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二维组合平移台

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  • 厦门质谱公司全二维气质联用仪新产品专家评议会召开
    仪器信息网讯 8月25日,厦门质谱仪器仪表有限公司新产品&mdash &mdash &ldquo 全二维气相色谱/快速气相色谱-飞行时间质谱联用仪&rdquo 的专家评议会在厦门大学国家大学科技园召开。评议会由中国仪器仪表学会分析测试分会秘书长刘长宽主持,由中国科学院院士陈洪渊担任评议会组长。参加此次会议的还有中国质谱学会理事长研究员李金英、中科院化学所研究员王光辉、江西省质谱科学与仪器重点实验室主任、教授陈焕文、中国分析测试协会研究员汪正范、中国气象局大气环境研究院研究员徐晓斌、厦门大学环境科学系教授王新红和中国质谱学会领导研究员苏玉兰、副研究员肖国平。  陈洪渊院士、李金英理事长、王光辉研究员等专家进行实地考察  厦门大学机电系教授何坚 做产品研发报告  专家评议组成员合影  评议会专家组首先实地参观考察了厦门质谱公司研发基地,然后听取了该项目的产品研发报告、查新报告、自测报告、用户报告、专利及企业标准,审查了有关技术资料,并进行了现场考查与质询,一致认为厦门质谱仪器仪表有限公司研发的 &ldquo 全二维气相色谱/快速气相色谱-飞行时间质谱联用仪&rdquo ,是国内首款具有自主知识产权的气相色谱-飞行时间质谱联用仪。该仪器设计先进合理,加工和制作精密可靠,测试方法严密有效 仪器的质量范围、分辨率、灵敏度、采谱速度和测试重复性等各项指标均已达到目前国际同类产品的先进水平。专家组建议:继续加大产品的研发投入力度,并积极争取国家支持 加强产品的应用开发 做好市场开发工作,使产品尽早投放市场。   &ldquo 全二维气相色谱/快速气相色谱-飞行时间质谱联用仪&rdquo 的研发成功为打破国外厂家的长期垄断和推动国产质谱的发展具有重要意义。该仪器配备了采集与控制和数据分析两套软件。采用面向对象型和模块化方式开发软件,功能丰富强大,界面简洁直观高效,不仅能完全实现自动化控制和谱图采集,而且能实现数据批量处理 该软件还能与NIST 2014数据库对接,迅速获得相应的图谱和结构信息。仪器的自动调谐和谱图处理等软件算法技术达到国际先进水平。该项目共申请6项发明专利(已授权2项),以及软件著作权6项(已授权1项)。项目产品经用户测试,其检测精度较高,稳定性好,达到了国家产品标准。该仪器可以广泛应用于石油化工、香精香料、烟草酒业、食品安全、环境监测和中药鉴定等领域,对分析复杂样品尤为重要。   GCxGC-TOFMS(iTOFMS-2G)的实物外观图   Fast GC-TOFMS(iTOFMS-1G)的实物外观图产品介绍  全二维气相色谱-飞行时间质谱联用技术(Comprehensive Two-dimensional Gas Chromatography-Time of Flight Mass Spectrometry, GCxGC TOFMS)是近十年以来,国际上发展最迅猛的色质联用技术之一,是色谱-质谱联用技术发展的一个最新趋势。相比于常规气质联用具有高通量、高分离度和高灵敏度等显著优势,是解决复杂体系中全组分和痕量组分分析的最佳方案,逐渐成为石油化工、香精香料、烟草酒业、食品安全、环境监测和中药鉴定等领域的必备分析仪器。  快速气相色谱-飞行时间质谱联用技术(Fast Gas Chromatography-Time of Flight Mass Spectrometry, Fast GC-TOFMS)是当今最具潜力的气质联用技术之一,并已经得到了广泛的实践证明。与常规气质联用相比,能够提高3~6倍的分析速度(在保证足够的分辨率的条件下,只需十分钟就绝大数中等或中等高度复杂混合物的分离与分析)。不仅极大地提高了工作效率,节约了时间成本,而且对色谱柱的要求低,显著减小了对仪器的污染,降低了维护和使用成本。研发团队和公司:  何坚教授带领他的研发团队,经过两年多夜以继日的辛勤努力,开发出了中国首款具有完全自主产权的商品化小型台式气相色谱-飞行时间质谱联用仪。它具有高分辨、高灵敏度和高采集速度的优异功能,实现了与全二维气相色谱/快速气相色谱的完美对接。  厦门质谱仪器仪表有限公司(简称厦门质谱公司)成立于2012年,是国内一家专注于飞行时间质谱器技术研发与生产的新兴企业。去年9月成为江苏天瑞仪器股份有限公司(以下简称天瑞仪器)的控股子公司。厦门质谱公司总经理、厦门大学机电系(原科学仪器工程系)何坚教授师从中国质谱先驱季欧教授,多次担任质谱仪研制重大国家项目的技术负责人,曾研发成功国内首台高分辨率电喷雾离子源飞行时间质谱仪(2002年)。厦门大学机电系(原科学仪器工程系)是国内最早(1983年)、也是目前国内非常少的、具有以质谱仪研制为科研方向的工科院系。因此,厦门质谱公司传承了厦门大学三十余年质谱技术的研究经验与成果。  天瑞仪器在2012年一次推出GC-QMS、LC-QMS和ICP-MS三款质谱产品之后时隔2年,质谱仪产品家族又增添新的成员-全二维气相色谱/快速气相色谱-飞行时间质谱联用仪。至此,天瑞仪器在气质联用领域形成了从GC-QMS到GCxGC/Fast GC-TOFMS的高低搭配,形成完整的气质联用解决方案,成为目前国内质谱产品最全的厂家。去年天瑞仪器年报显示GC-QMS销售22台,创下迄今为止国产质谱的年销售最佳成绩。这表明天瑞仪器质谱产品已经逐步被国内用户认可,市场前景良好。
  • 二维磁性材料非线性光学研究取得重要进展
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "据悉,近年来,二维磁性材料在国际上成为备受关注的研究热点。它们能将自发磁化保持到单原胞层厚度,为人们理解和调控低维磁性提供了新的研究平台,也为二维磁性与自旋电子学器件的研发开辟了新的方向,在新型光电器件、自旋电子学器件等方面有着重要应用价值。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "尽管二维磁性材料的铁磁性质已有研究,但反铁磁态由于不具有宏观磁化,材料体系整体对外不表现出磁性,加之样品既薄又小,其实验研究是领域内的一大难题。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "针对这一问题,近日,复旦大学物理系吴施伟课题组与华盛顿大学许晓栋课题组合作,在二维磁性材料双层三碘化铬中观测到源于层间反铁磁结构的非互易二次谐波非线性光学响应,并揭示了三碘化铬中层间反铁磁耦合与范德瓦尔斯堆叠结构的关联。北京时间8月1日凌晨,相关研究成果以《反铁磁双层三碘化铬中巨大的非互易二次谐波产生》(“Giant nonreciprocal second harmonic generation from antiferromagnetic bilayer CrI3”)为题发表于《自然》(Nature)杂志。/span/pp style="text-align: center text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 273px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/4ab2a45d-ae2c-44ff-a0d7-2d4959a3a9a0.jpg" title="caef76094b36acaf4a6e7356761eb51503e99cde.jpeg" alt="caef76094b36acaf4a6e7356761eb51503e99cde.jpeg" width="400" height="273" border="0" vspace="0"//span/pp style="text-indent: 2em text-align: center "span style="font-family: " times new roman" font-size: 14px "双层三碘化铬 图片来自复旦大学物理系网站/span/pp style="text-align: justify "strongspan style="font-family: " times new roman" "将经典方法引入新领域 开辟广阔研究空间/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "研究工作中观测到的由层间反铁磁诱导的二次谐波响应让团队成员们非常兴奋,因为他们知道,这在二维材料的研究和非线性光学领域都具有重要的意义。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "“意义首先在于其独特性。”吴施伟介绍,迄今为止二维材料领域所研究的二次谐波大多由晶格结构的对称破缺引起。“对称破缺也就是破坏对称性,例如人的左右手原本是镜面对称的,如果一只手指受伤,那么镜面对称就破缺了。”而这种由磁结构产生的非互易二次谐波和前者有本质区别,从原理上就十分新颖。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "反铁磁材料由于没有宏观的磁矩,对外部的物理激励一般难以产生宏观的可测量的响应,对仅有几个原子层厚的二维反铁磁材料往往无能为力。“过去这个问题就像是灯光照不到的地方,一片黑暗无从下手。然而就是这样的一种‘暗’状态,现在能通过二次谐波的方式变‘亮’。这也是将一种经典的方法引入一个新领域的美妙所在。”吴施伟对此颇有感触。这种二次谐波过程对材料磁结构的对称性高度敏感,为二维磁性材料的研究开辟了广阔的研究空间。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "研究团队同时发现,双层反铁磁三碘化铬的二次谐波信号相比于过去已知的磁致二次谐波信号(例如氧化铬Cr2O3),在响应系数上有三个以上数量级的提升,比常规铁磁界面产生的二次谐波更是高出十个数量级。利用这一强烈的二次谐波信号,团队得以揭示双层三碘化铬的原胞层堆叠结构的对称性。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "吴施伟介绍,体材三碘化铬在高温下属于单斜(monoclinic)晶系,在低温下发生结构相变而变为菱形(rhombohedral)晶系,两者的差别在于范德瓦尔斯作用(一种原子或分子之间的相互作用力,相比于化学键的相互作用,范德瓦尔斯相互作用弱得多)的层间平移。但在寡层极限下,低温下的晶格堆叠结构还存在着争议。团队在实验中使用一束偏振光测量了材料在空间不同方向的极化,通过测量偏振极化的二次谐波信号,发现它与单斜晶格的堆叠结构都具备镜面对称性,这与国际上新近发表的理论计算结果一致,为研究二维材料层间堆叠结构与层间铁磁、反铁磁耦合的关联提供了新的实验证据和研究手段。/span/pp style="text-align: justify "strongspan style="font-family: " times new roman" "创新研发实验系统 实现基础研究突破/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "研究团队在实验中探测的反铁磁材料仅有两个原胞层厚度(厚度在2nm以下),而在此条件下,中子散射等测量手段很难奏效。针对这一问题,团队基于过去多年在二维材料非线性光学研究领域的积累,运用了光学二次谐波这一方法来探测二维磁性材料的磁结构与相关特性。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "光学二次谐波过程对体系的对称性高度敏感,光学二次谐波的探测方法从体系的对称性入手,能够灵敏地探测体系的反铁磁性。与通常探测磁性的实验手段不同,它不依赖于材料的宏观磁性,而取决于微观磁结构造成的对称破缺。双层三碘化铬在反铁磁态下,其磁结构不但打破了时间反演对称性,也同时打破了空间反演对称性,由此产生强烈的非互易二次谐波响应。当体系升至转变温度以上、或施加面外磁场拉为铁磁态后,磁结构的对称性却发生了改变,这一二次谐波信号也随之消失。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "自2017年至今,两年的协力共进浇灌出如今的成果。团队首先利用实验室已有的无液氦可变温显微光学扫描成像系统进行了初步测量,但由于该系统没有磁场,很多关键的实验测量受到了限制。为解决这一问题,课题组成员攻坚克难,利用一套无液氦室温孔超导磁体,自主研发搭建了一套无液氦可变温强磁场显微光学扫描成像系统,并借助新系统实现强磁场下的光学测量,完成了关键数据的探测。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "据了解,该研究工作的合作团队还包括香港大学教授姚望、卡耐基梅隆大学教授肖笛、华盛顿大学教授曹霆、美国橡树岭国家实验室研究员Michael McGuire,以及我系教授刘韡韬、陈张海、高春雷等。吴施伟和许晓栋为文章的通讯作者,我系博士研究生孙泽元和易扬帆为共同第一作者。研究工作得到自然科学基金委、科技部重大研究计划和重点研发专项计划等项目经费的支持。/span/ppbr//p
  • 柔性二维碳化钒基表面增强拉曼散射检测平台问世
