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定碳定硫化验仪

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定碳定硫化验仪相关的资讯

  • “JJG395-2016《定碳定硫分析仪》等规程宣贯及现场操作演示”高级培训班在大连成功举行
    由中国计量科学研究院培训中心和全国环境化学计量技术委员会联合举行的 “JJG395-2016《定碳定硫分析仪》等规程宣贯及现场操作演示”高级培训班于9月6-10日在大连成功举行。   本次培训旨在加大环境化学计量技术法规的宣传及普及力度,全面提升计量检定及环境监测人员的理论知识、实际操作等综合技能。   本次培训由环化计量委员会郑春荣秘书长、中国计量科学研究院周泽义博士、上海市计量测试技术研究院蔡建华高工、黄薇高工、陈静文高工等有关专家主讲。   作为本次培训的协办单位,我公司董事长曹作斌先生在开幕式上致欢迎词;公司总工程师曲庆在本次培训中做了《标准气体的使用》的专题报告;学员参观了大连大特气体有限公司气体质量检测中心,作为“全国计量专业人员实际操作培训基地”,大连大特承担着全国各个行业的计量检测人员对各类检测仪器和现场实操培训任务,积极努力推动我国计量检测工作再上新台阶。
  • 靠‘谱’系列之VOCs走航案例未知因子判定---以二硫化碳为例
    常温下的二硫化碳(CS2)[1]是一种无色有毒液体,它的沸点很低(46.2℃),具有极强的挥发性。纯的二硫化碳有类似氯仿的芳香甜味,但是通常不纯的工业品因为混有其他硫化物(如羰基硫等)而变为微黄色,并且有令人不愉快的烂萝卜味。工业上二硫化碳作为一种应用广泛的有机溶剂和化工原料,常被用于人造丝、杀虫剂等的制造以及橡胶、农药等的硫化过程。二硫化碳具有细胞毒作用,可破坏细胞的正常代谢,干扰脂蛋白代谢而造成血管病变、神经病变及全身主要脏器的损害[2]。美国、日本规定大气最高容许浓度为10 ppm (30 mg/m3),我国规定的二硫化碳无组织排放厂界浓度不超过10 mg/m3 [3],也是国家相关部门制定的《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)内的重点物种之一。图1 二硫化碳结构式PTR-TOF通常情况下,对二硫化碳的检测分析可以通过差分光学吸收光谱(DOAS)[4],气相色谱/火焰光度检测系统 (GC-FPD)(采样频率为10分钟)[5] 或利用苏玛罐收集样品在利用预浓缩气相色谱(GC-MS)来进行离线检测[6],以及我国标准中提到的二乙胺分光光度法[7]。这些方法一般需要较长的测量时间,实际测量中时间分辨率有所欠缺;其次,这几种方法的测量过程相对比较复杂,需要预浓缩或使用相关的化学试剂,对检测人员的经验和资质技术要求较高。近年来,利用快速分析飞行时间质谱仪进行车载走航VOCs检测成为了对污染排放源的环境空气影响进行跟踪溯源的重要技术手段(什么是VOCs走航监测技术(VOCs走航车)? 国内40种典型恶臭异味物质Vocus PTR-TOF检测能力一览 XX药业厂界走航未知因子判定 ——对氯三氟甲苯为例 靠‘谱’系列之VOCs走航案例未知因子判定---以氟苯为例图2 走航监测中检测到的二硫化碳(CS2+)谱图图3 二硫化碳质谱图位置及信号强度 在2022年秋季中国进口博览会空气保障—大气VOCs走航监测任务中。搭载 Vocus Elf PTR-TOF(Vocus小精灵)的大气走航观测车对华东地区某工业园区的大气VOCs组分进行了走航监测。走航车在园区内某点位的检测中,在m/Q 75.9391的位置检测到较强响应(见图2),经确认,该精确质量所对应的分子离子是CS2+,即二硫化碳(CS2)对应的质谱峰信号。同时,CS2+信号的变化趋势与测量的丙酮、苯、二甲苯等物质的信号趋势明显不同(见图3),半定量其峰值浓度为820 ppbV(时间分辨率1秒)。基于当时西北风向,以及高值点位周边企业环评报告,判断污染很大可能来自于高值点附近某生物制品公司生物酶制剂生产过程(见图4)。图4. 走航片区二硫化碳污染分布图目前对二硫化碳的排放规定较少,在《恶臭污染物排放标准》(GB 14554-1993)中规定二硫化碳一级厂界标准为2 mg/m3,即最高浓度不超过64 ppbV。参考文献1. https://baike.baidu.com/item/二硫化碳.2. GB14554-93,恶臭污染物排放标准.3. R. O. Beauchamp, James S. Bus, James A. Popp, Craig J. Boreiko, Leon Goldberg & Michael J. McKenna (1983) A Critical Review of the Literature on Carbon Disulfide Toxicity, CRC Critical Reviews in Toxicology, 11:3, 169-278, DOI: 10.3109/10408448309128255.4. Yu, Y., Geyer, A., Xie, P., Galle, B., Chen, L., and Platt, U. (2004), Observations