的宝贵指导！随着科学技术的高速发展，传统的高分子实验表征方法及其应用也取得了长足的进步。目前，中国的高分子学术论文数已经位居世界领先地位，但国内关于高分子现代表征方法方面的系统知识介绍较为缺乏。为此，《高分子学报》主编张希教授委托副主编王笃金研究员和胡文兵教授，组织系列从基本原理出发的高分子现代表征方法综述，邀请国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写。每篇综述涵盖基本原理、实验技巧和典型应用三个方面，旨在给广大研究生和年轻学者提供做好高分子表征工作所必须掌握的基础知识训练。我们的邀请获得了本领域专家学者的热情反馈和大力支持，借此机会特表感谢！从2021年第3期开始，以上文章将陆续在《高分子学报》发表，并在网站上发布虚拟专辑，以方便大家浏览阅读。期待这一系列的现代表征方法综述能成为高分子科学知识大厦的奠基石，支撑年轻高分子学者的茁壮成长！也期待未来有更多的学术界同行一起加入到这一工作中来。高分子表征技术的发展推动了我国高分子学科的持续进步，为提升我国高分子研究的国际地位作出了贡献. 借此虚拟专辑出版之际，让我们表达对高分子物理和表征学界的老一辈科学家的崇高敬意！ 原文链接：http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304.2020.20248《高分子学报》高分子表征技术专题链接：http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304 石英晶体微天平在高分子研究中的应用袁海洋 1 ,马春风 2 ,刘光明 1 , 张广照 2 , , 1.中国科学技术大学化学物理系 合肥微尺度物质科学国家研究中心 安徽省教育厅表界面化学与能源催化重点实验室　合肥 2300262.华南理工大学材料科学与工程学院　广州 510640作者简介: 刘光明，男，1979年生. 2002年于安徽师范大学获得学士学位，2007年于中国科学技术大学获得博士学位. 2005~2006年，香港科技大学，研究助理；2008~2010年，澳大利亚国立大学，博士后；2010~2011年，中国科学技术大学，特任副教授；2011~2016年，中国科学技术大学，副教授；2016年至今，中国科学技术大学，教授. 获得2011年度中国分析测试协会科学技术奖(CAIA奖)(二等奖)，2013年入选中国科学院青年创新促进会，并于2017年入选为中国科学院青年创新促进会优秀会员. 近年来的研究兴趣主要集中于高分子的离子效应方面 张广照，男，1966年生. 华南理工大学高分子科学与工程系教授. 1987年本科毕业于四川大学高分子材料系，1998年在复旦大学获博士学位. 先后在香港中文大学(1999~2001年)和美国麻省大学(2001~2002年)从事博士后研究. 2002~2010年任中国科学技术大学教授，2010至今在华南理工大学工作. 曾获国家杰出青年基金获得者(2007年)，先后担任科技部重大研究计划项目首席科学家(2012年)，国际海洋材料保护研究常设委员会(COIPM)委员(2017年)，中国材料研究学会高分子材料与工程分会副主任，广东省化学会高分子化学专业委员会主任，《Macromolecules》(2012~2014年)、《ACS Macro Letters》(2012~2014年)、《Macromolecular Chemistry and Physics》、《Chinese Joural of Polymer Science》、《高分子材料科学与工程》编委或顾问编委. 研究方向为高分子溶液与界面物理化学，在大分子构象与相互作用、高分子表征方法学、杂化共聚反应、海洋防污材料方面做出了原创性工作 通讯作者: 刘光明, E-mail: gml@ustc.edu.cn 张广照, E-mail: msgzzhang@scut.edu.cn 摘要: 石英晶体微天平(QCM)作为一种强有力的表征工具已被广泛应用于高分子研究之中. 本文中，作者介绍了QCM的发展简史、基本原理以及实验样品制备方法. 在此基础上，介绍了如何基于带有耗散测量功能的石英晶体微天平(QCM-D)及相关联用技术研究界面接枝高分子构象行为、高分子的离子效应以及高分子海洋防污材料，展示了QCM-D技术在高分子研究中的广阔应用前景. QCM-D可同时检测界面高分子薄膜的质量变化和刚性变化，从而反映其结构变化. 与光谱型椭偏仪联用后，还可同步获取界面高分子薄膜的厚度变化等信息，可以有效解决相关高分子研究中的问题. 希望本文能够对如何利用QCM-D技术开展高分子研究起到一定的启示作用，使这一表征技术能够为高分子研究解决更多问题.关键词: 石英晶体微天平 / 高分子刷 / 聚电解质 / 离子效应 / 海洋防污材料 目录1. 发展简史2. 石英晶体微天平基本原理3. 石英晶体微天平实验样品制备3.1 在振子表面制备化学接枝高分子刷3.2 在振子表面制备物理涂覆高分子膜4. 石英晶体微天平在高分子研究中的应用4.1 界面接枝高分子构象行为4.2 高分子的离子效应4.2.1 高分子的离子特异性效应4.2.2 高分子的离子氢键效应4.2.3 高分子的离子亲/疏水效应4.3 高分子海洋防污材料5. 结语参考文献1. 发展简史1880年，Jacques Curie和Pierre Curie发现Rochelle盐晶体具有压电效应[1 ]. 1921年，Cady利用X切型石英晶体制造出世界上第一个石英晶体振荡器[2 ]. 但是，由于X切型石英晶体受温度影响太大，该切型石英晶体并未被广泛应用. 直到1934年，第一个AT切型石英晶体振荡器被制造出来[3 ]，由于其在室温附近几乎不受温度影响，因而得到广泛应用. 1959年，Sauerbrey建立了有关石英晶体表面质量变化和频率变化的定量关系，即著名的Sauerbrey方程[4 ]，该方程的建立为石英晶体微天平(QCM)技术的推广与应用奠定了坚实基础. 20世纪六七十年代QCM技术主要被应用于检测空气或真空中薄膜的厚度[5 ]. 1982年，Nomura和Okuhara实现了在液相中石英晶体振子的稳定振动，从而开辟了QCM技术在液相环境中的应用[6 ]. 1995年，Kasemo等开发了具有耗散因子测量功能的石英晶体微天平技术(QCM-D)[7 ]，实现了对石英晶体振子表面薄膜的质量变化和结构变化进行同时监测. 近年来，随着科学技术的发展，出现了QCM-D与其他表征技术的联用. 如QCM-D与光谱型椭偏仪联用技术(QCM-D/SE)[8 ]、QCM-D与电化学联用技术[9 ]等，这些联用技术无疑极大地拓展了QCM-D的应用范围，丰富了表征过程中的信息获取量，加深了对相关科学问题的理解. 毋庸置疑，在过去的60年中，QCM技术已取得了长足进步，广泛应用于包括高分子表征在内的不同领域之中[10 ~14 ]，为相关领域的发展作出了重要贡献.2. 石英晶体微天平基本原理对于石英晶体而言，其切形决定了石英晶体振子的振动模式. QCM所使用的AT切石英振子的法线方向与石英晶体z轴的夹角大约为55°[15 ]，其振动是由绕z轴的切应力所产生的绕z轴的切应变激励而成的，为厚度剪切模式，即质点在x方向振动，波沿着y方向传播，该剪切波为横波(图1 )[15 ~17 ].图 1Figure 1. Schematic illustration of a quartz resonator working at the thickness-shear-mode, where the shear wave (red curve) oscillates in the horizontal (x) direction as indicated by the two blue double-sided arrows but propagates in the vertical (y) direction as indicated by the light blue double-sided arrows. The two gold lines represent the two electrodes covered on the two sides of the quartz crystal plate, and the dashed line represents the center line of the quartz crystal plate at the y direction. (Adapted with permission from Ref.[16 ] Copyright (2000) John Wiley & Sons, Inc).当石英振子表面薄膜厚度远小于石英振子厚度时，Sauerbrey建立了AT切石英压电振子在厚度方向上传播的剪切波频率变化(Δf)与石英压电振子表面均匀刚性薄膜单位面积质量变化(Δmf)间的关系，称为Sauerbrey方程[4 ]：其中，ρq为石英晶体的密度，hq为石英振子的厚度，f0为基频，n为泛频数，C = ρqhq/(nf0). Sauerbrey方程为QCM技术的应用奠定了基础. 值得指出的是，此方程一般情况下仅适用于真空或空气中的相关测量.当黏弹性薄膜吸附于石英振子表面时，振子的振动受到其表面吸附层的阻尼作用，因此需要定义一个参数耗散因子(D)来表征石英振子表面薄膜的刚性：其中，Q为品质因数，Es表示储存的能量，Ed表示每周期中消耗的能量. 