    安徽理工大学力学与光电物理学院青年教师蓝雷雷与东南大学物理学院邱腾课题组合作,制备出两种类型的二维碳化钒(V4C3和V2C)MXenes材料,并证明这种材料可以作为性能优异的表面增强拉曼散射(SERS)平台,其中V4C3作为SERS活性材料首次报道。相关研究成果发表于《美国化学会-应用材料与界面》。柔性二维碳化钒MXene基滤膜的SERS增强效果示意图 安徽理工大学供图表面增强拉曼散射作为一种具有高灵敏度、分子指纹识别和快速无损测量的表面光谱分析技术,将检测灵敏度提升了百万倍以上,已广泛应用于生命科学、物理、化学、材料学、地质学、考古和艺术品鉴定等领域。“比如将SERS技术应用于患者呼出物、血清液、脱氧核糖核酸的检测,为早期患者的疾病诊断提供一种有力分析手段;应用于海洋微塑料、大气有毒有害气体、水体有机污染物和土壤重金属的微量检测,实现对环境中有害物质的监测;还可实现对危害公共安全的爆炸物质和疑似吸毒人员体液毛发中含毒品物质的快检。” 蓝雷雷向《中国科学报》介绍。近年来,一些MXenes材料表现出相当强的SERS活性,为SERS活性材料发展开辟了新前景。但其瓶颈在于灵敏度不足,无法满足实际应用需求。因此,将MXene材料的灵敏度推向更高水平仍然具有挑战性。此次研究中,蓝雷雷等提出了一种新的增强策略,通过结合二维裁剪和分子富集来设计高灵敏度的柔性MXene基SERS衬底,成功制备出两种类型的二维碳化钒MXenes材料。“我们研究发现,与块状MXene材料相比,二维裁剪赋予碳化钒MXenes费米能级附近更为丰富的态密度,促进了光致诱导电荷转移,增加了多达2个数量级的检测灵敏度。”蓝雷雷说。进一步,研究人员采用了一种分子富集方法,实现了2分钟内超快速分子富集、超高分子截留率和更低的检测限,从而获得了超灵敏的SERS检测。蓝雷雷说,“这项研究有助于设计和开发出高性能的新型MXene基SERS基底,可用于食品安全、疾病诊断、反恐搜爆、毒品稽查、环境监测和病毒检测等领域。”审稿人认为:作者将二维裁剪策略与分子富集效应相结合,这是一项有趣的研究工作,新型碳化钒基底的SERS增强效果显著,其中V4C3作为SERS基底在这之前未曾报道过。通过简单抽滤的分析物富集概念为实现超灵敏的SERS检测提供了一种有效的策略。相关论文信息:https://doi.org/10.1021/acsami.2c10800
  • 二维材料首现奇异“多铁性”状态,助力磁性数据存储设备开发
    美国麻省理工学院物理学家在单原子薄材料中发现了一种奇异的“多铁性”状态。他们的观察首次证实了多铁性可存在于完美的二维材料中。发表在最新一期《自然》杂志上的这一发现,为开发更小、更快、更高效的数据存储设备铺平了道路,这些设备由超薄的多铁性比特和其他新的纳米级结构组成。  研究作者、麻省理工学院物理学教授努格迪克称,二维材料就像乐高积木,不同组合会出现百变形状。“现在我们有了一个新的乐高积木:单层多铁体,它可与其他材料堆叠在一起,诱导出有趣的特性。”  实验证实,碘化镍在其二维形式中是多铁性的。更重要的是,这项研究首次证明了多铁有序可存在于二维中,这是构建纳米级多铁存储位的理想维度。  在材料科学中,“多铁性”指的是材料电子中任何属性在外场下的集体转换,如它们的电荷或磁自旋方向。材料可以表现为几种铁性状态中的一种。例如,铁磁材料是电子自旋集体沿着磁场方向排列的材料,就像向日葵向着太阳转一样。同样地,铁电材料由自动与电场对齐的电子电荷组成。  在大多数情况下,材料要么是铁电性的,要么是铁磁性的。它们很少能同时体现这两种状态。“这种组合非常罕见,”研究作者之一里卡多科明教授说。“即使对整个元素周期表都不加限制,也不会有太多这样的多铁材料生产出来。”  但最近几年,科学家们在实验室里以奇特的耦合方式合成了表现出多铁性的材料,既表现为铁电体,又表现为铁磁体。电子的磁自旋不仅可受磁场影响,还可受电场影响。  这种耦合的多铁性状态令研究人员十分兴奋,因为它具有开发磁性数据存储设备的潜力。在传统的磁性硬盘驱动器中,数据被写入快速旋转的磁盘上,磁盘上刻有微小的磁性材料域。悬浮在磁盘上的一个小尖端会产生一个磁场,它可以共同将域的电子自旋切换到一个方向或另一个方向,以表示编码数据的基本“位”——“0”或“1”。  尖端的磁场通常是由电流产生的,这需要大量的能量,其中一些能量可能会以热的形式损失。除了硬盘过热外,电流产生磁场和切换磁位的速度也有限制。科明和努格迪克等物理学家认为,如果这些磁性比特可由多铁性材料制成,它们就可使用更快、更节能的电场而不是电流感应磁场来切换。如果使用电场,写入比特的过程将会快得多,因为在电路中可在几分之一纳秒内产生场,这可能比使用电流快数百倍。
  • 岛津应用:贻贝中脂质成分的全二维分析方案
    在代谢组学中将对整体脂质进行系统分析称为脂质组学。脂质是生物的能量之源,是生物膜的主要构成成分,也担负着参与生物体内信号传导的重要作用。但是,构成脂肪酸的种类和不饱和度的组合多种多样,因此,在同时检测中很难进行全面的分析。对生物样品进行整体脂质提取后,通常先根据脂质的种类采用正相或HILIC(亲水相互作用色谱)进行分离,再对各部分脂质进行LC/MS分析。该方法的缺点是耗时较长。 全二维液相色谱仪可组合一维和二维不同的分离模式,并根据其分离特性,在各维的单独分析中对难以分离的组分进行高度分离。本文向您介绍使用可有效对多脂质组分进行全分离的岛津Nexera-e系统对贻贝中的脂质进行分离的分析示例。在一维系统使用HILIC色谱柱进行半微量分离,在二维系统进行超快速反相分离,并联用了岛津离子阱飞行时间质谱仪(LCMS-IT-TOF)作为检测器。Nexera-e和LCMS-IT-TOF联用可以得到受外部环境影响而变化的整体脂质的属性信息,从而可以对海洋生物的生物标记物及其脂质组分的变化进行更深层次的分析。 了解详情,敬请点击《Nexera-e 和LCMS-IT-TOF 联用对贻贝中脂质成分进行全二维分析》 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。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。 岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。岛津微信平台
  • 上海天美公布官方公众平台微信二维码
    上海天美官方公众平台微信已完成认证,欢迎各位专家、同行、同事积极订阅!~ 扫描以下 上海天美 二维码,速度关注。首先准备工具1、智能手机一部(这个是必须的)2、手机上装微信(这个也是必须的)具体操作步骤1、首先的注册微信客服端2、扫描二维码:操作方法:打开微信 朋友们 添加朋友扫描二维码 加为好友 关注成功 关于上海天美科学仪器有限公司 上海天美是由创建于1994年的上海天美科学仪器有限公司和2006年成立的上海天美生化仪器设备工程有限公司组成,它们都是天美(控股)有限公司的独资子公司。上海天美在上海、北京、广州、成都、沈阳、西安等地设立分公司。上海天美主要产品包括气相、液相、离子色谱仪、紫外/可见、原子吸收分光光度计、荧光光谱、电化学、酶标/洗板、超微量核酸蛋白测定仪、离心机、生命科学系列以及试剂、耗材和软件等,提供完整的实验室综合解决方案,为各行各业的客户服务。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.techcomp.com.cn 上海天美市场部2013年06月24日
  • 拓新产品架构 磐诺推出全二维气相色谱新品
    仪器信息网讯 近日,磐诺推出了全新全二维气相色谱产品GC1212,气相色谱家族再添一员,应用领域布局进一步完善。全二维气相色谱技术是一种多维色谱分离技术,利用两种极性不同的毛细管色谱柱,通过调制器串联形成二维气相色谱系统对样品组分进行分析。与常规一维气相色谱相比,全二维气相色谱具有分辨率高、峰容量大、灵敏度好、谱图分布规律性强等优点,是实现复杂样品分离鉴定的有力工具,在石油化工、环境、食品等领域有着很强的应用前景。常州磐诺仪器有限公司(以下简称:磐诺)是国内知名的色谱仪器厂家,一直专注于气相色谱及相关技术的研发和创新。为了深入了解该新产品,本网特别与磐诺就GC 1212全二维气相色谱仪产品相关话题进行了探讨。磐诺:着力推动全二维气相色谱普及化仪器信息网:请介绍磐诺推出全二维气相色谱产品的背景及其市场定位。磐诺:技术创新是一家科技企业,特别是仪器科技企业的灵魂和基石。对于气相色谱这项比较成熟的技术而言,是否能够再创新、在哪些方面进行创新、如何创新,是磐诺一直在考虑的问题。最近几年,全二维气相色谱技术凭借其远超常规一维色谱的分离能力,在石化、环境、食品、代谢等领域获得了越来越广泛的应用,被称为继毛细色谱柱以后气相色谱最具革命性的技术。但到目前为止,全二维技术还大多集中在高端科研实验室,在常规分析领域的渗透不足,在标准化方面的工作也缺乏亮点。更先进便利的分析工具亟待推广和应用,在市场广泛需求的推动、国家和行业政策的助力下,让技术转化为产品,产品服务于市场,进而真正惠及用户,是磐诺有责任也有能力去做的事。磐诺希望借助传统气相色谱技术的积累,能够为全二维色谱技术的推广贡献力量。全二维气相色谱产品GC1212磐诺作为国内领先的色谱厂家,依靠成熟的色谱研发、生产、市场和销售能力,再加上具有多年产品和应用开发的全二维技术专家团队,首次推出全新全二维气相色谱产品GC1212。要实现全二维技术的普及,就不能只聚焦于科研领域,我们希望能将该技术推广到常规应用实验室中,成为一种标准化的分析工具和手段。今后,我们将持续进行产品研发和升级,尽量减少客户的转换门槛,开发更多行业应用方案和前瞻性应用研究。并与相关的行业单位深度合作,建立示范合作点,共同推进方案和标准落地。另外,除了实验室色谱,磐诺全二维技术还可以整合到在线或便携式气相色谱产品中,进一步拓展产品线和应用场景。新品GC1212:一体化+专用软件仪器信息网:新品GC1212有哪些显著创新?磐诺:GC1212全二维气相色谱仪的创新主要有以下几点:第一、设备的整体性。之前几乎所有的全二维气相色谱都是在现有GC或GC-MS平台上加装一个全二维调制器来实现的,可以说,没有一家全二维厂家是基于自有GC产品,而现有的GC都只是为一维色谱分离而设计制造的,并没有考虑到全二维的功能需求。这样的组合产品在整体功能上就存在天生欠缺,最多只能做到信号通讯同步以及参数编辑整合。磐诺作为深耕GC技术的厂家,依托专精技术优势,可以更好地将全二维功能有机整合到GC平台中,从底层设计开始嵌入全二维模块,具有更好的功能兼容性和用户体验感。第二、在软件上实现了完全统一。使用一套软件实现仪器控制、状态监控、方法优化、数据采集和处理以及定制方案,不需要下载使用多套不同厂家的软件来编辑不同设备的对应设备方法;方法编辑更高效,错误率大大减少。软件还配有针对全二维气相色谱的流量计算和方法优化工具,方便用户进行系统配置和参数选择。在采集数据的同时,实时显示一维及全二维谱图,第一时间了解样品组成情况,方便提前进行计划调整和结果估算。第三、灵活定制方案。磐诺全二维GC产品主要针对科研及常规分析应用,对于某些专用分析需求,内置特定方法包:包括专用色谱柱系统、色谱参数方法、定制标样、定制化数据处理流程等,提供一整套完整的“交钥匙”解决方案。同时,对于科研用户,我们专业的技术团队提供从色谱柱配置、方法开发、数据处理到系统维护、方案定制等一系列全面的技术支持和服务。新手操作友好,对于初步接受全二维技术的用户,可以尽快上手使用,节省调试和方法开发,及数据处理的时间,以最快速度最小成本享受到全二维色谱技术带来的效果提升。着重石油化工等领域应用仪器信息网:磐诺的全二维气相色谱产品着力解决哪些实际应用问题?针对特殊领域应用是否推出新的解决方案?磐诺:全二维色谱主要解决复杂样品和复杂基质中的分离难题。我们推出的全二维GC产品也主要聚焦这个方向,特别在化工、环境和食品等行业推出针对性的分析方案,着力解决原有一维分析方案中分析时间长、需要大量预处理和预分离过程、以及设备要求高使用不便等问题。我们已经开发的方案包括:柴油中多环芳烃、航煤中烃组成、凝析油分析、蜡油及润滑油等重油中族组成和含氧化合物、环境中恶臭气体、食品中矿物油、香精香料等分析方案,也和国内一些分析机构进行合作,满足一些行业特定的分析需求。仪器信息网:对于新品的市场表现预期如何?磐诺:任何一种革命性的技术从开始出现到引领市场,都需要很长的一段时间,期间需要技术人员、配套材料、整体方案以及实际需求等各方面要素逐渐完善。我们现在习以为常的色谱技术,不管是毛细管色谱柱,还是色谱质谱联用,无一不是经过十几年甚至几十年的发展,才最终被市场接受。对于这款全二维GC新品,磐诺已做好充分准备,戒骄戒躁,砥砺前行,真正在产品设计和应用开发上下功夫,打造出具有国际领先水平的国产设备和自有方案。当然,我们也充满信心,在磐诺集团强大的研发生产和市场推广能力的保障下,同时得益于国家对高新技术的大力支持,以及各行业对国产新技术的旺盛需求,全二维GC产品会以比较快的速度推进,并得到客户和市场的认可。磐诺对新技术应用前景保有信心,未来全二维色谱系统会在相应应用领域分析工具数据中获得可观份额。
  • 科哲发布正-反二维液相色谱系统新品
    上海科哲生化科技有限公司作为中国薄层色谱仪器研发的中心,专业服务于中药行业,为中药行业提供从扫描仪、成像系统、点样仪、展开仪、铺板机等全套薄层色谱仪器。现如今大众对液相的接受度普遍较高,但液相亦有它的局限性,将薄层色谱和液相色谱相结合势在必行。为了解决这一问题,上海科哲生化科技有限公司推出了薄层-液相二维色谱。利用薄层的快速分离优势,将目标物提取传输至液相系统,是药物分析行业、有机合成实验室的理想选择。2DMax1100A3正-反二维液相色谱系统仪器组成:1、高压四元梯度泵系统;2、四波长UV-VIS检测器;3、全自动进样器; 4、色谱柱;5、模块化液相工作站;6、二维色谱切换阀系统主要特点:1、 两支色谱柱有效提高峰容量,用于分离复杂样品;2、 可用于正相&反相二维,解决溶剂兼容问题;3、 简单易用且功能强大的操作软件;4、 灵活的一维、二维切换系统;5、 自动进样器采用全封闭样品瓶,具有洗针功能,可避免样品污染;技术指标:1、流量范围:0-200mL/min(更大流量可定制);2、压力范围:0-4000Psi,过压保护;3、波长范围:190nm-850nm(四波长同时检测),准确度:0.2nm;4、光 源:氘灯-钨灯组合光源;5、自动进样器:144位;6、软件环境:Win7 / 10 (64位);7、通讯方式:网口通讯;2DMax1100P3正-反二维液相色谱系统仪器组成:1、高压四元梯度泵系统;2、四波长UV-VIS检测器;3、全自动进样器; 4、智能馏分收集器;5、收集试管架;6、制备柱;7、模块化液相工作站;8、二维色谱切换阀系统主要特点:1、 两支色谱柱有效提高峰容量,用于分离复杂样品;2、 简单易用且功能强大的操作软件;3、 灵活的一维、二维切换系统;4、 自动进样器采用全封闭样品瓶,具有洗针功能,可避免样品污染;技术指标:1、流量范围:0-200mL/min(更大流量可定制);2、压力范围:0-4000Psi,过压保护;3、波长范围:190nm-850nm(四波长同时检测),准确度:0.2nm;4、光 源:氘灯-钨灯组合光源;5、自动进样器:144位;6、馏分收集容器:试管孔径15mm,试管位数1607、软件环境:Win7 / 10 (64位);8、通讯方式:网口通讯;创新点:1、 两支色谱柱有效提高峰容量,用于分离复杂样品;2、 可用于正相&反相二维,解决溶剂兼容问题;3、 简单易用且功能强大的操作软件;4、 灵活的一维、二维切换系统;5、 自动进样器采用全封闭样品瓶,具有洗针功能,可避免样品污染;正-反二维液相色谱系统
  • 研究揭示二维半导体中本征极化子的原子级操纵
    极化子是半导体或绝缘体中的一种基本物理现象,是由材料体内的额外电荷(电子或空穴)在电声耦合作用下被束缚在局域晶格畸变处而构成的复合准粒子,对材料的输运特性、表面催化、磁性甚至超导性表现出重要影响。在原子尺度下对极化子的表征和操纵有助于了解极化子的基本物理机制,乃至材料的基本物理特性。然而,自极化子概念提出以来,研究发现具有极化子的材料体系中,额外电荷往往来自于晶格缺陷如空位、掺杂或吸附原子等,因而极化子在实空间中被束缚在缺陷附近,若要实现对极化子的人工操纵就需要克服晶格缺陷的影响,这阻碍了对极化子本征特性的观测和操控。   中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心表面国家重点实验室SF09组研究员吴克辉和陈岚长期关注表面低维体系的生长制备和新奇物性表征及操控,特别是在单原子和分子尺度下对表面局域结构特征(表面缺陷或吸附分子等)操纵方向。近日,该团队与中国科学技术大学教授赵瑾课题组合作,在二维半导体中本征极化子表征与操纵方面取得了突破,基于扫描隧道显微镜(STM)技术直接在二维材料的完整晶格中实现了高度可逆的单个本征极化子操纵。   物理所利用分子束外延技术在高定向热解石墨(HOPG)表面制备获得了高质量大面积的单层二维半导体薄膜CoCl2。利用STM针尖的隧穿电子注入原理,研究在完整的原子晶格任意位点处构造出与晶格缺陷无关的两种本征极化子,并实现对单个极化子的可逆写入、擦除、转换和横向迁移等一系列操纵过程。中国科大从第一性原理计算出发进一步在能量上佐证了该体系中两种不同空间构型的本征极化子稳定性,并证实了及其转变和迁移过程的可行性。   该工作首次在二维材料体系中发现了与晶体缺陷无关的本征极化子,解释了其形成机制,并实现了对单个本征极化子的原子尺度操纵。该体系为本征极化子的特性研究提供了极佳的平台,更在微纳信息存储领域表现出潜在的应用价值。相关研究成果发表在《自然-通讯》【Nature Communications 14, 3690 (2023)】。研究工作得到科学技术部、国家自然科学基金委员会和中国科学院的支持。
  • Science: 扫描探针显微镜控制器在二维磁性材料研究中的突破性应用进展
    导读:自2017年来,二维磁性在单层材料中的实现使得二维磁性材料受到了大的关注。范德瓦尔斯磁体让我们对二维限下的磁性有了更进一步的了解,不同磁结构的范德瓦尔斯磁体使得实验上探究二维下的磁学模型成为可能。例如,在单层CrI3中发现Ising铁磁,而XY模型的NiPS3在单层限下的磁性会被抑制。除了这些,有着变磁行为的范德瓦尔斯磁体更为有趣,比如在少层CrCl3中由于奇数层存在着未补偿磁矩,使得奇数层存在着spin-flop转变,而偶数层则没有。目前,现存的二维磁性材料非常稀少,这意味着新范德瓦尔斯磁体的发现,不仅仅有助于二维磁性的研究,更是为二维自旋电子学器件的应用提供了材料基础[1]。相比于传统的三维空间结构,二维层状磁性材料因其原子层间较弱的范德华尔斯作用力,能够人为操控其层间堆叠方式,进而有可能影响其磁耦合特性,为新型二维自旋器件的研制提供新思路。然而,堆叠方式与磁耦合间的关联机制仍不甚明晰,需要借助先进的扫描探针技术才能实现在原子层面的直接实验观测。美国RHK公司所提供的先进R9plus扫描探针显微镜控制器可以有效结合课题组自主研发的扫描探针设备,同时给予高效率的扫描控制,从而可以针对二维磁性材料应用领域展开更为深入的研究。本文重点介绍国内课题组灵活运用RHK公司扫描探针控制器,配合自主研发设计的扫描探针设备所开展的一系列国际前沿性二维材料领域的研究工作,其中各研究工作当前已在国际SCI核心学术期刊发表。科学成果的突破,离不开实验技术的不断攻坚克难。复旦大学物理学系教授高春雷、吴施伟团队通过团队自主研发搭建的扫描探针设备创造性地将原位化合物分子束外延生长技术和自旋化扫描隧道显微镜相结合,在原子层面彻底厘清了双层二维磁性半导体溴化铬(CrBr3)的层间堆叠和磁耦合间的关联,为二维磁性的调控指出了新的维度。相关研究成果以 《范德华尔斯堆叠依赖的层间磁耦合的直接观测》(“Direct observation of van der Waals stacking dependent interlayer magnetism”)为题发表于《科学》(Science)主刊,其中复旦大学物理学系博士后陈维炯为作者[2]。图中所示为陈博士与RHK技术总监进行深入的技术探讨,现场摸索优化测试信号,并详细沟通具体的测量细节,为后续高效率提取高质量大数据做准备。 课题组运用自主研制的自旋化扫描隧道显微镜测量技术,结合RHK公司先进的扫描探针显微镜控制器对自主研发实验设备实现测量调控,团队进一步在原子分辨下获取了样品磁化方向的相对变化,从而实现了实验突破,揭秘材料堆叠方式与磁耦合之间的直接关联性。团队以CrBr3双层膜作为主要研究对象和潜在突破口。双层CrBr3间较弱的范德瓦尔斯力赋予层间发生相对转动和平移的“自由”,从而使堆叠方式多样化成为可能。确实,在实验中获得的CrBr3双层膜具有两种不同的转动堆叠结构(H型和R型),分别对应迥异的结构对称性。其中,R型堆叠结构中,双层膜上下两层间同向平行排列,且沿晶体镜面方向作一定平移;H型堆叠结构中,双层膜上下两层之间旋转了180度,反向平行交错排列。这两种结构均是在相应的体材料中从未发现过的全新堆叠结构。至此,团队率先在原子尺度阐明了CrBr3堆叠结构与层间铁磁、反铁磁耦合的直接关联,为理解三卤化铬家族CrX3中不同成员的迥异磁耦合提供了指导。H型和R型堆叠的CrBr3双层膜自旋化扫描隧道显微镜测量 更多精彩案例: 《Nature》子刊:中国科大扭转双层石墨烯重要进展! 范德瓦尔斯堆叠的双层石墨烯具有一系列新奇的电学性质(例如,电场可调控的能隙、随扭转转角变化的范霍夫奇点以及一维拓扑边界态等)。当双层石墨烯的扭转转角减小到一系列特定的值(魔角)时,体系的费米面附近出现平带,电子在能量空间高度局域,电子-电子相互作用显著增强,出现莫特缘体和反常超导量子物态。另一方面,这些新奇的性质与双层石墨烯体系的扭转角度有着严格的依赖关系,体系层间相互作用随着转角减小会逐渐增强,因此探寻和研究这种层间耦合对理解扭转双层石墨烯的电子结构和物理性质至关重要。中国科学技术大学合肥微尺度物质科学研究中心国际功能材料量子设计中心(ICQD)物理系秦胜勇教授与武汉大学袁声军教授及其他国内外同行合作,利用扫描隧道显微镜和扫描隧道谱,次在双层转角石墨烯体系中发现了本征赝磁场存在的重要证据,结合大尺度理论计算指出该赝磁场来源于层间相互作用导致的非均匀晶格重构。相关研究成果以“Large-area, periodic, and tunable intrinsic pseudo-magnetic fields in low-angle twisted bilayer graphene”为题,于2020年发表于《自然通讯》(Nature Communications 2020,11,371)上[3]。图:小角度双层石墨烯中本征赝磁场的发现。对于转角为0.48度的双层石墨烯,在不加外磁场情况下,实验发现了贋朗道能(图b),理论计算进一步验证了这种贋磁场行为(图c),并估算出贋磁场值大约为6特斯拉(图e)。 该团队系统研究了小角度下(1°)双层石墨烯的电学性质,次证实了由晶格重构导致的本征赝磁场。先,研究人员发现体系中赝磁场导致了低能载流子的能量量子化,并计算出这种本征赝磁场在实空间的分布。研究发现赝磁场的分布并不是均匀的,而是以AA堆叠为中心呈涡旋状,且在AA堆叠边界区域达到大值;另外,该赝磁场的大小随着转角的减小而增大,其分布和大小受到外加应力的调控。该项研究证实,在小角度扭转双层石墨烯中晶格重构导致的赝磁场和强关联电子态存在着内在的关联,层间相互作用对体系的结构重构和性质变化有着非常重要的影响。这一现象可以推广到其他范德瓦尔斯堆叠的二维材料体系中。这项工作同时表明,具有本征赝磁场的小角度扭转双层石墨烯是实现量子反常霍尔效应的一个可能平台,为研究二维材料的性质和应用提供了新的思路。RHK公司提供的R9plus扫描探针显微镜强有力的为国内自主研发技术提供有力保障,除了在科研领域内重点关注的二维材料发挥重要作用以外,也对国内其它相关扫描探针设备研发领域课题组提供技术支持。中国科学技术大学陆轻铀教授团队与中国科学院强磁场科学中心、新加坡国立大学等单位合作,利用扫描探针控制器实现了高精度的磁力显微镜观察表征,报告了在超薄BaTiO3/SrRuO3 (BTO/SRO)双层异质结构中发现铁电体(FE)驱动的、高度可调谐的磁性斯格明子。在BTO中,FE驱动的离子位移可以穿过异质界面,并继续为多个单元进入SRO。这种所谓的FE邻近效应已经在不同的FE/金属氧化物异质界面中得到了预测和证实。在BTO/SRO异质结构中,这种效应可以诱导相当大的DMI,从而稳定强大的磁性物质。此外,通过利用BTO覆盖层的FE化,可以实现对斯格明子性质的局部、可逆和非易失性控制。这种铁电可调的斯格明子系统为设计具有高集成性和可寻址性的基于斯格明子的功能设备提供了一个潜在的方向。相关成果以题为“Ferroelectrically tunable magnetic skyrmions in ultrathin oxide heterostructures”发表在了Nat. Mater.上[4]。B20S5样品中磁性斯格明子的磁力显微镜表征 除此之外该课题组也对二维过渡金属硫化物材料MoTe2温度依赖的表面STM图像、电子结构、晶格动力学和拓扑性质进行了研究。研究结果以Uniaxial negative thermal expansion and band renormalization in monolayer Td-MoTe2 at low temperature为题,发表在美国物理学会杂志《物理评论B》上。该工作为二维过渡金属硫化物材料MX2的低温研究、实验制备和器件开发提供了直接的理论支持,其揭示的MoTe2低温下反常物性的内在物理机制对其它具有内在MX2八面体结构畸变的二维材料同样具有参考价值[5]。学术工作之外,该课题组在仪器设备研发方面也取得了优异的成果,课题组在国际上次研制成功混合磁体端条件下原子分辨扫描隧道显微镜(STM),相关研究成果发表在显微镜领域著名期刊Ultramicroscopy和著名仪器刊物Review of Scientific Instruments上。此工作利用混合磁体搭配RHK公司扫描探针设备开展原子分辨成像研究,对于突破当前超强磁场下只能开展输运等宏观平均效果测量的瓶颈,进入到广阔的物性微观起源探索领域,具有标志性意义。同时,课题组又针对超强磁场下的生物分子高分辨成像,搭建了一套室温大气环境下的分体式STM。该系统将一段螺纹密封式胶囊腔体通过一根长弹簧悬吊于混合磁体中心,并将STM核心镜体悬吊于胶囊腔体内用以减弱声音振动干扰。经测试,该STM在27.5特斯拉超强磁场下依然保持原子分辨。由于没有真空、低温环境的保护,搭建混合磁体超强磁场、超强振动和声音环境下的室温大气STM难度更大。此前,国际上还未曾报道过水冷磁体或混合磁体中的室温大气STM[6]。混合磁体STM系统:(a)混合磁体照片;(b)混合磁体STM系统简图;(c)STM镜体;(i-iv)分别为0T、21.3T、28.3T、30.1T磁场强度下石墨的原子分辨STM图像。 参考文献:1. Peng, Y., et al., A Quaternary van der Waals Ferromagnetic Semiconductor AgVP2Se6. Advanced Functional Materials, 2020. 30(34): p. 1910036.2. Chen, W., et al., Direct observation of van der Waals stacking-dependent interlayer magnetism. Science, 2019. 366(6468): p. 983-987.3. Shi, H., et al., Large-area, periodic, and tunable intrinsic pseudo-magnetic fields in low-angle twisted bilayer graphene. Nat Commun, 2020. 11(1): p. 371.4. Wang, L., et al., Ferroelectrically tunable magnetic skyrmions in ultrathin oxide heterostructures. Nat Mater, 2018. 17(12): p. 1087-1094.5. Ge, Y., et al., Uniaxial negative thermal expansion and band renormalization in monolayer Td?MoTe2 at low temperature. Physical Review B, 2020. 101(10).6. Meng, W., et al., 30 T scanning tunnelling microscope in a hybrid magnet with essentially non-metallic design. Ultramicroscopy, 2020. 212: p. 112975.