较小的D值反映振子表面薄膜刚性较大，反之，较大的D值表明振子表面薄膜刚性较小.当QCM用于液相中的相关测量时，Kanazawa和Gordon于1985年建立了石英压电振子频率变化和牛顿流体性质间的关系，即Kanazawa-Gordon方程[18 ]：其中ηl代表液相黏度，ρl为液相密度. 1996年，Rodahl等建立了有关耗散因子变化与牛顿流体性质间关系的方程[19 ]：在液相中，石英振子表面黏弹性薄膜的复数剪切模量(G)可表示为[20 ]：G′代表薄膜的储存模量，G″代表薄膜的耗散模量，μf代表薄膜的弹性模量，ηf代表薄膜的剪切黏度，τf代表薄膜的特征驰豫时间. 因此，石英压电振子的频率变化和耗散因子变化可表示为[20 ]：其中ρf代表薄膜密度，hf代表薄膜厚度.石英压电振子的频率与耗散因子可以通过阻抗谱方法加以测量[16 ]，也可以通过拟合振幅衰减曲线获得[7 ]. 以后者为例，当继电器断开后，由交变电压产生的驱动力会突然消失，石英压电振子的振幅在阻尼作用下会按照下面的方式逐渐衰减[21 ].其中t为时间，A(t)为t时刻的振幅，A0为t=0时的振幅，τ为衰减时间常数，φ为相位，C为常数. 注意此时输出频率(f)并非为石英振子的谐振频率，而是f0和参照频率(fr)之差[21 ]. 通过对石英压电振子振幅衰减曲线的拟合，可以得到f 和τ.耗散因子可以通过如下公式求得[7 ]：3. 石英晶体微天平实验样品制备在QCM-D表征高分子的研究过程中，需要在石英振子表面制备高分子膜，所制备高分子膜的质量对相关实验测量有重要影响. 下面以在石英振子表面制备化学接枝高分子刷和物理涂覆高分子膜为例，介绍相关高分子膜的制备：3.1 在振子表面制备化学接枝高分子刷高分子刷可以通过“grafting to”或“grafting from”方法接枝于石英振子表面. 一般情况下，前者的接枝密度较低，而后者的接枝密度相对较高. 对于金涂层的石英振子而言，巯基和金表面可以生成硫金键，在基于“grafting to”技术制备高分子刷时，可以将含有巯基末端的高分子溶液添加至自制的QCM反应器中. 在该自制的反应器中，石英振子正面接触溶液，利用橡胶圈对石英振子的背面加以密封. 在接枝反应充分完成后，取出振子，利用大量溶剂冲洗振子表面，随后使用氮气吹干振子，即可完成相关高分子刷的制备. 此外，也可以在QCM检测模块中完成利用“grafting to”策略制备高分子刷，此时可实时监测高分子接枝过程中的频率以及耗散因子变化[22 ,23 ].在利用“grafting from”策略在振子表面制备高分子刷时，可采用活性自由基聚合等方法加以实现. 以表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)制备高分子刷为例，首先利用自制的反应器将引发剂接枝于振子表面，然后将振子放置于相应的包括单体的溶液中，并通过SI-ATRP方法在振子表面引发单体聚合，制备高分子刷. 在采用SI-ATRP方法在振子表面制备高分子刷的过程中，除去溶液中溶解的氧气这一步骤非常关键，需要加以特别注意，否则可能会导致制备高分子刷失败. 在反应结束后，需要采取相应的程序进一步纯化振子表面制备的高分子刷. 类似于“grafting to”策略，利用“grafting from”策略在振子表面制备高分子刷也可以在QCM检测模块中完成[24 ~26 ].3.2 在振子表面制备物理涂覆高分子膜以旋涂法在振子表面制备高分子膜过程中，首先将振子放置于旋涂仪上，抽真空使振子固定，将高分子溶液滴在振子表面后，启动旋涂仪，高分子溶液将沿着振子的径向铺展开来. 伴随溶剂的挥发，可在振子表面制备一层物理涂覆的高分子薄膜[27 ,28 ]. 在利用旋涂法制备高分子膜时，溶剂的选择、高分子溶液的浓度以及环境的湿度等都会对振子表面的成膜情况产生影响，需要加以注意.4. 石英晶体微天平在高分子研究中的应用QCM在高分子薄膜研究中得到了广泛应用，已有一些国内外学者对相关方面的研究进展进行了总结. 例如，Du等总结了QCM在聚合物水凝胶薄膜等研究中的应用[29 ]；He等总结了QCM在表面引发聚合反应动力学等研究方面的进展[30 ]；Sun等总结了QCM在生物医用高分子材料中的应用[31 ]；Marx总结了QCM在生物高分子薄膜等研究方面的进展[32 ]. 另一方面，在高分子研究中，QCM-D的测量结果不但与其振子表面的高分子薄膜密切相关，也与QCM-D检测模块中高分子溶液的非牛顿流体行为有关，例如，Munro和Frank研究了聚丙烯酰胺分子量及溶液浓度对其在QCM-D振子表面吸附的影响[33 ]；为了阐明大分子溶液非牛顿流体行为对QCM-D振子表面与大分子间相互作用的影响，Choi等研究了QCM-D特征参数S2对聚乙二醇溶液浓度的依赖性[34 ]；更多相关方面的研究可参阅有关文献，在此不作详细讨论. 本文将以作者的相关高分子研究工作为例，介绍QCM-D在界面接枝高分子构象行为、高分子的离子效应以及高分子海洋防污材料研究中的应用，进一步展示QCM-D在高分子研究中的广阔应用前景.4.1 界面接枝高分子构象行为众所周知，界面接枝高分子的构象行为对界面性质至关重要[35 ]. 然而，对界面接枝高分子的构象行为进行实时原位表征一直面临许多挑战. 研究界面接枝高分子的构象行为，首先需要理解高分子在界面接枝过程中的构象变化. 在低接枝密度下，由于链间距离大于链本身的尺寸，链间不发生交叠，此时，根据高分子链节与界面间相互作用的强弱，高分子会形成“煎饼”状构象(pancake)或“蘑菇”状构象(mushroom)[36 ]. 具体而言，如果高分子链节与固体表面间相互作用强时，接枝高分子会形成“煎饼”状构象；若高分子链节与固体表面间无明显相互作用时，接枝高分子则形成“蘑菇”状构象[36 ]. 随着接枝密度增加，当接枝高分子链间距离小于其本身尺寸时，由于链间排斥作用，接枝高分子链会形成“刷”(brush)状构象[36 ]. 因此，随着接枝密度增加，接枝高分子将展现出pancake-to-brush或mushroom-to-brush转变. 利用QCM-D研究相关高分子接枝过程中的构象变化，对于理解高分子刷的形成机理十分重要.图2(a) 为巯基末端聚(N-异丙基丙烯酰胺) (HS-PNIPAM)在金涂层石英振子表面接枝所引起的频率变化情况[23 ]. 很明显，接枝过程经历了3个不同的动力学阶段. 在区域Ι阶段，Δf 快速下降，表明HS-PNIPAM链快速接枝到振子表面. 在区域ΙΙ阶段，Δf 缓慢下降，说明已接枝高分子链阻碍HS-PNIPAM链的进一步接枝，因而接枝速率变慢. 在区域ΙΙΙ阶段，Δf 再次出现相对快速的下降，表明已接枝的HS-PNIPAM链进行构象调整，从而使得后续的HS-PNIPAM链能够继续进行接枝反应. 对于HS-PNIPAM接枝过程中的耗散因子变化情况而言(图2(b) )[23 ]，在区域Ι阶段，ΔD快速上升；在区域ΙΙ阶段，ΔD缓慢增加；在区域ΙΙΙ阶段，ΔD相对快速增加. 显然，ΔD与Δf 变化的快慢趋势相一致，反映类似的HS-PNIPAM链在振子表面的接枝过程.图 2Figure 2. (a) Frequency shift (Δf) and (b) dissipation shift (ΔD) of the gold-coated quartz resonator immersed in a HS-PNIPAM solution as a function of time (c) ΔD versus −Δf relation for the grafting of HS-PNIPAM to the surface of the gold-coated quartz resonator (Adapted with permission from Ref.[23 ] Copyright (2005) American Chemical Society) (d) Schematic illustration of the pancake-to-brush transition for the grafting of HS-PNIPAM to the surface of the gold-coated quartz resonator (Adapted with permission from Ref.[37 ] Copyright (2015) Science Press).然而，HS-PNIPAM链在振子表面接枝过程中Δf 与ΔD间的关系只包含2个不同的过程(图2(c) )[23 ]. 在区域Ι和ΙΙ阶段，随着−Δf 的增加，ΔD缓慢增加，−Δf与ΔD间关系相似，表明在这两个阶段中接枝HS-PNIPAM链的构象接近，即，由于HS-PNIPAM链节与金表面间有较强的吸引作用，HS-PNIPAM链在区域I阶段形成“煎饼”状构象；随着接枝密度增加，其在区域II阶段转变成“蘑菇”状构象. 在区域ΙΙΙ阶段，ΔD随着−Δf 的增加快速增加，说明接枝HS-PNIPAM链变得越来越伸展，即形成了高分子刷构象. 图2(d) 展示了从区域I到区域III阶段，接枝HS-PNIPAM链的构象转变过程[37 ]. 同样，如果高分子链节与固体表面间无明显吸引作用时，随着接枝密度的增加，接枝高分子链将展现从无规“蘑菇”状构象到有序“蘑菇”状构象，再到“刷”状构象的转变[22 ].