  • 雪景全二维气相色谱系统控制及数据处理软件
    雪景新型固态热调制器是世界上第一台商业化的基于固态半导体制冷技术的热调制器,使传统的全二维气相色谱彻底摆脱了液氮和其他制冷剂的使用。独特的机械和热管理设计保证了产品与目前主流热调制器相当的调制性能。其小巧的结构和方便的操作极大地简化了GC×GC技术的使用难度和运营成本,适合于在广大常规实验室和野外检测的分析实践中进行推广应用。  固态热调制器还可以安装与任意GC平台上,配合独立的控制软件和全二维数据处理软件,非常方便地将常规的一维GC或者GCMS升级成全二维气相色谱系统,极大提高原有系统的峰容量和分离能力。  固态热调制器控制软件 SSM Viewer  主要功能包括:固态热调制器状态实时监测;固态热调制器参数(冷热去温度、程序升温、调制周期等)设定与控制;外部设备同步,支持手动启动;方法编辑和进样序列编辑。  全二维气相色谱系统配置软件  全二维GC计算器是配置GC分析柱和气流系统,特别是包括多个分析柱和多点流路控制的参数设置工具。系统应用包括分析柱反吹,流出物分流,中心切割,气流调制/热调制的全二维GC或以上的任意组合系统。  全二维数据处理软件Canvas  雪景科技Canvas能够直接读取安捷伦数据文件,同时支持其他通用色谱质谱数据文件格式。  主要功能包括:二维数据可视化、色谱峰自动检测与积分、质谱数据分析和NIST库检索、化合物族建立和分析、色谱图比较与差异分析、基本定性和定量以及其他定制功能。
  • 中国科技大学为二维材料家族添加全新成员
    近日,中国科学技术大学化学与材料科学学院吴长征教授实验课题组和武晓君教授理论计算课题组合作,成功实现非范德华力层状材料AMX2(A=单价离子,M=三价离子,X=氧族元素)精准剥离,获得保持计量比的AMX2二维材料,为二维材料家族添加全新成员。该新二维材料展现出较之块材提升三个数量级的室温超离子导电行为。相关成果于10月18号在线发表在《自然• 化学》杂志上(Nature Chemistry 2021, DOI: 10.1038/s41557-021-00800-4)。近年来,二维材料由于独特的电子结构和丰富的物理化学性能引起人们大量关注。其中,范德华力层状材料,由于层间的弱相互作用力,使得人们可以通过多种剥离手段获得其保持块材的组分和结构的单层二维材料,推进了其在降维后量子限域效应下的本征性能研究。对于非范德华力层状材料,层间的强化学键作用极大地阻碍了原子级厚度二维结构的制备。尽管通过选择性刻蚀化学活性层,人为构建范德华力间隙,能够实现单层或寡层纳米片的制备,但目前往往不可避免剧烈破坏原始晶格,致使所获二维材料的组分和结构与块材产生巨大差异。当前,如何实现具有块材组分和结构的二维非范德华力层状材料仍存在巨大挑战。AgCrS2的二维结构与离子输运性能为此,吴长征教授团队针对非范德华力层状材料AMX2系列化合物,通过可控电化学插层手段,利用金属A与大半径插层分子电对之间的氧化还原电势差,成功剥离获得与块材几乎一致组分和结构的二维结构,为二维材料家族添加全新成员。以AgCrS2为例,不同厚度的纳米片均由两层(CrS2)夹着一层Ag的三明治结构方式组成,并表现出统一的AgnCrn+1S2(n+1)(n为Ag层数目)化学式。不仅如此,团队发现AgCrS2纳米片的离子导电性随着厚度降低而大幅提高,并在单层展现出室温超离子导电行为,较之块材提升了三个数量级。理论计算指出,在该二维材料中Ag+离子沿着四面体空位的跃迁能垒大幅降低,从而将这种在块材中的高温超离子导电相(仅在673 K以上出现)稳定至室温。该项工作是吴长征教授课题组近年来在大尺寸二维纳米片相关研究(全单晶溶液相剥离制备超大尺寸、缺陷可调的非碳二维材料以及二维同质结构: JACS,2017,139, 9019;JACS,2018,104, 493 JACS,2019, 141,592 Adv. Mater.2019, 201900568)的拓展延续。二维材料全新家族成员,为未来二维非范德华力层状材料的合成和探索提供了新思路。中国科学技术大学微尺度彭晶博士后,刘雨桦博士和吕海峰博士后是本论文共同第一作者,吴长征教授是本论文通讯作者。该项研究工作得到了国家自然科学基金委国家杰出青年科学基金、重大项目以及国家重点研发计划等项目的资助。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41557-021-00800-4
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    Agilent InfinityLab 二维液相色谱解决方案二维液相色谱是传统液相色谱技术的重要补充。Agilent InfinityLab 二维液相色谱解决方案确保您能够自动进行多步分离、离线分析和样品前处理,帮助您在面对最具挑战性的分析物和复杂样品做出明智决策,分析快人一步,让您可以得到需要的结果。将分离能力与应用需求相匹配InfinityLab 二维液相色谱的通用性可帮助您应对各种各样的应用。在单次运行中,您可以利用最大化的分离能力得到整个样品的完整信息,或切割出指定部分进行进一步分离。InfinityLab 二维液相色谱应用简报集 - 内容提要制药与生物制药寡核苷酸检测无需手动纯化直接分析合成的寡核苷酸——使用 Agilent InfinityLab 二维液相色谱解决方案进行在线脱盐和离子对反相液相色谱分析。传统方法痛点:由亚磷酰胺化学法合成的寡核苷酸通常使用阴离子交换色谱进行纯化,再进行 IP-RPLC 分析,阴离子交换纯化馏分的高含盐量会削弱寡核苷酸参与离子配对的能力。需要在 IP-RPLC 分析之前对样品进行脱盐,这一步骤通常使用离心过滤器手动完成。二维液相优势:在第一维(1D) 中进行在线脱盐,随后在第二维 (2D) 中进行 IP-RPLC 分析,提高了工作流程速度,避免了手动的样品前处理。多肽胰高血糖素使用 2D-LC 作为 MSD 分析的自动脱盐工具——由 MS 不兼容的 USP 方法直接进行药物多肽的质量选择检测。传统方法痛点:治疗性多肽和蛋白质的表征及杂质分析需要联合使用色谱分离和质量选择检测。然而,多肽和蛋白质的色谱分离方法通常使用 MS 不兼容的流动相。二维液相优势:多中心切割 (MHC) 二维液相色谱 (2D-LC) 作为质量选择检测的自动脱盐工具。在第一维中,使用 MS 不兼容的流动相根据 USP 39 分析多肽胰高血糖素,然后在第二维中进行自动脱盐和质量选择检测。脱酰胺胰岛素、氯二氟苯甲酸用于药物杂质分析的高分辨率采样二维液相色谱——隐藏在 API 峰下的相对浓度杂质的检测。传统方法痛点:分析与活性药物成分 (API) 有关的低浓度杂质对原料药的质量控制来说至关重要。当杂质与 API 的化学结构相似且浓度差异较大时,色谱分离与检测将变得困难。二维液相优势:高分辨率采样二维液相色谱实现两种紧邻洗脱的化合物的分离和定量。N,N-二乙基间甲苯酰胺 (DEET)多中心切割二维液相色谱在杂质分析方法开发中的应用传统方法痛点:在药物和精细化学品的开发和生产过程中,杂质分析非常重要。杂质通常与主要化合物结构相似,且相互间结构也相似。使用具有给定选择性的系统(色谱柱-溶剂组合)可能无法实现分离。二维液相优势:能发现可能存在的共洗脱化合物。此外通过向样品添加疑似杂质还可确证对杂质的鉴别。食品安全啤酒使用全二维液相色谱对不同类型的啤酒进行指纹图谱分析传统方法痛点:啤酒是一种成分非常复杂,常规一维液相峰容量有限,对复杂体系的分离能力有限。二维液相优势:对不同类型的啤酒进行全二维液相色谱分析。通过与标准物质进行对比分析及质谱检测,鉴定出啤酒中的苦味化合物。非靶向多样品分析(指纹图谱分析)能够对所分析的不同啤酒类型进行分类。轻松应用二维液相色谱完整的强大功能 安捷伦二维液相色谱解决方案使您能够执行任何分离模式:中心切割二维液相色谱、多中心切割二维液相色谱、全二维液相色谱和安捷伦独特的高分辨率采样二维液相色谱。从完整的全程解决方案中获益,解决方案结合了:- 强大的液相色谱仪器以获得可重现的结果- 直观的软件以实现简单的方法设置和便捷的数据分析- 完美匹配的色谱柱以达到最高的正交性和分离度- 应用和专业培训以获得最大二维液相色谱效率获取安捷伦二维液相色谱解决方案。扫描下方二维码,关注“安捷伦视界”公众号,获取更多资讯。
  • 高性能二维钙钛矿太阳电池制备成功
    近日,中科院大连化学物理研究所研究员刘生忠团队与陕西师范大学教授赵奎合作,在二维Dion—Jacobson(DJ)钙钛矿成膜控制研究中取得新进展,制备出高效率芳香族二维DJ钙钛矿太阳电池。相关研究发表在Advanced Energy Materials上。近年来,二维有机—无机杂化钙钛矿半导体材料凭借其高的环境稳定性和结构多样性,受到研究界广泛关注。该研究中,合作团队利用原位表征手段,实时追踪二维DJ钙钛矿前驱体溶液反应形成固态薄膜的结晶过程,以及其对量子阱生长、电荷传输、太阳电池性能的影响。研究发现,溶液处理过程中,快速提取溶剂可以加快钙钛矿相的成核和生长,避免从中间相到钙钛矿相的间接转变。因此,通过提升薄膜质量、优化量子阱的厚度分布,有利于提高二维钙钛矿太阳电池的电荷传输效率、载流子寿命和迁移率,最终改善电池的短路电流和开路电压,制备出效率为15.81%的器件。据了解,这是目前文献可查的芳香族二维DJ钙钛矿太阳电池的最高效率。该研究对指导DJ钙钛矿实现更加优化的光电性能和器件性能具有重要意义。相关论文信息:https://doi.org/10.1002/aenm.202002733
  • 乌尔姆大学电镜组《自然通讯》:二维聚合物透射电镜高分辨成像分辨率突破2埃!
    1.透射电镜(TEM)成像挑战透射电镜高分辨成像是新材料结构研究不可或缺的技术之一,尤其是发展得欣欣向荣的二维材料界, 得益于它们易于剥离或者生长成薄膜的性质, TEM在二维材料成像上可谓所向披靡。近年来二位聚合物是潜力无限的新兴二维材料,我们可以用乐高来想象二维聚合物,不同的积木结构(单体monomers)通过在水和气体界面聚合搭出一个二维的网格,每层网格之间再通过范德华力结合。各式单体带来了材料结构和性能的无限可能[1],与此同时结构的解析是发展新二位聚合物过程中不可或缺的一环。在TEM的成像的过程中,高速电子如同密集的子弹穿透研究材料,和材料进行碰撞并传递能量,一方面电子携带了结构的信息,同时这种强力轰击又破坏了材料的结构,连锁反应导致大面积的积木的轰然倒塌。这意味着我们只能用非常少量的电子来获得结构信息,否则材料就会被打乱成无序状态。然而电子少信息也少,只能得到低清的图像,缺乏高清细节。因此TEM表征二维聚合物以及所有对电子轰击敏感的材料是电镜领域的一大挑战。图1,辐照损伤黑魔法(图1左作者 J. S. Pailly, 来源, 中右来源:depositphotos)2.优化电压,突破2 埃[2]!乌尔姆大学的Kaiser教授电镜组的研究人员梁宝坤和戚浩远博士接受了这个挑战。重要的第一步,就是研究如何降低电子对于材料的损伤。进而提高成像的分辨率,看到二维聚合物里前所未见的细节。在TEM中,电子发射的速度是影响着电子对材料杀伤力的重要条件之一。研究人员在高分辨成像使用的电压范围内 (80-300 kV), 通过电子衍射量化测量了二维聚亚胺能收受的总最大电子轰击量。然而这里我们需要注意的是,由于电子和材料结构相比如此微小,不少电子在分子积木搭建的二维结构间隙中穿过,因此使用的电子总量高并不代表能获得更多结构信息,我们还需要得到其中递信息的电子的比例。在图表中,可以看到这两个变量相对电压有着相反的变化趋势。结合两个变量,我们得到电子利用的最高效率在120 kV 达到顶峰。图2 二维聚亚胺结构图示。材料可承受电子量,结构信息比例和电子利用效率不同电压的量化分析。最优电压和相差矫正的强强联手,研究人员终于看到了高清版的二维聚亚胺结构,成像分辨率首次达到了2 埃以内,细节历历在目!图3 2D-PI-BPDA 和2D-PI-DhTPA的高分辨图像以及图像模拟。FFT显示出图像分辨率突破 2 埃。3.首次呈现间隙缺陷表活引导的界面二维聚合物合成方法,实现了晶圆尺寸级别的高结晶度的薄膜自下而上的生长[3][4]。样品晶区之间的晶界结构以及晶体缺陷材料非常重要的特征。通过优化TEM成像条件,清晰的视野使更多结构细节得以浮现,二维聚亚胺的单体卟啉中心4埃直径的孔道清晰可见。然而在某些区域,图像上的‘异象‘让研究者一时以为自己眼花了。2D-PI-BPDA 的孔洞的四个角出现神秘亮点,2D-PI-DhTPA里发现的则是半月形的弧线。通过文献分析和密度泛函(DFTB)的计算的帮助,终于解密了这些神奇的图案来自于卟啉分子在规整的二位聚合物网格中形成的间隙缺陷。研究人员解释这种缺陷产生的动力来自于被酸性环境质子化之后带正电荷的分子间产生的静电排斥作用。就如同乐高积木上突然长出了一些新的凸起点,导致它们无法完美堆叠在一起。然而当他们扭转或者平移之后,对抗解除,就可以继续堆叠,从而构成了类似统计模型中展示的结构。图4 2D-PI-BPDA 和2D-PI-DhTPA的间隙缺陷图,DFTB计算结构以及图像模拟。4.分辨单体侧边官能团得益于分辨的提高,单体侧边的官能团能够被直接分辨。单体DhTPA 的苯环上2,5对位各链接了一个氢氧根,研究人员通过对比图像上单体宽度的半峰宽惊喜地发现在目前in-focus成像条件下,官能团的氢氧根侧链能被轻松分辨。这对理解二维聚合物的通道环境对材料性质的影响有重要意义。图5 2D-PI-BPDA 和2D-PI-DhTPA 链接单体的结构,以及其高分辨图像宽度测量。5.应用展望研究人员继续对半无序状态下的亚胺进行了成像和分析, 从图可见,原本六边形的网格结构被许多五边和七边的结构取代。为了量化分析,研究人员利用了神经网络的方法来分析结构中多边形的配比,以及单体间距的长短角度。这个新工具可以帮助电镜研究人员进一步提高数据分析的效率,跨学科联合,事半功倍。图6 a-PI 高分辨成像以及神经网络图片分析结果。参考文献:[1] Feng X and Schlüter A D 2018 Towards Macroscopic Crystalline 2D Polymers Angew. Chemie - Int. Ed.5713748–63[2] Liang B, Zhang Y, Leist C, Ou Z, Položij M, Wang Z, Mücke D, Dong R, Zheng Z, Heine T, Feng X, Kaiser U and Qi H 2022 Optimal acceleration voltage for near-atomic resolution imaging of layer-stacked 2D polymer thin films Submitted[3] Ou Z, Liang B, Liang Z, Tan F, Dong X, Gong L, Zhao P, Wang H, Zou Y, Xia Y, Chen X, Liu W, Qi H, Kaiser U and Zheng Z 2022 Oriented growth of thin films of covalent organic frameworks with large single-crystalline domains on the water surfac J. Am. Chem. Soc.[4] Sahabudeen H, Qi H, Glatz B A, Tranca D, Dong R, Hou Y, Zhang T, Kuttner C, Lehnert T, Seifert G, Kaiser U and Fery A 2016 Wafer-sized multifunctional polyimine-based two-dimensional conjugated polymers with high mechanical stiffness Hafeesudeen Nat. Commun.71–8
  • 二维微机电(MEMS)阵列为移动光谱分析仪打下基础
    近日,德州仪器 (TI) DLP® 产品部的业务拓展经理 Mike Walker和 Optecks 的首席技术官 Hakki Refai 博士发表文章:二维微机电(MEMS)阵列为移动光谱分析仪打下基础,如下是文章全文。  在近红外 (NIR) 光谱分析领域中,一个将便携性与高性能实验室系统的准确性和功能性组合在一起的系统将极大地改进实时分析。由一块电池供电的小型手持式光谱分析仪的开发可以实现对工业过程、或食品成熟度的评估在现场进行更有效的监控。  大多数色散光谱分析测量在一开始采用的都是同样的方式。被分析的光通过一个小狭缝 这个狭缝与一个光栅组合在一起,共同控制这个仪器的分辨率。这个衍射光栅专门设计用于以已知的角度反射不同波长的光。这个波长的空间分离使得其它系统可以根据波长来测量光强度。  传统光谱测量架构的主要不同之处在于散射光的测量方式。两种常见的方法有(1)与散射光物理扫描组合在一起的单元素(或单点)探测器,以及(2)将散射光在一组探测器上成像。  使用 MEMS 技术的方法  使用具有一个单点探测器、基于光学微机电系统 (MEMS) 阵列技术的全新方法可以克服传统光谱分析方法中的很多限制。在基于单点探测器的系统中,一个固态光学 MEMS 阵列用简单、空间波长滤波器取代了传统的电动光栅。这个方法可以在消除精细控制电动系统中问题的同时,利用单点探测器的性能优势。近些年,此类系统已经投入生产,其中,扫描光栅被取代,并且 MEMS 器件过滤每一个特定波长进入单点探测器。这个方法在实现更加小巧和稳健耐用光谱分析仪的同时,也表现出很高的性能。  相对于线性阵列探测器架构,光学 MEMS 阵列的使用具有数个优势。首先,可以使用更大的单元素探测器,以提高采光量,并极大降低系统成本和复杂度,这对于红外系统更是如此。此外,由于不使用阵列探测器,像素到像素噪声被消除了,而这可以极大地提升信噪比 (SNR) 性能。SNR 性能的提高可以在更短时间内获得更加准确的测量结果。  在一个使用 MEMS 技术的光谱分析系统中,衍射光栅和聚焦元件的功能与之前一样,但来自聚焦元件的光在 MEMS 阵列上成像。要选择一个用于分析的波长,一个特定的光谱响应波段被激活,这样的话,就可以将光引入到单点探测器中进行采集和测量。  如果 MEMS 器件高度可靠,能够生成可预计的滤波器响应,并且在不同的时间和温度下保持恒定,那么这些优势就可以实现。  将一个 DLP® 芯片或数字微镜器件 (DMD) 用作一个空间光调制器,并且在一个光谱分析仪系统架构中将其用作 MEMS 器件的话,可以克服数个难题。首先,使用一组铝制微镜来接通和关闭进入单点探测器的光,这在广泛的波长范围内是光学有效的。其次,数字微镜的打开和关闭状态由机械止动装置和互补金属氧化物半导体 (CMOS) 静止随机访问存储器 (SRAM) 单元的锁存电路控制,从而提供固定的电压镜控制。这个固定电压、静止控制意味着这个系统不需要机械扫描或模拟控制环路,并且能够简化校准。它还使得光谱分析仪设计更能免受温度、老化或振动等错误源的影响。  DMD 的可编程属性具有很多优势。其中某项优势会在进行光谱分析仪架构设计时显现 -- 如果以被用作滤波器的微镜的寻址列为基础。由于 DMD 分辨率通常高于所需的光谱,DMD 区域会出现欠填充的情况,并且会对光谱过采样。这使得波长选择完全可编程,并且在光引擎出现极端机械位移的情况下,将额外微镜用作重新校准列。  此外,DMD 是一个二维可编程阵列,这为用户提供高度的灵活性。通过选择不同的列数量,可以调节分辨率和吞吐量。扫描时间可动态调整,如此一来,用户可对所需波长进行更长时间、更加详细的检查,从而更好地使用仪器时间和功能。此外,相对于固定滤波器器具1,诸如采用的 Hadamard 图形等高级孔径编码技术,可实现高度的灵活性和更高性能。  总之,与目前的光谱分析系统相比,使用 DMD 的光谱分析器件可实现更高分辨率、更高灵活性、更加稳健耐用、更小的外形尺寸和更低的成本,从而使得它们对于广泛的商业和工业应用更有吸引力。  单探测器架构消除噪声  目前基于线性阵列的光谱分析仪主要受到两个因素的限制。首先,探测器的波长选择受到像素孔径的限制。探测器的尺寸决定了采集到的光量,从而影响SNR。诸如Hamamatsu G9203-256的常见磷化砷镓铟 (InGaAs) 256像素线性阵列的尺寸为50微米 x 500微米。相反地,一个数字微镜阵列是一个完全可编程的矩阵,可以针对应用来配置列的数量和扫描技术。这可以将更大的信号呈现给通常与DMD一同使用的更大的1毫米或2毫米的单点探测器。将窄带光过滤到一个线性阵列中 -- 通常是50微米宽像素 -- 也许会出现串扰的问题。像素到像素干扰会成为读取过程中产生噪声的主要原因。这些干扰可通过单探测器架构消除。此外, 通过利用1kHz至4kHz的数字微镜扫描速度,单点探测器可以达到与平行多点采样相类似的驻留时间。对于基于MEMS -- 或基于DMD -- 的紧凑型光谱分析仪引擎,结果显示SNR的范围大于10000:1。  对于超级移动光谱分析仪十分关键的小型、高分辨率2D MEMS阵列  为了尽可能地提高性能,用户需要考虑可被用于将光线反射至探测器的MEMS总面积。然后,将这个面积与可用单点探测器孔径尺寸仔细匹配。  一个采用5.4微米微镜的DMD具有超过40万个可用像素,并且可以针对700纳米至2500纳米的波长进行优化。该款DMD是DLP2010NIR,它采用一个被称为TRP的全新像素架构。如图1中所见,这个像素提供17度的倾斜角。DLP2010NIR在一个评估模块中运行 这个评估模块提供针对光谱分析应用场景的独特光学架构。一个利用17度接通和关闭角度的光学路径可以用一个尽可能减少散射光的小巧引擎实现高性能感测分辨率。  图2中显示了这个针对光谱分析使用情况的独特光学引擎。这个系统优化了整个光路径中光学信号。来自样本的响应在DMD上成像,从而实现对每个波长的空间控制。这个评估模块的目的在于,通过将高效MEMS用作光谱分析中的高速2D滤波器,来获得设计优势。它是一款小巧、结实耐用且高度自适应系统,能够使光谱分析走出实验室,直接应用于现场测量或含光源测量。与传统光谱分析仪相比,同一个器件中的透射和反射测量头互换功能可以实现性能基准测试。  一个利用DLP2010NIR芯片的光谱分析光引擎有数个照明模块,并且每个模块的工作方式稍有不同。在一个传输模块中,光源、比色皿支架、高精度比色皿和和其它安装硬件被用于完成透射样本的吸收量和散射属性的测量。NIR透射测量值可用于液体样本,诸如果汁的水含量或出现的气体特征。这些数据能够提供与果汁原产地有关的很多信息。在固体样本中,NIR透射可以测量塑料管的不透光度,而这是观察气体和液体在传送线路中流动的重要参数。线路内的透射测量也被用于分析黄油在生产过程中的水含量,这样可以及时调整黄油制作工艺,从而节省了时间、尽可能降低成本,并且增加最终产品的质量。  或者,在样本无需与光谱分析仪窗口接触的测量中,反射模块是一个选择。它可以在几厘米的距离之外灵活地执行扫描操作,比如肉品被包装在塑料薄膜后监测肉品质量。诸如血糖预测等健康应用方面,也可以使用皮肤的漫反射来成为NIR区域内特色应用。  最后,在光纤耦合模块中,不论是透射测量,还是反射测量,它们都是通过光纤实现。这样可以在光谱分析仪与样本无法直接接触时实现测量。此类采样示例包括监视工业过程、测量导管中流动的液体、分析鸡肉、牛肉和猪肉中的湿度、脂肪和蛋白质含量。这些模块极大地扩展了应用范围,并且提供更高的测量性能。Optecks具有能够实现所有这些采样方法的照明模块解决方案。  正如之前讨论过的那样,使用DMD的光谱分析器件将功能拓展至对多个物质的分析、测试和测量。它们为实现更加准确的性能、更高分辨率、更大灵活性、更好的稳健耐用性和更小外形尺寸光感侧解决方案提供一个途径。此外,使用DMD的光谱分析仪还带来了更高的测量可靠性,而这在之前使用的传统光谱分析系统中,这也许是无法实现的。不论用户是打算用它测量农田中的庄稼需要的灌溉量,或是想要预测食物中的腐败程度,光谱分析都在不断成为准确、实时分析的强大方法。  参考书目  1 Pruett, E.,“德州仪器 (TI) DLP® 近红外光谱分析仪的最新发展可实现下一代嵌入式小巧、便携式系统”SPIE 9482-13 2015年4月  作者简介  Mike Walker先生是德州仪器 (TI) DLP® 产品部的业务拓展经理,负责这个部门的光谱分析业务。在过去几年中,Walker始终致力于将这项突破性架构引入到IR感测领域。在此之前30年间,Mike领导了TI的多个技术和业务团队。  Hakki Refai博士是Optecks的首席技术官。他在针对基于DLP系统的光学、电子和软件系统的设计和开发方面拥有10几年的经验。Refai博士在先进电子设备的设计、生产和分销方面具有5年多的领导经验。
  • 岛津应用:植物油中甘油三酯的全二维分离检测方案
    甘油三酯是3 分子长链脂肪酸和甘油组成的脂肪分子。动物油和植物油均为甘油三酯类脂肪化合物。因为甘油三酯难溶于水性溶剂,所以通常使用银离子载体的正相分析或者有机溶剂的反相分析进行分离。但是,由于脂肪酸中存在非常多的分子种类,使用单一液相系统将很难对天然油脂中的甘油三酯进行分离。 为了对复杂样品进行高效分离,使用岛津全二维液相色谱仪Nexera-e 非常有效。Nexera-e 使用全二维液相色谱法,具有一维和二维两种不同的分离模式,通过组合多维分离系统,可对常规一维LC难以分离的组分进行分离。本次分析对含多个甘油三酯的琉璃苣油,在一维系统中使用银离子色谱柱(正相条件)进行微尺度分离,在二维系统中使用无水性溶剂的有机溶剂的二元梯度进行反相分离,并联用蒸发光散射检测器(ELSD)和离子阱飞行时间质谱仪(LCMS-IT-TOF)。 通过LCMS-IT-TOF 得到的琉璃苣油中甘油三酯的全二维分离图谱和特定部分的MS 光谱Comprehensive 2D Plot of Triglycerides in Borage Oil with LCMS-IT-TOF in Addition to the Mass Spectra of Assigned Blob 了解详情,敬请点击《Nexera-e 和ELSD/LCMS-IT-TOF 联用对植物油中的甘油三酯进行全二维分离》 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。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。 岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。岛津微信平台
  • JEOL与Zoex达成TOF-MS全二维气相色谱OEM协议
    美国马塞诸塞州,2013年6月7日,日本电子美国公司与Zoex公司达成OEM协议,提供Zoex全二维气相色谱(GCxGC)与JEOL最新的AccuTOF GCV 4G高分辨率飞行时间质谱仪。有关该协议的具体条款没有披露。  “我们很高兴与Zoex合作,结合全二维气相色谱的高分辨率,质谱分析的高灵敏度,将为复杂的混合物分析提供一个非常强大的平台。”日本电子美国公司质谱产品经理Robert B. Cody说。  AccuTOF GCV 4G飞行时间质谱仪可以在电子轰击源(EI)和场电离源(FI)之间轻松转换,将在EI模式下的数据库检索能力与FI模式下确定分子量信息相结合。不同于化学电离(CI),场电离源不需要试剂气体,而且场电离源模式下的质谱图是非常简单的,具有很少或没有碎片组成的分子离子。无论在EI或FI模式下,或与可选的CI离子源,AccuTOF GCV 4G都可以进行准确的质量测量。GCV AccuTOF 4G是唯一的一款质谱仪可以为全二维气相色谱(GCxGC)提供三个电离模式(EI、FI、CI),并获取高分辨率精确质量的信息。  将JEOL AccuTOF GCV 4G 飞行时间质谱仪与Zoex公司经过验证的热调制技术、气相色谱图像软件组合,将为复杂混合物分析提供无与伦比的性能分析。利用GCxGC/HR-TOF-MS进行原油分析的谱图  JEOL美国公司  日本电子是一家世界领先的从事高端电子光学设备及仪器仪表研究和开发的企业。其核心产品包括电子显微镜(SEM和TEM),半导体工业领域所用的仪器设备,以及分析仪器包括质谱仪,NMRs和ESRs等。  日本电子美国公司,是日本电子1962年在美国注册成立的全资附属公司。该公司拥有13个区域服务中心,并在美国提供紧急服务和技术支持。编译:秦丽娟
  • 中科大在二维材料固态自旋色心研究中取得新进展
    中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在二维范德瓦尔斯材料固态自旋色心领域取得重要进展。该团队李传锋、唐建顺研究组与匈牙利魏格纳物理研究中心教授AdamGali等合作,实验研究并理论解释了六方氮化硼(hexagonalboronnitride,hBN)中带负电硼空位(VB-)色心受磁场调制的自旋相干动力学行为,揭示了hBN中VB-色心电子自旋与核自旋之间的相干耦合和弛豫机制,这对发展基于二维范德瓦尔斯材料的相干自旋系统及低维量子器件具有重要意义。9月29日,相关研究成果发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。 近年来,研究发现,宽禁带范德瓦尔斯材料hBN是室温自旋色心的优秀宿主。范德瓦尔斯材料通过简单的机械剥离便可制备为原子厚度的二维结构,且可与多种微纳结构相耦合,在低维量子器件制备和近场传感探测等方面比三维体材料具有天然优势,因而hBN中的自旋色心成为固态自旋色心领域的研究热点。目前,研究最广泛的hBN自旋色心为VB-色心,且集中于VB-的电子自旋,而对VB-电子自旋周围的核自旋缺乏深入研究及观测。由于色心周围的核自旋是固态自旋维度扩展的主要途径之一,且是造成固态自旋弛豫的主要因素。因此,VB-色心的电子自旋与周围核自旋耦合形成的多自旋体系的相干动力学研究,对推动基于范德瓦尔斯材料的固态量子自旋技术至关重要。本工作中,研究组使用中子辐照技术在hBN中制备出高浓度的VB-色心样品,并利用ODMR(optical probing magnetic resonance)技术探测VB-自旋能级结构,观测到VB-色心中电子自旋与3个最近邻14N核自旋相互作用产生的超精细劈裂以及14N核自旋偏振随磁场增强的极化现象。同时,研究组对VB-进行多项室温相干操控和探测,包括Rabi振荡、自旋回波、Ramsey干涉探测等。探测结果表明,VB-自旋受到明显的核自旋相干调制,且核自旋调制效应会随磁场增加而变强。为进一步揭示相关现象的内在动力学机制,研究组理论构建了VB-电子与最近邻14N核自旋组成的4自旋系统,并对该4自旋系统的多种动力学性质进行无参数(parameterfree)的理论模拟。结合实验与模拟结果,研究组发现VB-色心中存在较强的电子与核自旋相互作用,同时最近邻14N核自旋极化也受到显著的驱动微波动态调制。此外,研究组还在理论模拟中引入了包含127个14N和11B的多体核自旋环境,并模拟了与之相互作用的开放4自旋VB-系统的动力学行为。通过对照实验和理论结果,研究组发现11B核自旋环境主导了VB-色心的自旋弛豫,而磁场能够减弱核自旋环境的弛豫效应并增强VB-电子与最近邻14N的相干耦合。(a)VB-色心的原子结构示意图;(b)VB-色心的电子自旋能级结构;(c)不同磁场下VB-色心的ODMR信号;(d)不同磁场下VB-色心的Rabi振荡信号。该研究从实验和理论上揭示了VB-色心中存在显著的电子和最近邻14N核自旋相干耦合,以及多体11B核自旋环境导致的VB-色心自旋弛豫。该工作为将VB-相干操控自旋拓展至核自旋以及发展相关低维固态量子系统奠定了基础。研究工作得到科技部、国家自然科学基金、中科院和合肥国家实验室等的支持。