另一方面，PNIPAM为典型的热敏型高分子，其在水中具有最低临界溶解温度(LCST，约为32 °C). 在温度低于LCST时，溶液中自由的PNIPAM链呈无规线团状(coil)，但当温度高于LCST时，PNIPAM链塌缩成小球状(globule)，且coil到globule转变是不连续的. 与溶液中自由的PNIPAM链相比，由于空间受限效应，界面接枝PNIPAM链将展现出不同的热敏性构象行为. Zhang和Liu利用QCM-D研究了界面接枝PNIPAM随温度的变化情况[38 ,39 ]. 如上所述，PNIPAM链可以通过“grafting to”或“grafting from”策略接枝到振子表面，前者可以形成接枝密度较低的“蘑菇”状构象，而后者则可以形成接枝密度较高的“刷”状构象.图3(a) 为利用“grafting to”策略将PNIPAM链接枝到振子表面形成“蘑菇”状构象后，频率随温度的变化情况[38 ]. 在加热过程中，−Δf 随着温度增加逐渐降低，表明接枝PNIPAM链发生了去水化. 在降温过程中，−Δf 随着温度降低逐渐增加，表明接枝PNIPAM链的水化程度再次增加. 最终，−Δf 能够回到原点，说明降低温度可以使得接枝PNIPAM链从高温时的弱水化状态回到低温时的强水化状态. 图3(b) 为振子表面接枝PNIPAM链形成“蘑菇”状构象后，耗散因子随温度的变化情况[38 ]. 在升温过程中，ΔD随着温度增加而减小，表明升温导致接枝PNIPAM塌缩成更加致密刚性的薄膜. 在降温过程中，ΔD随着温度降低而增大，表明降温使得塌缩的PNIPAM逐渐溶胀成更加蓬松柔性的薄膜. 另一方面，在图3(c) 中，Δf与ΔD成线性关系，表明随着温度变化，接枝PNIPAM链的伸展/塌缩与其水化/去水化间的协同性强[40 ].图 3Figure 3. Temperature dependence of the shifts in frequency (Δf) (a) and dissipation (ΔD) (b) of the PNIPAM mushroom. (Reprinted with permission from Ref.[38 ] Copyright (2004) American Chemical Society) (c) ΔD versus −Δf relation of the PNIPAM mushroom (Reprinted with permission from Ref.[40 ] Copyright (2009) John Wiley & Sons, Inc.) Temperature dependence of the shifts in frequency (Δf) (d) and dissipation (ΔD) (e) of the PNIPAM brush (f) ΔD versus −Δf relation of the PNIPAM brush (Reprinted with permission from Ref.[39 ] Copyright (2005) American Chemical Society).利用“grafting from”策略将PNIPAM链接枝到振子表面形成“刷”状构象后，其频率和耗散因子随温度的变化情况示于图3(d) ~ 3(f) 中[39 ]. 在图3(d) 中，−Δf 随着温度增加而降低，表明PNIPAM刷在升温过程中发生了去水化；−Δf 随着温度降低而增加，表明PNIPAM刷的水化程度在降温过程中再次增加. 在图3(e) 中，ΔD随着升温而减小，表明加热使得PNIPAM刷塌缩成更加致密刚性的结构；在降温过程中，ΔD逐渐增加，表明降温使得塌缩的PNIPAM刷溶胀为更加蓬松柔性的结构. 与图3(b) 不同的是，在图3(e) 中，降温过程中的ΔD比升温过程中同一温度下的值要大，这是降温过程中在PNIPAM刷外围形成“尾”(tail)状结构造成的[39 ]. 另外，在图3(f) 中，Δf与ΔD的关系也与图3(c) 中的不同，PNIPAM刷在升温过程中展现出3个过程，从A到B，ΔD随着−Δf 的减小而降低，表明在此过程中PNIPAM刷的塌缩和去水化协同性较强；从B到C，ΔD随着−Δf 的减小而轻微地降低，表明在此过程中立体位阻效应使得PNIPAM刷在去水化的同时只有轻微塌缩发生，即PNIPAM刷的塌缩和去水化协同性较差；从C到D，ΔD随着−Δf 的减小而再次降低，表明在此过程中PNIPAM刷克服立体位阻，在去水化的同时伴随进一步塌缩. 在降温过程中，可以观察到2个过程，从D到E，ΔD随着−Δf的增加而显著增大，表明PNIPAM刷开始溶胀时在其外围形成了蓬松的“尾”状构象；从E到F，ΔD随着−Δf的增加而逐渐增大，表明降温导致PNIPAM刷的进一步水化和溶胀. 此外，QCM-D还可应用于表征界面接枝带电高分子的响应性构象行为，如pH响应性[41 ]、盐浓度响应性[42 ]等.4.2 高分子的离子效应高分子的离子效应是理解高分子物理化学基本原理的重要基础，并在生物、环境以及能源等领域中扮演着重要角色. 然而，经典德拜-休克尔理论中所运用的一些假设，例如，仅考虑离子的静电相互作用，忽略离子-溶剂间相互作用，以及认为正负离子间的静电吸引能小于其热运动能量等，使得该理论难以全面正确理解高分子体系中除离子强度效应以外的其他离子效应. 相比于一些传统的研究高分子溶液的表征技术(如激光光散射等)，利用QCM-D研究界面高分子体系中的离子效应，可以有效避免如带电高分子相分离等不利因素，从而可以更加全面清晰地解析高分子的离子效应. 此外，将QCM-D与其他界面表征技术联用，可以从不同角度表征高分子的离子效应，加深对相关离子效应作用机理的理解. 在本节中，我们将以离子特异性效应、离子氢键效应以及离子亲/疏水效应为例，介绍如何基于QCM-D/SE联用技术研究高分子的离子效应.4.2.1 高分子的离子特异性效应由于离子普遍存在于不同体系之中，自1888年捷克科学家Hofmeister首次发现离子特异性效应以来[43 ]，其已引起了包括高分子在内的不同领域科学家的广泛兴趣[44 ~50 ]. 为了阐明离子特异性效应的相关机理，Collins基于离子水化程度不同，提出了经验性的离子水化匹配模型，即阴阳离子水化程度相近时可以形成紧密离子对，反之，则难以形成紧密离子对[51 ]. 相对于离子水化匹配模型主要用于理解水溶液中带电体系的离子特异性效应，Ninham等提出的离子色散力理论则可以用于理解几乎所有体系的离子特异性效应，即离子尺寸不同，极化能力各异，导致特异性的离子色散相互作用[52 ].对于高分子体系而言，阐明离子特异性作用机理，是理解高分子体系离子特异性效应的关键所在. Kou等以阳离子型聚(甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)(PMETAC)刷为模型体系，利用QCM-D/SE联用技术研究了强聚电解质刷的离子特异性效应(图4 )[53 ]. 在图4(a) 中，对于同一盐浓度而言，Δf 的变化呈现“V”型的阴离子序列SO42−HPO42−CH3COO−Cl−Br−NO3−I−SCN−，这与经典的Hofmeister离子序列不一致. 在“V”型序列的右边主要为“结构破坏型”阴离子，从CH3COO−变化至SCN−，Δf 依次增加，说明PMETAC刷的水化程度依次降低. 一方面，阳离子型季铵基团为弱水化基团[54 ~56 ]；另一方面，从CH3COO−变化至SCN−，阴离子的水化程度依次降低[54 ~56 ]. 依据水化匹配模型[51 ]，季铵基团与阴离子间的“离子对”相互作用强度从CH3COO−到SCN−依次增强，导致PMETAC刷的水化程度依次降低. 同样，基于离子色散力理论[52 ]，也可以得到类似的结论. 因此，上述研究结果表明，对于“结构破坏型”阴离子而言，PMETAC刷的离子特异性效应由直接的“离子对”相互作用主导. 在“V”型序列的左边为“结构构造型”阴离子，从CH3COO−变化至SO42−，Δf 依次增加，同样说明PMETAC刷的水化程度依次降低. 然而，阴离子的水化程度从CH3COO−到SO42−依次增强. 显然，对于“结构构造型”阴离子而言，PMETAC刷的离子特异性效应无法基于水化匹配模型加以理解. 实际上，Δf 随离子种类的变化情况表明，对于“结构构造型”阴离子而言，PMETAC刷的离子特异性效应由阴离子对强聚电解质刷水化层中水分子的争夺作用主导. 类似地，ΔD (图4(b) )和湿态厚度(图4(c) )随离子种类的变化情况再次从不同角度说明了“结构破坏型”和“结构构造型”阴离子分别以不同方式与PMETAC刷进行特异性相互作用. PMETAC刷的离子特异性效应作用机理展示在图4(d) 中. 基于同样原理，QCM-D/SE联用技术还可应用于研究弱聚电解质刷[57 ]以及聚两性离子刷体系的离子特异性效应[58 ].