  • 复旦周鹏半年六登《自然》子刊,聚焦二维材料集成电路器件研发
    融信息感知、存储、处理于一身,摒弃冗余的模块组合和数据转换传输,对运动物体的探测与识别一步到位… … 视网膜形态的一体化运动探测器件如今不再是想象。复旦大学微电子学院教授周鹏团队与中科院上海技术物理研究所胡伟达研究员合作,在智能运动探测领域取得了原创性进展,巧妙地运用新型神经网络概念打造出了动态感存算一体化、可实现人类视觉完整功能的“全在一”器件,首次得以在时间尺度上进行图像处理,实现运动探测与识别。11月8日,相关研究成果以《面向运动探测识别的全在一二维视网膜硬件器件》(All-in-one two-dimensional retinomorphic hardware device for motion detection and recognition)为题在线发表于《自然-纳米技术》(Nature Nanotechnology)。周鹏团队16年来深耕集成电路新型器件和系统研究领域,成果丰硕,仅2021年5月以来,已有六项成果接连于《自然-电子学》(Nature Electronics)、《自然-纳米技术》(Nature Nanotechnology)、《自然-通讯》(Nature Communications)等《自然》子刊发表。“风洞”实验:为“硅”探路和拓展累累硕果的背后,是长达数十年的深耕与持续探索。2005年从复旦大学博士毕业后,周鹏即留校任教,多年来潜心扎根于集成电路新材料、新器件和新工艺的研究。“科研道路上,迷茫、困顿是常态,不能心急,在经历不断的尝试、摸索后,终有开花结果的时候。”硅是目前集成电路的主要载体,然而,过于昂贵的工艺流程限制了创造性器件的设计与研发,且常规的硅器件结构及系统已无法满足智能时代产生的新需求。周鹏团队便将目光投向了物性更丰富、性质更多元的二维材料以构筑新器件,为硅找寻尝试解决当前集成密度与能耗难题的方案。“我们的二维原子晶体就像扮演了航空技术中‘风洞’的角色,为硅探路。”周鹏解释道。团队牢牢把握两条主线,即从器件基本原理出发和从材料的本质特性出发,两条线交叉融汇而得出新思路、新观点,获得一般规律,进而在硅上重现,探索引入新技术的可能性。为突破制约硅基闪存技术的原理瓶颈,周鹏团队从源头出发,首次发现了双三角隧穿势垒超快电荷存储机理,并基于此原理建立了通用器件模型,设计并制备出同时具备三大要素的范德华异质结闪存,为在硅体系中开展应用指出了原则性的研发路径。针对硅红外探测的困难,团队独辟蹊径,开创性地构筑了范德瓦尔斯单极势垒探测器得以看到“黑暗中的红光”,构建天然屏障以阻挡“有害的”噪声暗电流成分,同时又保障“有益的”信号光电流畅通无阻,在不削弱光响应的情况下有效抑制暗电流,提高探测器信噪比。在发掘材料本质、拓展功能方面,基于晶圆级二维半导体材料,团队创新地构建了可用于乘法累加运算的新型架构,具有用于低功耗和高计算力的存算融合系统的巨大潜力;在电路晶圆级集成方面,提出了一种适合学术界探索的二维半导体集成电路工艺优化路线,展示了二维材料体系未来芯片的应用前景;针对具有重大需求的类脑神经形态技术,团队利用二维原子晶体的双极性固有特征,实现了单晶体管基非线性逻辑运算,为高性能低功耗智能系统的发展提供了新的技术途径,有望构建真正意义上的“电子大脑”。传递薪火:科研书写报国情除科研工作者的身份外,身为教师,为集成电路领域培养储备人才是他的初心,他获评2021年“钟扬式”好老师。“在我看来,每位学生就像是一颗种子,教师要提供良好的土壤环境,根据学生的特质制定培养方案,也要适当‘放手’,让他们的主观能动性被充分激发。”在周鹏的悉心培育下,多名学生获国家奖学金、“复旦大学学术之星”等荣誉,多篇学生一作论文在核心刊物上发表。微电子学院2016级直博生陈华威毕业后入职华为从事新型芯片研发,对导师五年来的教诲仍印象深刻:“周老师鼓励我打破思维局限,充分尝试不同的可能性,他所展现出的严谨治学态度、逻辑思维方式让我受益匪浅。”“周老师对我的影响是巨大的。”周鹏所招收首届学生刘春森说:“周老师常提到,硅在传统技术上积累了太多技术壁垒专利,我们要聚焦前沿独辟蹊径,采用新材料去实现技术突破,使得我国在集成电路基础制造上不用受制于人。这也促使我坚持在‘卡脖子’领域的研究道路上走下去,再走下去。”如今,刘春森在复旦大学芯片与系统前沿技术研究院任青年研究员,将这份学术报国“芯”接力传承。周老师以言传身教,引导学生不断加深对“为国科研”这四个字的认识。博士生王水源说:“他指导我们,科研工作者更应该在技术最前端的黑暗中到不同方向去点燃微光,对接国家战略需求,为产业的前路铺设上温暖的灯塔和可靠的补给站。”秉持着这样的思路,他带领着团队不断拓展集成电路技术的无限空间。立足集成电路领域,复旦大学是国内最早从事研究和发展微电子技术的单位之一。2014年获批建立“国家集成电路人才国际培训(上海)基地”,2015年成为国家9所示范性微电子学院之一,2018年牵头组建的“国家集成电路创新中心”揭牌成立,2019年承担了“国家集成电路产教融合创新平台”项目,建设教育部创新大平台,2020年率先试点设立“集成电路科学与工程”一级学科… … “科研人员所要解决的,并不是渴了才去考虑用哪个杯子装水的问题,而是需要在喝完这杯水前,就着手筹谋下一杯水从哪里来。”以大平台为基石,以体制机制的升级为引擎,周鹏团队取得了一系列成果。
  • Nature、Science! mK极低温纳米精度位移台在二维材料、石墨烯等领域的前沿应用进展
    nature:二维磁性材料的磁结构与相关特性研究关键词:二维铁磁材料;低温纳米精度位移台;反铁磁态;二次谐波 近年来,二维磁性材料在国际上成为备受关注的研究热点。近日,中国与美国的研究团队合作,在二维磁性材料双层三碘化铬中观测到源于层间反铁磁结构的非互易二次谐波非线性光学响应,并揭示了三碘化铬中层间反铁磁耦合与范德瓦尔斯堆叠结构的关联。同时,研究团队发现双层反铁磁三碘化铬的二次谐波信号相比于过去已知的磁致二次谐波信号(例如氧化铬Cr2O3),在响应系数上有三个以上数量的提升,比常规铁磁界面产生的二次谐波更是高出十个数量。利用这一强烈的二次谐波信号,团队成功揭示双层三碘化铬的原胞层堆叠结构的对称性。图一 双层三碘化铬的二次谐波光学显微图 运用光学二次谐波这一方法来探测二维磁性材料的磁结构与相关特性是此实验的关键。团队利用自主研发搭建的无液氦可变温强磁场显微光学扫描成像系统,完成了关键数据的探测。值得指出的是,该无液氦可变温强磁场显微光学扫描成像系统采用德国attocube公司的低温强磁场纳米精度位移台和低温扫描台来实现样品的位移和扫描。德国attocube公司是上著名的端环境纳米精度位移器制造商。公司已为全科学家生产了4000多套位移系统,用户遍及全球著名的研究所和大学。它生产的位移器设计紧凑,体积小,种类包括线性XYZ线性位移器、大角度倾角位移器、360度旋转位移器和纳米精度扫描器。图二 attocube低温强磁场位移器、扫描器attocube低温位移台技术特点如下:参考文献:Sun, Z., Yi, Y., Song, T. et al. Giant nonreciprocal second-harmonic generation from antiferromagnetic bilayer CrI3. Nature 572, 497–501 (2019). nature:石墨烯摩尔超晶格可调超导特性研究关键词:石墨烯 超晶格 高温超导高温超导性机制是凝聚态物理领域世纪性的课题。这种超导性被认为会在以Hubbard模型描述的掺杂莫特缘体中出现。近期,美国和中国的国际科研团队合作在nature上报道了在ABC-三层石墨烯(TLG)以及六方氮化硼(hBN)摩尔超晶格中发现可调超导性特征。研究人员通过施加垂直位移场,发现ABC-TLG/hBN超晶格在20K的温度下表现出莫特缘态。进一步通过冷却操作发现,在温度低于1K时,该异质结的超导特特性开始出现。通过进一步调控垂直位移场,研究人员还成功实现了超导体-莫特缘体-金属相的转变。 图1.德国attocube公司低温mK纳米旋转台电学输运工作的测量是在进行仔细的信号筛选后,本底温度为40mK的稀释制冷机内进行的。值得指出的是,样品的面内测量需要保证样品方向与磁场方向平行,这必须要求能够在低温(40mK)环境下实现良好且工作的旋转台来移动样品,确保样品与磁场方向平行。实验中使用了德国attocube公司的mK纳米精度旋转台(如图1所示)。Attocube公司可提供水平和竖直方向的旋转台,使样品与单轴线管的超导磁场方向的夹角调整为任意角度。通过电学输运结果,证实了样品中存在超导体-莫特缘体-金属相的转变(结果如图2所示),为三层石墨烯/氮化硼的超晶格超导理论模型(Habbard model)以及与之相关的反常超导性质和新奇电子态的研究提供了模型系统。 图2. ABC-TLG/hBN的超导性图左低温双轴旋转台;图右下:石墨烯/氮化硼异质节的超导性测量测试结果,样品通过attocube的mK适用旋转台旋转后方向与磁场方向平行参考文献:Guorui CHEN et al, Signatures of tunable superconductivity in a trilayer graphene moiré superlattice, Nature, 572, 215-219 (2019) nature:分数量子霍尔效应区的非线性光学研究关键词:量子霍尔效应 四波混频 化激元设计光学光子之间的强相互作用是量子科学的一项重要挑战。来自瑞士苏黎世联邦理工学院(Institute of Quantum Electronics, ETH Zürich, Zürich,)的研究团队在光学腔中嵌入一个二维电子系统的时间分辨四波混频实验,证明当电子初始处于分数量子霍尔态时,化激元间的相互作用会显著增强。此外,激子-电子相互作用导致化子-化激元的生成,还对增强系统非线性光学响应发挥重要作用。该研究有助于促进强相互作用光子系统的实现。值得指出的是,该实验在温度低于100mK的环境下进行,使用德国attocube公司的低温mK环境纳米精度位移台来实现物镜的移动和聚焦。参考文献:Knüppel, P., Ravets, S., Kroner, M. et al. Nonlinear optics in the fractional quantum Hall regime. Nature 572, 91–94 (2019). Science:NV center在加压凝聚态系统中的量子传感研究关键词:NV色心 量子传感器压力引起的影响包括平面内部性质变化与量子力学相转变。由于高压仪器内产生巨大的压力梯度,例如金刚石腔,常用的光谱测量技术受到限制。为了解决这一难题,巴黎十一大学,香港中文大学和加州伯克利大学的研究团队研发了一款新型纳米尺度传感器。研究者把量子自旋缺陷集成到金刚石压腔中来探测端压力和温度下的微小信号,这样空间分辨率不会受到衍射限限制。为此加州伯克利大学团队采用了德国attocube公司的与光学平台高度集成的闭循环低温恒温器- attoDRY800来进行试验,其中包含了attocube公司的低温纳米精度位移台,以此来实现快速并且控制金刚石压强的移动以及测量实验。参考文献:[1] S. Hsieh et al., Science, Vol. 366, Issue 6471, pp. 1349-1354 (2019) [2] M. Lesik, et al., Science, Vol. 366, Issue 6471, pp. 1359-1362 (2019)[3] K. Yau Yip et al., Science, Vol. 366, Issue 6471, pp. 1355-1359 (2019)
  • 全二维气相色谱飞行时间质谱仪分析气溶胶PM2.5的终极方案