图 4Figure 4. (a) Salt concentration dependence of (a) the frequency shift (Δf), (b) the dissipation shift (ΔD), (c) the wet thickness of the PMETAC brush in the presence of different types of anions with Na+ as the common cation. In parts (a), (b), and (c), salt concentration: 0.001 mol/L (open symbol), 0.01 mol/L (half up-filled symbol), 0.1 mol/L (half right-filled symbol), and 0.5 mol/L (filled symbol) (d) Schematic illustration of the specific interactions between the PMETAC brush and the different types of anions (Reprinted with permission from Ref.[53 ] Copyright (2015) American Chemical Society).4.2.2 高分子的离子氢键效应在带电高分子体系，当抗衡离子具有氢键供体或受体时，其既可以与高分子链上的电荷基团产生静电吸引作用，也可以与高分子链上的氢键受体或供体发生氢键相互作用，从而对带电高分子的性质产生重要影响，此种由带电高分子体系抗衡离子产生的氢键效应被定义为高分子的离子氢键效应[59 ]. 以强聚电解质刷为例，由于强聚电解质的电离度与pH无关，因此，传统观念上认为强聚电解刷无pH响应性. 但如果从离子氢键效应的角度出发，氢氧根离子(OH−)和水合氢离子(H3O+)不但可以通过“抗衡离子凝聚”吸附到接枝强聚电解质链上[60 ]，同时也可以和接枝强聚电解质链发生氢键作用. 当溶液pH发生改变时，在保持溶液离子总浓度不变的情况下，OH−和H3O+的浓度会发生变化，导致抗衡离子与强聚电解质刷的氢键相互作用发生改变，从而使得强聚电解质刷产生pH响应性[61 ,62 ].如图5(a) 所示，PMETAC刷的Δf 随着pH的增大而增加，反之亦然. 同时，PMETAC刷的ΔD随着pH的增大而减小，反之亦然. 因此，PMETAC刷的水化程度和刚性对pH有明显的依赖性. 但是，图5(b) 表明PMETAC刷的表面电荷密度(σ)以及湿态厚度(dwet)与pH无关，因此，pH引起的PMETAC刷的水化程度和刚性变化并非由强聚电解质刷的电离度变化或塌缩/溶胀引起的. 事实上，PMETAC刷的pH响应性是由OH−产生的抗衡离子氢键效应导致的(图5(c) ). 具体而言，随着pH增大，更多的OH−离子通过“抗衡离子凝聚”方式吸附在接枝PMETAC链上，并与接枝链上的羰基产生氢键作用，从而削弱了PMETAC刷与其周围水分子间的作用，降低其水化程度，导致Δf 增加. 同时，随着pH增大，接枝链间的氢键作用使得PMETAC刷产生物理交联，即其结构变得更加刚性，导致ΔD减小. 与阳离子型PMETAC刷类似，H3O+产生的抗衡离子氢键效应使得阴离子型聚(3-(甲基丙烯酰氧基)丙磺酸钾)刷具有pH响应性[61 ].图 5Figure 5. (a) Shifts in frequency (Δf) and dissipation (ΔD) of the PMETAC brush as a function of pH (b) Changes in surface charge density (σ) and wet thickness (dwet) of the PMETAC brush as a function of pH (c) Schematic illustration of the pH response of the PMETAC brush induced by the hydrogen bond effect generated by the hydroxide counterions (Reprinted with permission from Ref.[61 ] Copyright (2016) American Association for the Advancement of Science).为了验证带电高分子体系中抗衡离子氢键效应具有普适性，Zhang等将研究体系拓展至弱聚电解质刷以及OH−和H3O+以外的其他种类离子[63 ]. 从图6(a) 可知，CH3SO3−无法和PMETAC发生氢键作用，但是HOCH2SO3−上的羟基却可以和PMETAC链上的羰基形成氢键. 类似地，在图6(b) 中，Na+无法与聚甲基丙烯酸钠(PMANa)发生氢键作用，但是胍离子(Gdm+)上的胺基却可以和PMANa链上的羰基形成氢键. 在图6(c) 中，随着CH3SO3−-HOCH2SO3−混合抗衡离子中HOCH2SO3−摩尔分数(x)的增加，Δf 逐渐增大而ΔD逐渐减小，表明HOCH2SO3−产生的离子氢键效应导致PMETAC刷发生去水化，且PMETAC刷的结构变得更加刚性. 在图6(d) 中，随着x的增加，PMETAC刷的dwet逐渐减小，表明HOCH2SO3−产生的离子氢键效应导致PMETAC刷逐渐塌缩.图 6Figure 6. (a) The HOCH2SO3− counter anions with the hydroxide group can form hydrogen bonds with PMETAC, whereas no hydrogen bonds can be formed between the CH3SO3− counter anions and PMETAC (b) The guanidinium+ counter cations with the amino groups can form hydrogen bonds with PMANa, whereas no hydrogen bonds can be formed between the Na+ counter cations and PMANa (c) Shifts in Δf (filled symbol) and ΔD (open symbol), and (d) shift in dwet of the PMETAC brush as a function of x of the counterion mixtures of CH3SO3− and HOCH2SO3− at a concentration of 0.05 mol/L with Na+ as the common cation (e) Shifts in Δf (filled symbol) and ΔD (open symbol), and (f) shift in dwet of the PMANa brush as a function of pH in the presence of 0.05 mol/L Na+ or guanidinium+ with Cl− as the common anion (Adapted with permission from Ref.[63 ] Copyright (2020) The Royal Society of Chemistry).与强聚电解质刷类似，抗衡离子氢键效应同样存在于弱聚电解质刷体系中. 图6(e) 和6(f) 中，在0.05 mol/L NaCl存在下，PMANa刷的Δf、ΔD以及dwet随pH的变化情况与传统弱聚电解质刷的pH响应性完全一致，即此时PMANa刷的pH响应性由接枝链的电离度随pH变化决定的. 然而，在0.05 mol/L GdmCl存在下，PMANa刷所表现出的pH响应性与0.05 mol/L NaCl存在下的情况截然不同. 当pH从2.0增加到4.5，PMANa刷的Δf 和ΔD分别增加和减小，同时，PMANa刷的dwet逐渐减小，表明PMANa刷的水化程度逐渐降低，其结构变得更加刚性，并伴随着塌缩发生. 显然，这与0.05 mol/L NaCl存在下在该pH区间中PMANa刷的变化情况完全相反. 然而，这可以基于离子氢键效应加以理解. 当pH从2.0增加至4.5时，接枝PMANa链的电离度增加，导致更多的Gdm+离子通过“抗衡离子凝聚”吸附于带负电荷的羧酸根基团上，从而在PMANa刷中形成更多的抗衡离子氢键，削弱了PMANa刷与周围水分子间的相互作用，使PMANa刷变得更加刚性，并导致其塌缩. 在pH 4.5至10.0区间中，0.05 mol/L GdmCl存在下PMANa刷的pH响应性与0.05 mol/L NaCl存在下的情况类似.4.2.3 高分子的离子亲/疏水效应当电荷基团与具有不同亲/疏水性质的有机基团相连接时，形成的有机离子具有不同的亲/疏水性质. 将这些离子引入聚电解质体系作为抗衡离子，可实现利用抗衡离子控制聚电解质的亲/疏水性质，从而调控其温敏性[64 ]. 然而，与聚电解质稀溶液相比，聚电解质刷内部环境较为拥挤. 因此，聚电解质刷的温敏性不但依赖于其抗衡离子的亲/疏水性，而且与抗衡离子的尺寸大小有关. 为了澄清抗衡离子的亲/疏水性质和尺寸大小与聚电解质刷温敏性间的关系，Cai等以聚苯乙烯磺酸钠(PSSNa)为基础，基于离子交换策略制备了具有不同抗衡离子的聚电解质刷(图7(a) )，并利用QCM-D/SE联用技术研究了不同聚电解质刷的温度响应性(图7(b) ~7(g) )[65 ].