    薛恒钢 张志杰 2011年12月4日、5日北京的灰霾天气引发人们对于大气PM2.5监测的关注。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。PM2.5粒径小,富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。PM2.5的检测过程当中,经常遇到基质种类繁多、痕量微量灵敏度不足,分离不佳共流严重,且浓度差异大等常规色质难以解决的难题。因为现有的传统GCMS峰容量低,分离能力有限,广谱性差,通量低,尤其是对共流干扰问题无有效解决方法。而污染物种类众多,要求同时检测样品中可能存在的污染物列表少则几百多则上千,这就要求仪器对同一样品能高通量高分离度的检测成千上万化合物,同时能进行高效率的批量样品处理,具有相当水平的自动化数据分析能力。 一维色谱技术分离能力有限,时常不能满足应用需求。许多分析问题需要比一维色谱技术提供更高的分辨率。而分离能力可通过使用多种分析机制的组合来增强。全二维气相色谱(GC×GC)是一个正交分离系统,样品通过两维不同机制的分离使得分析效果大大提升。它的峰容量为组成它的两根柱子各自峰容量的乘积,分辨力为二柱各自分辨率平方加和的平方根。目前一维气相技术只能对二百左右组份峰进行有效的分离。而全二维气相技术可以完全分离上万个色谱峰。 高通量飞行时间质谱采集速率500张全谱图/秒。力可特有的自动峰识别Peak Find、自动解卷积True Signal Deconvolution、自动谱库检索功能大大提高了质谱的检出能力。可自动解出干净无杂峰的高质量质谱图。高通量的数据处理能力适用于快速反应监测、快速自动全组份定性及全组份半定量。可在几分钟内完全全组份的自动数据处理。结果的谱检索的匹配率大大提高,出峰量数倍于其它质谱,且定性可靠性很高。 针对以上难题,全二维色谱高通量飞行时间质谱GCxGC-TOF MS成为最佳结果最高性能的解决方案,其分离解析能力在气相质谱产品中是最强的,对于小分子分析研究有着无可比拟的优势。美国力可公司生产的全二维气相色谱飞行时间质谱仪Pegasus 4D GCxGC TOF-MS为监测MP2.5提供了终极解决方案。 本解决方案建立了一种使用美国力可全二维气相色谱飞行时间质谱仪Pegasus 4D GCxGC TOF-MS的方法。样品经提取后,用全二维气相色谱进行分离,飞行时间质谱仪Pegasus TOF进行分析。 色谱条件:进样口温度:270℃;不分流进样;柱初始温度130℃,以40℃/min升至210℃,以4℃/min升到320℃,保持10min;脉冲时间:0.8s;调制周期4-8秒 调制器温度:40℃;二维柱温:20℃;传输线温度;270℃。色谱柱:SGE BPX-5 30m*0.25mm*0.25um,BPX-50 1.5m*0.1mm*0.1um。 质谱条件:离子源温度:250℃;离子源电压:70eV;扫描方式:160-520u全扫描;扫描速度100spetrum/s。自动数据处理软件:ChromaTOF。 该方法完全满足国标的要求。通过美国力可全二维气相色谱飞行时间质谱仪Pegasus 4D GCxGC TOF-MS可将有机碳、元素碳、细粒子和水溶性离子进行分类找出主要的污染因素,指导大气污染的治理方案。图1. Zimmermann等设计的PM2.5采集及分析方案图2. PM2.5气溶胶,自动归类峰识别结果:橙色为饱和烷烃,绿色为不饱和烷烃及环烷烃,紫色为直链酸,淡蓝色为部分水合萘及烯基取代萘,黄色为萘及烷基取代萘,红色为极性苯系物,黑绿色为烷基苯系物。(S/N 100:1,Lesie Vogt et. al.)图3. ChromaTOF软件定性,共自动识别峰匹配度满足定性要求的峰3639个。(Zimmermann.et al)全二维气相色谱飞行时间质谱仪Pegasus 4D GCxGC TOF-MS------------------------------------------------------------------------------------关于力可公司 美国力可公司(LECO)始创于1936年,今天已经发展成为拥有约2,300多名员工,在全球设有25家子公司及代表处的规模 公司总部位于美国圣约瑟市(芝加哥以东60公里的密执安湖东岸)。美国力可公司早在1970年代中期就进入中国市场,至今,在国内已销售了4500多台各种分析设备,各行各业用户已有3000多家。三十多年来以仪器为纽带,通过用户和我司员工共同努力,力可同用户之间已建立了深厚友谊和密切关系。同时我们还定期发行“力可通讯”,以此加强力可公司与用户之间,力可仪器的用户与用户之间的联系,成为同行用户之间沟通的桥梁。 力可公司不仅很早就通过ISO国际标准认证,同时公司在专业技术上始终保持着领先的优势,并拥有多项技术专利,成为世界上分析仪器知名厂商。力可公司十分重视中国市场的发展和潜力,为广大用户提供优质、快捷的信息及服务,确保力可仪器在国内用户手中发挥应有的作用。详情请参阅:www.leco.com
  • ACQUITY UPLC M-Class系统用于微升级二维反相/反相肽段分离
    Matthew A. Lauber、 Stephan M. Koza 和 Kenneth J. Fountain目的证明ACQUITY UPLC M-Class系统和配套的色谱柱进行微升级2D-RP/ RP肽段色谱的性能和重现性。背景信息微升级LC-MS方法在蛋白质组学领域得到了日益广泛的应用。近来此方法作为Elisa免疫分析的互补技术,在分析生物药品中残留宿主细胞蛋白质(HCP)上也得到了关注和应用。采用如300 μm窄内径色谱柱能够从相对少量的样品中获得丰富的信息。同时,在此类工作中需要进行高峰容量的肽段分离,因为更高的分离效率才能更容易检出待测物。 通过多维色谱可以提高肽段分析的峰容量,二维正交的色谱分离方法相结合可提供更好的分离能力。反相/反相(2D-RP/ RP)二维色谱具有特殊的优势,通过使用具有卓越的化学稳定性和机械稳定性的亚乙基桥杂化硅胶颗粒固定相(BEH Tec hnology),第一维进行高pH反相分离,随后经过在线富集后得肽段混合物在亚2 μm颗粒的分析柱进行第二维低pH反相梯度分离(具体操作请参考以前的应用资料)。 使用配置2D-RP/RP功能的ACQUITY M-Class系统和配套的色谱柱进行复杂肽段分析,峰容量更高,重现性更好。 在本简报中,我们通过使用ACQUITY UPLC M-Class系统和ACQUITY UPLC M-Class 300 μm内径的分析柱,进一步拓展了此技术的应用和性能。通过测试不同色谱柱组和使用寿命可以看到,此系统不仅具有卓越的分离能力,还实现了绝佳的重现性和可靠性。使用ACQUITY UPLC M-Class系统和色谱柱的2D RP/RP在线二维色谱分离将是一种进行复杂样品研究肽段混合物如残留宿主细胞蛋白的理想方法,峰容量高,性能稳定可靠。下载完整应用纪要请点击: http://www.waters.com/waters/library.htm?lid=134779299&cid=511436
  • 扫描隧道显微镜助力揭示二维材料边界态物理本质
    p style="text-indent: 2em text-align: justify "传统的三维半导体材料表面存在大量的悬挂键,可通过捕获和散射等方式影响和限制自由载流子的运动,因此表面态的设计、制造和优化是提高三维半导体器件性能的关键因素。类似于三维半导体材料的表面态,单层二维材料(如二硫化钼和石墨烯)在边界原子的终止和重建可以产生边界态,这使二维材料产生了许多独特的现象,使其得到广泛的应用。 /pp style="text-indent: 2em text-align: justify "针对此现象,微电子所微电子器件与集成技术重点实验室刘明院士和李泠研究员的科研团队与中科院物理所、北京理工大学、美国加州大学洛杉矶分校合作,对单层MoS2/WSe2晶体管进行了器件测试、扫描隧道显微镜实验观测和第一性原理计算,发现二维材料的边界态是控制器件亚阈值特性及影响器件迁移率的关键因素,并在国际上首次提出这种边界态是拉廷格液体的物理本质。该科学发现对于研究器件性能优化和低功耗应用具有一定的意义。 /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "该工作以《Possible Luttinger liquid behavior of edge transport in monolayer transition metal dichalcogenide crystals》为题发表在 Nature Communications期刊上(DOI: 10.1038/s41467-020-14383-0)。微电子所博士后杨冠华和物理所邵岩博士为该文章第一作者,微电子所刘明院士、李泠研究员、北京理工大学王业亮教授和美国加州大学洛杉矶分校段镶锋教授为共同通讯作者。 /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "上述工作得到了国家自然科学基金委、科技部、中科院等相关项目的资助。 /pp style="text-indent: 2em text-align: justify "全文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-14383-0#citeas /pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="http://www.ime.ac.cn/zhxx/ttxw/202009/W020200925583655261172.png"//pp style="text-align: center "strong图a./strong二维材料边界电导比例与温度、栅压关系。strong图b./strong I/T1+α与qV/kBT关系。strong图c. /strongSTS能谱。 /pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCSMD2020/" target="_self"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/287a2421-2521-43a6-aa4c-219af657b8e0.jpg" title="半导体材料与器件.jpg" alt="半导体材料与器件.jpg"//a/p
  • 中国科学院兰州化学物理研究所495万元购买全自动二维液相色谱系统等5台仪器
    5月20日,中国科学院兰州化学物理研究所公开招标,购买气相/液相色谱-三重四极杆质谱联用、全自动二维液相色谱系统、全自动液相色谱-微型质谱联用系统等5台/套仪器,预算495万元。  项目编号:OITC-G210240390  项目名称:中国科学院兰州化学物理研究所2021年修购采购项目  预算金额:495.0000000 万元(人民币)  采购需求:包号货物名称数量(台/套)是否允许采购进口产品采购预算(万元人民币)1气相/液相色谱-三重四极杆质谱联用1否1502全自动二维液相色谱系统1否1103全自动液相色谱-微型质谱联用系统1否704小型质谱分析系统1否735全功能稳态瞬态荧光光谱仪1否92  合同履行期限:详见第八部分货物需求一览表  本项目( 不接受 )联合体投标。  开标时间:2021年06月10日 09点30分(北京时间)240390++技术部分.docx
  • ACS Nano成果速递:光致发光、拉曼、近场光学同步测量技术揭示二维合金材料新特性
    近期,乔治亚大学研究人员成功使用一种新型组合显微镜对二维材料进行了深入分析,该显微镜能够利用纳米的发光,弹性和非弹性光散射测试二维材料,即实现nano-PL、nano-Raman、s-SNOM的同步测量,并将观测的尺度提升到纳米量。乔治亚大学Yohannes Abate教授与研究生讨论neaspec设备[1] 单层异质结构的应用潜力直接受到材料内在和外在的缺陷影响。乔治亚大学的研究人员在Abate教授的带领下,利用neaSNOM散射式近场光学显微镜,研究了二维(2D)单层合金光致氧化过程中纳米尺度下的奇异界面现象。他们发现界面张力可以通过建立稳定的局部势阱来集中本征激子,从而实现高的热稳定性和光降解稳定性。该实验结果由neaspec公司特的nano-PL / Raman和s-SNOM同步测量技术所采集,并已发表在ACS NANO中[2]。在实验中,作者合成了由单层面内MoS2-WS2异质结构制成的2D纳米晶体,这些晶体在富Mo的内部区域和富W的外部区域间,显示出了较强的纳米合金界面。在针增强照明刺激下( 100天),他们进一步观察到,光降解过程中界面的激子稳定性、局域性和不均匀性。得益于高度敏感的s-SNOM成像技术,作者探测到富W的外部区域的反射率出现急剧下降。该反射率始于晶体边缘,并随时间向内传播。在同一样品区域获得的高光谱纳米光致发光(nano-PL)图像显示,W氧化相关的激子的猝灭会遵循与s-SNOM相同的模式(在边缘开始并向内传播)。令人惊叹的是,合金界面的内部区域表现出了强大的抗氧化能力。即使在光降解100天后,它仍具有很强的s-SNOM信噪比和未淬灭的nano-PL信号。为了进一步研究结构变化,作者使用nano-PL进行了增强拉曼高光谱纳米成像测量,并在同一扫描区域的每个像素处获取了空间和光谱信息。实验结果表明,在整个晶体的光降解过程中,WS2拉曼峰逐渐消失,而在内部区域中的MoS2仍然存在。该结果表明在相同的环境条件、同一显微镜下测量相同的晶体,由于热诱导的合金和基底晶格常数的不匹配,导致光氧化与局部应变存在一定的关联。而合金界面可防止该应变传播到内部区域,从而防止其降解。 neaSNOM显微镜特的双光束设计,实现了3种不同测量技术在同一样品点的同步测量。该设计允许在单个显微镜中集成nano-PL / Raman和s-SNOM技术,并保持测量的灵敏度。通过 大程度优化s-SNOM信号,这种组合还可以实现非常快速的光束对准,从而获得 佳的PL和Raman信号。 在neaSNOM设备上,集成不同的纳米光学技术进行的相关分析,为深入探索2D合金奠定了基础,也使得neaSNOM成为了一个电子和发光性质测量的优 秀平台。 参考文献:[1]. Imaging technique provides link to innovative products, Science & Technology, February 4, 2021by Alan Flurry[2]. Photodegradation Protection in 2D In-Plane Heterostructures Revealed by Hyperspectral Nanoimaging: The Role of Nanointerface 2D Alloys. ACS Nano 2021, 15, 2, 2447–2457
  • 安捷伦推出具有最高色谱分离度且易使用的1290 Infinity二维液相色谱解决方案
    安捷伦科技公司推出具有最高色谱分离度且容易使用的1290 Infinity 二维液相色谱解决方案 2012年4月19日,北京——安捷伦科技公司(纽约证交所:A)今日宣布推出 Agilent 1290 Infinity 二维液相色谱解决方案,可实现全二维方式以及中心切割方式的二维分离。该仪器对极为复杂的样品有出色的分离能力,例如生物药品、肽谱、植物提取物、食品基质、聚合物以及其他难以分离的混合物。 其采用1290 Infinity二元泵及创新的二维液相色谱阀,配合专用的二维色谱软件,可在短短数分钟内完成二维液相色谱的配置和方法设置。 通过组合两个正交的HPLC分离到一个单一的二维液相色谱分析中,色谱峰容量将成倍地增加,与常规的液相色谱相比,分离能力也随之大大增加。因此,对于需要最高分离能力的极其复杂样品而言,二维液相色谱无疑是理想的工具。 安捷伦副总裁兼生命科学事业部液相分离业务总经理 Patrick Kaltenbach 说:“迄今为止,二维液相色谱的系统及方法设置仍然很繁琐且耗时。Agilent 1290 Infinity二维液相色谱解决方案的问世将改变这一切!现在,二维液相色谱也能变得容易操作了。但若是没有卓越的性能,比如最高的分离能力、出色的保留时间及峰面积的精度,以及类似于全新二维液相色谱阀的创新性或从动梯度(Shifted Gradient)自动设置的功能,它也不能成为安捷伦产品。” Agilent 1290 Infinity 二维液相色谱解决方案提供高度灵活的系统配置,可采用1260或1290 Infinity中的任意一种作为第一维,而在第二维中采用1290 Infinity 二元泵。检测器的选择上也同样具有极佳的灵活性。 安捷伦还宣布与GC Image, LLC达成协议,将共同推广GC Image的LCxLC版软件,用作全二维液相色谱数据的处理。两家公司将密切合作,致力于数据转换及分析的简化,为研究工作者的全二维液相色谱数据处理提供强大的工具。GC Image, LLC首席执行官兼创始人Stephen Reichenbach说道:“我们和安捷伦在GCxGC业务领域有多年的合作,很高兴能够再次与安捷伦就LCxLC解决方案继续展开合作。具有灵活LCxLC方法配置软件的安捷伦高性能仪器与GC Image的数据处理及信息学软件结合,可为用户提供用于复杂样品分析的全新的强有力解决方案。” 更多信息,请访问 www.agilent.com/chem/2D-LC。 关于安捷伦科技 安捷伦科技公司(纽约证交所:A)是全球领先的测量公司,同时也是化学分析、生命科学、电子和通信领域的技术领导者。公司的 18,700 名员工为 100 多个国家的客户提供服务。在 2011 财政年度,安捷伦的业务净收入为66 亿美元。要了解安捷伦科技的信息,请访问:www.agilent.com.cn。