图 7Figure 7. (a) Schematic illustration of the preparation of PSSP444m brushes from the PSSNa brush through a counterion exchange strategy, where P444m+ represents the hydrophobic tetraalkylphosphonium counterion (b) Shift in frequency (Δf ), (c) shift in dissipation (ΔD) and (d) change in wet thickness (Δdwet) for both the PSSNa and the PSSP444m brushes as a function of temperature (e) Temperature dependence of ∆f of the PSSNa/P4448 brushes as a function of the molar fraction of the P4448+ counterion (x). (f) Temperature dependence of ∆D of the PSSNa/P4448 brushes as a function of the molar fraction of the P4448+ counterion (x). (g) Change in wet thickness (∆dwet) of the PSSNa/P4448 brushes as a function of the molar fraction of the P4448+ counterion (x). (Adapted with permission from Ref.[65 ] Copyright (2019) American Chemical Society).在图7(b) 和7(c) 中，随着温度增加，PSSNa刷的Δf和ΔD基本保持不变，表明PSSNa刷无明显温度响应性，这是PSSNa的强亲水性导致的. 当Na+被P4442+取代后，P4442+的疏水性仍不足以使PSSP4442刷表现出明显的温敏性. 当使用更加疏水的P4444+取代Na+时，PSSP4444刷仅表现出较弱的温敏性. 进一步增加抗衡离子的疏水性制备得到的PSSP4446刷表现出明显的温敏性，即随着温度增加，Δf 和ΔD分别明显地增加和减小，说明升温可以导致PSSP4446刷去水化以及变得更加刚性. 此外，PSSP4446刷的温敏性具有较好的可逆性. 然而，继续增加抗衡离子的疏水性，制备得到的PSSP4448刷再次失去温敏性，这是P4448+过度疏水造成的. 另一方面，在图7(d) 中，包括PSSP4446刷在内的所有聚电解质刷的Δdwet都没有明显的温度依赖性. 对于PSSP4446刷而言，其水化和刚性表现出明显的温度依赖性，但由于其抗衡离子尺寸较大，在聚电解质刷内部产生的位阻效应较大，阻碍了PSSP4446刷随温度升高而塌缩. 这不利于温敏型聚电解质刷的应用，如“纳米阀门”[66 ]. 考虑到大尺寸的P4448+抗衡离子可以将强疏水性引入强聚电解质刷，而小尺寸的Na+抗衡离子可以使强聚电解质刷内部产生一定的自由空间，Cai等利用Na+和P4448+混合抗衡离子制备PSSNa/P4448刷，并在P4448+摩尔分数(x)为 ~72%时，实现了强聚电解质刷水化、刚性以及湿态厚度明显的温度响应性(图7(e) ~7(g) )[65 ].4.3 高分子海洋防污材料海洋微生物、动植物在海洋设施表面的黏附、生长形成海洋生物污损，给海洋工业和海洋开发带来严重影响. 由于海洋环境的复杂性和污损生物的多样性，海洋防污是一个全球性的难题. 如何快速、高通量筛选防污材料对解决这一问题十分关键. QCM-D技术可被用于快速筛选和评价防污材料的降解、抗蛋白吸附、自更新性能以及服役与失效行为. Ma等制备了具有优异力学性能的含聚乙二醇(PEG)和两性离子聚合物侧链的聚氨酯材料，利用QCM-D检测其抗蛋白吸附能力，从而在较短的时间尺度内(数小时)快速评价污损生物在涂层表面的吸附和相互作用[67 ]. QCM-D检测表明，该材料虽然具有优异的室内抗污性能，但在实海中浸泡12周后失去防污能力. 原因是涂层表面吸附海泥等物质导致其表面性能发生根本性变化，从原来的抗污变为亲污.基于上述认识，Ma等提出了“动态表面防污”的概念，设计了在海洋环境下能够降解的聚甲基丙烯酸甲酯-聚碳酸乙烯酯(PMMA-PEOC)材料(图8(a) )[68 ]. QCM-D测试表明，随着时间增加，Δf 增大而ΔD不断减小，说明涂层的质量或厚度减小，即涂层在海水作用下不断降解(图8(b) ). 对于4种涂层，其降解均为线性，即涂层厚度随时间均匀下降. 另外，随着PEOC含量增加，Δf 和ΔD变化加快，即降解速率变大. 实海挂板实验表明(图8(c) )，该材料(未加任何防污剂)涂覆的挂板3个月内未有任何海洋生物黏附，即材料具有优异的防污性能. 显然，随着降解速率增加，防污性能提高. 这证明了动态表面防污概念的可行性，即涂料通过表面的不断更新，使海洋微生物无法着陆、黏附，从而达到防污的目的. 因此，QCM技术和海洋实验的评估周期虽然不同，但结论基本一致.图 8Figure 8. Structural formula of PMMA-co-PEOCA (a), time dependence of the shifts in frequency (Δf) and dissipation (ΔD) for the hydrolytic degradation of the coatings in artificial sea water at 25 °C (b), and images of panels coated with P(MMA-co-PEOCA63) in marine field test (c) (Reprinted with permission from Ref.[68 ] Copyright (2012) Springer Nature).Ma等制备了软段为乙交酯(GA)和己内酯(CL)共聚物的聚氨酯(图9(a) )[69 ]，其力学性能优异. 利用QCM-D对其短时间降解行为的研究表明，随着时间增加，涂层的Δf 变大，说明涂层在酶的作用下发生降解(图9(b) ). 该材料的短期(几个小时内)降解是非线性的，且随着可降解链段的含量增大，降解速率变大，即涂层的表面更新速率变大. 另一方面，质量损失法也表明，该材料的降解在初期呈非线性，在更大时间尺度上(10天以上)降解是线性的. 2种方法都表明，适度引入GA可提高降解速率. 实际上2种评价方法所得的结果是一致的，只是观察其服役与失效的时间尺度不同. 实海挂板实验表明(图9(c) )，随着降解速率的提高，海洋微生物的黏附越来越少. 即随着降解速率的增加，防污性能提高. 当材料中加入适量有机防污剂(PCL-PU/DCOIT)后，效果达到最佳. 总之，实海实验结果与QCM-D的结果吻合.图 9Figure 9. Structural formula of P(CL-GA) polyurethane (a), time dependence of the frequency shift (Δf) for the enzymatic degradation of the coatings in artificial sea water at 25 °C (b), and images of panels coated with the polyurethane in marine field test (c) (Reprinted with permission from Ref.[69 ] Copyright (2013) The Royal Society of Chemistry).Xu等研制了主链降解-侧基水解型聚氨酯，即其主链含聚己内酯(PCL)而侧基中含有可水解的丙烯酸三异丙基硅烷酯(TIPSA)(图10(a) )[27 ]. QCM-D的研究结果表明，在短时间内(依照样品不同，从1 h到2天不等)，涂层在海水中的降解近似线性，且随TIPSA含量增加降解速率增加(图10(b) ). 实海挂板实验表明(图10(c) )，以该材料涂覆的挂板，随着降解速率增加(由PU-S0至PU-S40)，海洋生物黏附越来越少，即防污性能越来越好. 可见，QCM-D结果与实海实验结果一致. 以上几个研究表明，对于多数材料而言，通过QCM-D对防污材料在实验室进行初步筛选的结果，与较长时间(3个月)的质量损失测试和更长时间(1年以上)的海洋挂板实验结果基本一致，这为利用QCM-D快速筛选高分子海洋防污材料提供了依据.图 10Figure 10. Structural formula of polyurethane with degradable main chain and hydrolyzable side chains (a), time dependence of the frequency shift (Δf) for the enzymatic degradation of the coatings in artificial sea water at 25 °C (b), and images of panels coated with the polyurethane after 3 months of immersion in seawater (c) (Reprinted with permission from Ref.[27 ] Copyright (2014) American Chemical Society).5. 结语本文介绍了QCM的发展简史、基本原理、实验样品制备以及其在高分子研究中的应用. QCM技术经历了六十余年的发展，从最初仅应用于真空或空气中薄膜微观质量的测量，逐步发展到应用于溶液中的测量. 上世纪末，QCM-D被成功研制，进一步促进了QCM技术在相关领域中的应用. 进入新世纪后，QCM-D技术与其他表征技术的联用得到了较快的发展，这些联用表征技术极大地拓展了QCM-D的研究领域，丰富了表征信息，加深了对相关科学问题的认知. 对于高分子研究而言，毋庸置疑，QCM-D是一个非常有力的表征工具. 当然，QCM-D在高分子研究中的应用不仅仅局限于本文讨论的几个方面，作者希望本文能起到抛砖引玉的作用，使得这一表征技术能够为解决高分子领域中的问题发挥更大作用.参考文献[1]Curie J, Curie P. Bull Soc Min Fr, 1880, 3(4): 90−93[2]Cady W G. Proc IRE, 1922, 10(2): 83−114 doi: 10.1109/JRPROC.1922.219800 [3]Lack F R, Willard G W, Fair I E. Bell Syst Technol J, 1934, 13(3): 453−463 doi: 10.1002/j.1538-7305.1934.tb00674.x [4]Sauerbrey G Z. Z Phys, 1959, 155: 206−222 doi: 10.1007/BF01337937 [5]Lu C, Czanderna A W. Applications of Piezoelectric Quartz Crystal Microbalances. New York: Elsevier. 2012[6]Nomura T, Okuhara M. Anal Chim Acta, 1982, 142: 281−284 doi: 10.1016/S0003-2670(01)95290-0 [7]Rodahl M, Höök F, Krozer A, Brzezinski P, Kasemo B. Rev Sci Instrum, 1995, 66(7): 3924−3930 doi: 10.1063/1.1145396 [8]Ramos J J I, Moya S E. Macromol Rapid Commun, 2011, 32(24): 1972−1978 doi: 10.1002/marc.201100455 [9]Wang S Y, Li F, Easley A D, Lutkenhaus J L. Nat Mater, 2019, 18(1): 69−75 doi: 10.1038/s41563-018-0215-1 [10]Jiang C, Cao T Y, Wu W J, Song J L, Jin Y C. ACS Sustain Chem Eng, 2017, 5(5): 3837−3844 doi: 10.1021/acssuschemeng.6b02884 [11]Akanbi M O, Hernandez L M, Mobarok M H, Veinot J G C, Tufenkji N. Environ Sci: Nano, 2018, 5(9): 2172−2183 doi: 10.1039/C8EN00508G [12]Tarnapolsky A, Freger V. Anal Chem, 2018, 90(23): 13960−13968 doi: 10.1021/acs.analchem.8b03411 [13]Dai G X, Xie Q Y, Ai X Q, Ma C F, Zhang G Z. ACS Appl Mater Interfaces, 2019, 11(44): 41750−41757 doi: 10.1021/acsami.9b16775 [14]Swiatek S, Komorek P, Jachimska B. Food Hydrocolloids, 2019, 91: 48−56 doi: 10.1016/j.foodhyd.2019.01.007 [15]Bottom V E. Introduction to Quartz Crystal Unit Design. New York: Van Nostrand Reinhold. 1982[16]Janshoff A, Galla H J, Steinem C. Angew Chem Int Ed, 2000, 39(22): 4004−4032 doi: 10.1002/1521-3773(20001117)39:224004::aid-anie40043.0.CO 2-2 [17]Liu G M, Zhang G Z. QCM-D Studies on Polymer Behavior at Interfaces. New York: Springer, 2013. 1−8[18]Kanazawa K K, Gordon J G. Anal Chem, 1985, 57(8): 1770−1771 doi: 10.1021/ac00285a062 [19]Rodahl M, Kasemo B. Sens Actuators A, 1996, 54(1-3): 448−456[20]Voinova M V, Rodahl M, Jonson M, Kasemo B. Phys Scr, 1999, 59(5): 391−396 doi: 10.1238/Physica.Regular.059a00391 [21]Steinem C, Janshoff A. Piezoelectric Sensors. Berlin: Springer, 2007. 425−447[22]Liu G M, Yan L F, Chen X, Zhang G Z. Polymer, 2006, 47(9): 3157−3163 doi: 10.1016/j.polymer.2006.02.091 [23]Liu G M, Cheng H, Yan L F, Zhang G Z. J Phys Chem B, 2005, 109(47): 22603−22607 doi: 10.1021/jp0538417 [24]He J N, Wu Y Z, Wu J, Mao X, Fu L, Qian T C, Fang J, Xiong C Y, Xie J L, Ma H W. Macromolecules, 2007, 40(9): 3090−3096 doi: 10.1021/ma062613n [25]Fu L, Chen X A, He J N, Xiong C Y, Ma H W. Langmuir, 2008, 24(12): 6100−6106 doi: 10.1021/la703661z [26]Mandal J, Simic R, Spencer N D. Polym Chem, 2019, 10(29): 3933−3942 doi: 10.1039/C9PY00587K [27]Xu W T, Ma C F, Ma J L, Gan T S, Zhang G Z. ACS Appl Mater Interfaces, 2014, 6(6): 4017−4024 doi: 10.1021/am4054578 [28]Zhu J, Pan J S, Ma C F, Zhang G Z, Liu G M. Langmuir, 2019, 35(34): 11157−11166 doi: 10.1021/acs.langmuir.9b01740 [29]Du Binyang(杜滨阳), Fan Xiao(范潇), Cao Zheng(曹峥), Guo Xiaolei(郭小磊). Chinese Journal of Analytical Chemistry(分析化学), 2010, 38(5): 752−759[30]He J A, Fu L, Huang M, Lu Y D, Lv B E, Zhu Z Q, Fang J J, Ma H W. Sci Sin Chim, 2011, 41(11): 1679−1698 doi: 10.1360/032011-381 [31]Sun Bin(孙彬), Lv Jianhua(吕建华), Jin Jing(金晶), Zhao Guiyan(赵桂艳). Chinese Journal of Applied Chemistry(应用化学), 2020, 37(10): 1127−1136 doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.10.200078 [32]Marx K A. Biomacromolecules, 2003, 4(5): 1099−1120 doi: 10.1021/bm020116i [33]Munro J C, Frank C W. Macromolecules, 2004, 37(3): 925−938 doi: 10.1021/ma030297w [34]Choi J H, Kanazawa K K, Cho N J. J Sens, 2014, 2014: 373528[35]Bhat R R, Tomlinson M R, Wu T, Genzer J. Adv Polym Sci, 2006, 198: 51−124[36]Fleer G J, Stuart M A C, Scheutjens J M H M, Cosgrove T, Vincent B. Polymers at Interfaces. London: Chapman & Hall 1993. 