  • 2020版《中国药典》│ 岛津柱切换二维液相,助您轻松应对“0722维生素D测定法”
    维生素D是一种脂溶性维生素,其具有促进生长和骨骼钙化,促进牙齿健全、用于治疗佝偻病、骨软化症等功能作用,是一种大家广为熟知的营养元素。《中国药典》2020年版《0722维生素D测定法》,保留原先的第一、二、三法外,新增加了第四法——柱切换二维液相法。 本次,小编和您一起探讨新加入的第四法。 什么是柱切换二维液相法? 柱切换二维液相法是将不同选择性分离柱组合,加强分离能力的联用技术。柱切换液相色谱系统通常由第一维分离柱和第二维分离柱串联组成,两柱之间以切换阀作为接口,通过流动相流路的改变,将部分或全部第一维柱流出的组分,导入第二维柱进行二次分离,从而起到净化目标化合物,提高系统分离能力的作用。如果只是将部分组分导入第二维柱分析,通常又称为中心切割二维液相法,用LC+LC表示;如果是全部组分全部导入第二维柱,通常称为全二维液相色谱法,用LC×LC表示。 新增加的第四法,优点有哪些? 《中国药典》2020年版四部《0722维生素D测定法》,采用高效液相色谱法测定维生素D制剂中所含维生素D含量,以及维生素AD制剂或鱼肝油中所含维生素D及前维生素D(折算成维生素D)的总量。 • 当待测药品中无维生素A及其他杂质干扰可用第一法测定,否则应按第二法处理后测定; • 如果按第二法处理后,前维生素D峰仍受杂质干扰,仅有维生素D峰可以分离时,则应按第三法测定,或不经前处理按第四法测定。第二法和第三法的供试液制备需要采用“正相收集、反相洗脱”,第三法为了进一步去除前维生素D峰的杂质干扰,还增加了水浴加热再净化的过程,前处理较为麻烦,一个实验常常需要2~3天时间来完成; • 第四法通过在线净化的方式,省去了复杂的前处理步骤,让仪器来代替复杂的人工操作!且相比较而言,第四法的仪器配置更为简单,是药品中维生素D检测的不错选择! 岛津应对方案 该方案在岛津中心切割二维液相系统上进行。系统配置包括一维二元高压系统和二维四元低压系统,两个紫外检测器,一个进样单元和一个柱温箱;柱温箱中装载两根不同性能的色谱柱,并通过加载一个高压流路切换阀实现一维和二维的实时切换。 图1. 岛津二维液相(中心切割)系统 01 前处理:按照《中国药典》2020年版四部通则0722维生素D测定法第四法要求进行制备。 02 分析条件:第一维色谱柱:HILIC-10(2.1x150 mm,3 μm)第二维色谱柱:RX-SIL(3.0x100 mm,1.8 μm)第一维流动相:A相:正己烷;B相:正己烷-正戊烷-异丙醇(98:1:1);按下表程序进行梯度洗脱 第二维流动相:正己烷-正戊醇-异丙醇(996:2:2),等度洗脱流速:0.5 mL/min 进样体积:100 μL柱温:40℃ 检测波长:265 nm收集管:聚醚醚酮(peek)管,内径0.0762 cm(0.03英寸),20 m,容积约9 mL 03 对照品溶液色谱图:取方法中的校正因子f2上机测试,得到对照品溶液色谱图。其中第一维液相维生素D的理论塔板数超过2500,与前维生素D的分离度>5;各峰的重复性为0.76%~1.46%(n=5),均满足药典的要求。图2. 对照品溶液第一维色谱图(上)和第二维色谱图(下) 04 供试品溶液色谱图:取制备好的供试品溶液上机分析。在第一维色谱图中,由于维生素A醇和油脂的干扰,前维生素D被大量杂质峰包裹,无法检测;将该时间段的物质切入第二维色谱中继续分析,前维生素D和维A醇、油脂等杂质在第二维色谱图中得到了有效的分离。 图3. 供试品溶液第一维色谱图(上)和第二维色谱图(下) 05 参与验标工作:岛津广州分析中心参与了该方法的验标工作;制标专家和岛津工程师共同建立并验证了方法,方法可靠、稳定,可有效地应对《中国药典》0722通则第四法柱切换色谱法。
  • 东西分析全二维气相色谱飞行时间质谱仪通过专家测评
    p span style="FONT-FAMILY: times new roman" strong仪器信息网讯 /strong2015年10月18日,中国分析测试协会仪器评议组对北京东西分析仪器有限公司与广州禾信分析仪器公司联合研制的GC× GC TOF MS 3300全二维气相色谱飞行时间质谱仪进行现场测评。该活动作为BCEIA展会同期开展的活动,评测结果将在展会期间进行发布。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"  测评专家组成员包括:中国分析测试协会研究员汪正范、中石化石油化工研究院高级工程师苏焕华,中国农业大学教授李重九,国家生物医学分析中心教授杨松成,中国科学院科学仪器研究中心研究员于科岐、国家生物医学分析中心研究员赵晓光,清华大学教授张新荣、北京大学教授刘虎威,中国科学院化学研究所研究员王光辉。北京蛋白质组研究中心研究员魏开华任测评组组长。北京东西分析仪器有限公司合作伙伴广州禾信分析仪器有限公司董事长周振也带领广州禾信项目团队一同参加了本次活动。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"  全二维气相色谱飞行时间质谱的研发是对当前国内外常用的一维气相色谱质谱的一次革命,为解析复杂物质与检测未知物质提供了一个强有力和新颖的解决手段。目前国际上只有个别公司掌握了这项尖端技术。GC× GC TOF MS 3300全二维气相色谱飞行时间质谱仪作为全二维色谱和质谱彻底整合的产品,国际尚属少见。通过此项目的研究,东西分析和广州禾信获得了多个相关专利。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"  本次会议由魏开华主持。项目组向专家组汇报仪器研制情况,介绍测评方案。专家组针对测评方案提出意见并进行了现场测评。并对现场测评结果进行了总结和补充。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"  GC× GC TOF3300的新颖性和独创性引起了专家的极大兴趣。针对专家的疑问,项目组现场做样和演示,通过分析结果解答专家的问题,整个互动过程气氛活跃。/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"img title="1_副本.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/0f81a93f-b3ae-42ef-bce8-53a094d5374c.jpg"//span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"  span style="FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #0070c0 FONT-SIZE: 12px"strong项目技术负责人、北京东西分析仪器有限公司生命科学及生物技术首席科学家薛恒钢汇报仪器研制结果/strong/span/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"  项目技术负责人、北京东西分析仪器有限公司生命科学及生物技术首席科学家薛恒钢介绍了产品的设计理念、立项依据、产品研制过程、突破的关键技术点和仪器的检出限等性能指标。据介绍,此仪器主要应用在大气中有机物分析、地质石油中组分分析、现代农业研究、冶金环保等领域。薛恒钢还以柴油组分分析为例介绍了仪器的应用特点。除此之外,薛恒钢还对比了该产品与国外同类产品的分析结果。/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"img title="2_副本.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/687222a7-70d7-4bd0-818b-399d625c8ef1.jpg"//span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"span style="FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #0070c0 FONT-SIZE: 12px"strong专家组对仪器进行现场测评/strong/span/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"span style="FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #0070c0 FONT-SIZE: 12px"img title="3_副本.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/c61dd797-fd21-48b4-a469-fd132b816bca.jpg"//span/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"span style="FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #0070c0 FONT-SIZE: 12px"strong柴油样品一维TIC图(GC Q MS)/strong/span/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"  由柴油样品的一维色谱TIC图可以看到,一维色谱分离化合物数目不到200个。/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"img title="4说_副本.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/fc1d8f5a-c227-4137-a873-9060d7527a7d.jpg"//span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"/spanspan style="FONT-FAMILY: times new roman"span style="FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #0070c0 FONT-SIZE: 12px"strong柴油样品的全二维色谱TIC图/strong/span/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"span style="FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #0070c0 FONT-SIZE: 12px"img title="补充三维色谱图-xhg_副本.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/07c512dc-79d5-4553-aeb9-1fb238fbc18c.jpg"//span/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"span style="FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #0070c0 FONT-SIZE: 12px"strong柴油样品的全二维色谱TIC图3D显示/strong/span/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"  通过全二维色谱可以对超过1500个化合物进行定性。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"  会议最后,参会专家对该款仪器予以了积极的和正面的肯定,为能见证国产仪器的跨越式的进步感到十分欣喜。专家表示希望东西分析继续大胆创新,不断推出具有自主知识产权的优秀高端科学仪器产品,勇敢攀登世界分析仪器的顶峰。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"  另外,专家特别称赞东西分析和广州禾信的这种合作模式,为国内仪器厂商合作共赢树立了一个良好的典范。广州禾信秉承“做中国人的质谱仪器”的理念,在中国质谱仪的研发和应用方面,取得了丰硕的成果。/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"img title="6_副本.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/8f7bc677-9ae9-4b60-9fca-2f7933a2fb2a.jpg"//span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"span style="FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #0070c0 FONT-SIZE: 12px"strong参会/strong/span/spanspan style="FONT-FAMILY: times new roman"span style="FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #0070c0 FONT-SIZE: 12px"strong全体人员在东西分析楼前合影/strong/span/span/pp style="TEXT-ALIGN: right"编辑:郭浩楠/p
  • 【HORIBA学术简讯】二维材料、钙钛矿、环境、传感器、玻璃领域 | 2021年第37期
    “学术简讯”栏目旨在帮助光谱技术使用者时时掌握新发表的科学研究前沿资讯。我们将每周给您推送新增学术论文:包括但不限于主流期刊Nature index、ACS、RSC、Wiley、Elsevier等。帮助您了解全球范围用户使用 HORIBA 光谱技术的新动态,为您的科学研究提供新思路,激发学术灵感。如您对本栏目有任何建议,欢迎留言。本周我们推荐5篇前沿学术成果,针对二维材料、钙钛矿、环境、传感器、玻璃领域,涉及拉曼、荧光、OSD技术。二维材料钙钛矿环境传感器玻璃更多光学光谱文献,欢迎访问Wikispectra 文献库。
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