372−395[37]Zhang Guangzhao(张广照), Liu Guangming(刘光明). Quartz Crystal Microbalance: Principles and Applications(石英晶体微天平: 原理与应用). Beijing(北京): Science Press(科学出版社), 2015. 63−77[38]Zhang G Z. Macromolecules, 2004, 37(17): 6553−6557 doi: 10.1021/ma035937+ [39]Liu G M, Zhang G Z. J Phys Chem B, 2005, 109(2): 743−747 doi: 10.1021/jp046903m [40]Zhang G Z, Wu C. Macromol Rapid Commun, 2009, 30(4−5): 328−335[41]Liu G M, Zhang G Z. J Phys Chem B, 2008, 112(33): 10137−10141 doi: 10.1021/jp801533r [42]Hou Y, Liu G M, Wu Y, Zhang G Z. Phys Chem Chem Phys, 2011, 13(7): 2880−2886 doi: 10.1039/C0CP01994A [43]Hofmeister F. Arch Exp Pathol Pharmakol, 1888, 24(4): 247−260[44]Tobias D J, Hemminger J C. Science, 2008, 319(5867): 1197−1198 doi: 10.1126/science.1152799 [45]Tielrooij K J, Garcia-Araez N, Bonn M, Bakker H J. Science, 2010, 328(5981): 1006−1009 doi: 10.1126/science.1183512 [46]Pegram L M, Wendorff T, Erdmann R, Shkel I, Bellissimo D, Felitsky D J, Record M T. Proc Natl Acad Sci, 2010, 107(17): 7716−7721 doi: 10.1073/pnas.0913376107 [47]Paschek D, Ludwig R. Angew Chem Int Ed, 2011, 50(2): 352−353 doi: 10.1002/anie.201004501 [48]Rembert K B, Paterová J, Heyda J, Hilty C, Jungwirth P, Cremer P S. J Am Chem Soc, 2012, 134(24): 10039−10046 doi: 10.1021/ja301297g [49]Dickson V K, Pedi L, Long S B. Nature, 2014, 516(7530): 213−218 doi: 10.1038/nature13913 [50]Nihonyanagi S, Yamaguchi S, Tahara T. J Am Chem Soc, 2014, 136(17): 6155−6158 doi: 10.1021/ja412952y [51]Collins K D. Methods, 2004, 34(3): 300−311 doi: 10.1016/j.ymeth.2004.03.021 [52]Salis A, Ninham B W. Chem Soc Rev, 2014, 43(21): 7358−7377 doi: 10.1039/C4CS00144C [53]Kou R, Zhang J, Wang T, Liu G M. Langmuir, 2015, 31(38): 10461−10468 doi: 10.1021/acs.langmuir.5b02698 [54]Kunz W. Curr Opin Colloid Interface Sci, 2010, 15(1-2): 34−39 doi: 10.1016/j.cocis.2009.11.008 [55]Parsons D F, Boström M, Nostro P L, Ninham B W. Phys Chem Chem Phys, 2011, 13(27): 12352−12367 doi: 10.1039/c1cp20538b [56]Liu L D, Kou R, Liu G M. Soft Matter, 2017, 13(1): 68−80 doi: 10.1039/C6SM01773H [57]Zhang J, Cai H T, Tang L, Liu G M. Langmuir, 2018, 34(41): 12419−12427 doi: 10.1021/acs.langmuir.8b02776 [58]Wang T, Wang X W, Long Y C, Liu G M, Zhang G Z. Langmuir, 2013, 29(22): 6588−6596 doi: 10.1021/la401069y [59]Yuan H Y, Liu G M. Soft Matter, 2020, 16(17): 4087−4104 doi: 10.1039/D0SM00199F [60]Manning G S. Acc Chem Res, 1979, 12(12): 443−449 doi: 10.1021/ar50144a004 [61]Wu B, Wang X W, Yang J, Hua Z, Tian K Z, Kou R, Zhang J, Ye S J, Luo Y, Craig V S J, Liu G M. Sci Adv, 2016, 2(8): e1600579 doi: 10.1126/sciadv.1600579 [62]Zhang J, Kou R, Liu G M. Langmuir, 2017, 33(27): 6838−6845 doi: 10.1021/acs.langmuir.7b01395 [63]Zhang J, Xu S Y, Jin H G, Liu G M. Chem Commun, 2020, 56(74): 10930−10933 doi: 10.1039/D0CC03763J [64]Kohno Y, Saita S, Men Y J, Yuan J Y, Ohno H. Polym Chem, 2015, 6(12): 2163−2178 doi: 10.1039/C4PY01665C [65]Cai H, Kou R, Liu G. Langmuir, 2019, 35(51): 16862−16868 doi: 10.1021/acs.langmuir.9b02982 [66]Adiga S P, Brenner D W. J Funct Biomater, 2012, 3(2): 239−256 doi: 10.3390/jfb3020239 [67]Ma C F, Hou Y, Liu S, Zhang G Z. Langmuir, 2009, 25(16): 9467−9472 doi: 10.1021/la900669p [68]Ma C F, Yang H J, Zhang G Z. Chinese J Polym Sci, 2012, 30(3): 337−342 doi: 10.1007/s10118-012-1158-7 [69]Ma C F, Xu L G, Xu W T, Zhang G Z. J Mater Chem B, 2013, 1(24): 3099−3106 doi: 10.1039/c3tb20454e

据JEOL USA消息, 美国德克萨斯大学埃尔帕索校区(UTEP)购买日本电子株式会社最新型300kV高衬度能量过滤冷冻透射电镜(cryo-TEM)JEM-3200FS用于结构生物学研究。包括日本电子株式会社最新开发的病毒自动分析软件(JADAS)。　　项目负责人是结构生物学家Dr. Ricardo Bernal and Dr. Chuan “River” Xiao：研究方向为单颗粒重构和断层扫描显微分析(single particle reconstructions and tomography)，该研究组还将同时引进大分子NMR，大分子x射线衍射仪等大型设备。　　使用冷冻透射电镜JEM-3200FS的研究包括测定感染并杀死细菌的噬菌体和病毒的结构，从而找到因细菌耐药性而失去效力的抗生素替代品。还将研究引起人类50%以上感冒的小核糖核酸结构/受体复合物。附：December 16, 2009 (Peabody, Mass.) -- The University of Texas El Paso has selected a JEOL cryo-electron microscope for its emerging structural biology program to be housed in a new building planned for completion in 2011 on the UTEP campus. The JEM-3200FS that was ordered from JEOL USA is a 300 keV cryo-TEM with an omega energy filter for increased contrast and high resolution. The UTEP research program directed by structural biologists Dr. Ricardo Bernal and Dr. Chuan “River” Xiao, will utilize cryo-electron microscopy for single particle reconstructions and tomography. “This 300 keV field emission gun TEM will provide all the capabilities we need to establish a world class facility at UTEP,” Dr. Bernal said. “Our goal is to set up a structural biology program that includes macromolecular NMR, macromolecular X-ray crystallography, and cryo-EM.” Research projects for the new JEOL cryo-TEM include the structure determination of bacteriophages, viruses that infect and kill bacteria, in an effort to find alternatives to antibiotics which are losing their effectiveness due to bacterial resistance. The TEM will also be used to analyze the structure of picornavirus/receptor complexes, responsible for more than 50 percent of all human common colds. Other projects include the structure of ATPases and chaperonins. The expertise of Drs. Bernal and Xiao has resulted in collaborations on more than 12 research projects involving nine researchers across four departments and two universities. Research projects for the new JEOL cryo-TEM include the structure determination of bacteriophages, viruses that infect and kill bacteria, in an effort to find alternatives to antibiotics which are losing their effectiveness due to bacterial resistance. The TEM will also be used to analyze the structure of picornavirus/receptor complexes, responsible for more than 50 percent of all human common colds. Other projects include the structure of ATPases and chaperonins. The expertise of Drs. Bernal and Xiao has resulted in collaborations on more than 12 research projects involving nine researchers across four departments and two universities. In one of the largest instrumentation grants awarded to UTEP, the National Science Foundation will fund the purchase of the new high resolution, high performance cryo-TEM, which will be shipped from JEOL, Ltd. in Akashima, Japan. The JEM-3200FS will include an optional JEOL Automated Data Acquisition System (JADAS) specially developed for cryo-electron microscopy, and a high tilt tomography cryo-transfer system. The JEM-3200FS combines high resolution and 0-loss sample imaging with analytical performance in a 300kV class analytical TEM. The modular nature of the JEM-3200FS will allow easy adaptation to emerging and promising techniques, such as phase-plate microscopy using Zernike and electro-static phase plates. “This is one of the JEOL high end TEMs that is gaining widespread use in the U.S. specifically for cryo-tomography. We have worked closely with customers to develop more of the features structural biologists need,” said Dr. Thomas Isabell, Director of TEM at JEOL USA

除一日三餐外，喝个下午茶、来点夜宵也逐渐成为生活的时尚，每天我们都会摄入大量而种类丰富的食物，而我们到底吃了多少热量呢？这就不得而知了。如果不合理控制会对人体造成很多危害，也可能导致身体素质下降。▶能量不足：主要体现在老人、儿童及孕妇或哺乳期的妇女，他们的生命机体较为特殊，能量供应不足，就会使老人的肌肉力量变弱、免疫力下降，甚至生活无法自理，小孩生长发育迟缓，孕妇有可能导致胎儿畸形甚至流产，脑细胞发育不完全，使生命质量下降；▶能量过剩：主要危害是引发肥胖、脑梗塞、糖尿病等。如果平时饮食习惯不好，暴饮暴食、过度饮酒、过多的吃宵夜等等，不关心食品能量也都可能导致身体素质下降。现在常用的热量分析方法有化学分析法、食品成分表法。▶化学分析法是对样品进行成分检测，测得样品各营养成分的含量，根据各营养素能量转化系数计算总热量，缺点是检测周期长，检测人员专业要求高，检测成本高；▶食品成分表法是根据样品的配方，查阅营养成分表，计算总能量，缺点是地域性强，原料量不准确，准确度无保障。食品热量检测好帮手——食品热量成分分析仪该仪器是日本公司花费7年时间，斥资约2亿人民币全力打造的直接测试食品能量的全新仪器。样品不需要复杂的前处理，不需要对身体有害的有机溶剂，不需要漫长的测试周期，仅需5min，就能测出样品的能量。该仪器不仅可以测单纯的饼干、蛋糕等加工食品，还可以测烹饪菜肴、混合食品等各种类型食品的热量。操作简单，测试周期短，结果准确可靠，该仪器能够解决科研、产品创新、宣传过程中的很多热量问题。检测指标：热量/卡路里、蛋白质、脂肪、碳水化合物、水分、酒精等