of carbon disulfide by differential optical absorption spectroscopy in Shanghai, Geophys. Res. Lett., 31, L11107, doi:10.1029/2004GL019543.5. Cooper, D. J., and Saltzman, E. S. (1993), Measurements of atmospheric dimethylsulfide, hydrogen sulfide,and carbon disulfide during GTE/CITE 3, J. Geophys. Res., 98( D12), 23397– 23409, doi:10.1029/92JD00218.6. 朱海俭,黄学敏,曹利,邱钢,韩超,宋文斌.预浓缩与GC-MS联用分析垃圾填埋场恶臭气体[J].中国环境监测,2012,28(4):91-94.7. GB/T 14680-1993,空气质量 二硫化碳的测定 二乙胺分光光度法
  • 智能碳硫分析仪
    智能碳硫分析仪 什么是智能碳硫分析仪? 智能碳硫分析仪采用中国国标测定(碳采用气体容量法、硫采用碘量法)原理设置而成,配备了电子天平实现了不定量称样测定,触摸式薄膜按键全中文菜单式操作,并可贮存四条工作曲线,检测结果大屏幕液晶显示并直接打印,碳可显示到小数点后面三位、硫可显示到小数点后面四位,其精度已优于中国国标。 智能碳硫分析仪能快速、准确地检测钢铁、其它金属以及非金属材料中碳硫两元素的质量分数。适用于钢铁、冶金、机械制造加工、铸造有色金属等行业化验室进行碳、硫质量分数检测的主要手段。是分析工作者检测碳硫的理想设备。智能碳硫分析仪广泛应用于冶金铸造、采矿、建筑、机械、电子、环保、卫生、化工、电力、技术监督等部门、可检测钢、铁、及铁合金、铝合金、铜合金、锌合金、钢铁氧化液及磷化液等材料中各种化学成份的含量。 智能碳硫分析仪主要技术参数: 测量范围: 碳:0.010~6.000% 硫:0.003~2.000% 测量时间:45秒(包含称样时间) 测量精度:符合GB223.69-2008,GB223.68-1997标准 智能碳硫分析仪主要特点: 采用单片机控制,全自动操作,零点自动调整彻底消除人为误差,性能可靠,抗干扰强; 配备电子天平实现不定量称样,提高了检测速度和精度; 采用国际先进的传感技术,使用进口传感器,测量结果可数字显示并自动打印测试结果; 高碳、低碳均可直接显示,不需换算; 采用气体容量法定碳、碘量法定硫。
  • 全自动碳硫分析仪、元素分析仪的概述
    全自动碳硫分析仪、元素分析仪的概述南京第四分析仪器有限公司成立于1976年,是国内金属分析仪器的首创厂家。专业生产高频红外碳硫分析仪红外碳硫分析仪 红外分析仪 碳硫分析仪 金属元素分析仪 金属材料分析仪 电脑多元素分析仪 钢铁分析仪 化验设备 理化分析仪 元素分析仪 多元素分析仪 材料分析仪 铝合金分析仪 铁合金分析仪 矿石分析仪 铁矿石分析仪 有色金属分析仪 合金钢分析仪 不锈钢分析仪 铜合金分析仪 铸铁分析仪 铸造分析仪 炉前快速碳硅分析仪 碳硅当量仪 铁水分析仪等,分析仪器的种类很多,欢迎来电垂询,电话:025-57332233 57330555 传真:025-57552266 QR-5型全自动电脑碳硫分析仪采用中国国标法测定(碳采用气体容量法、硫采用碘量法)原理设置而成,品牌电脑控制,配备电子天平实现了不定量称样测定,Windows界面下的全中文菜单式操作,并可贮存8条工作曲线,使用进口传感器,确保数据精密采集。检测结果可自动或手动打印,碳可显示到小数点后面三位、硫可显示到小数点后面四位,其精度已优于中国国标。QR-5型全自动电脑碳硫分析仪主要技术参数测量范围:碳:0.010~6.000%硫:0.003~2.000%测量时间:45秒测量精度:符合GB223.69-2008,GB223.68-1997标准QR-5型全自动电脑碳硫分析仪主要特点采用气体容量法定碳,碘量法定硫。碳、硫测定均为全自动;利用微机系统进行智能程序控制,精密数据采集;Windows界面下的中文菜单操作;碳硫元素同时可保存八条标样曲线,测试结果长时间大容量保存,并具有自动、手动两种打印方式,且可任意查询分析数据;配套电子天平,实现不定量称样。全自动碳硫分析仪、元素分析仪的概述南京第四分析仪器有限公司成立于1976年,是国内金属分析仪器的首创厂家。专业生产高频红外碳硫分析仪红外碳硫分析仪 红外分析仪 碳硫分析仪 金属元素分析仪 金属材料分析仪 电脑多元素分析仪 钢铁分析仪 化验设备 理化分析仪 元素分析仪 多元素分析仪 材料分析仪 铝合金分析仪 铁合金分析仪 矿石分析仪 铁矿石分析仪 有色金属分析仪 合金钢分析仪 不锈钢分析仪 铜合金分析仪 铸铁分析仪 铸造分析仪 炉前快速碳硅分析仪 碳硅当量仪 铁水分析仪等,分析仪器的种类很多,欢迎来电垂询,电话:025-57332233 57330555 传真:025-57552266 QR-5型全自动电脑碳硫分析仪采用中国国标法测定(碳采用气体容量法、硫采用碘量法)原理设置而成,品牌电脑控制,配备电子天平实现了不定量称样测定,Windows界面下的全中文菜单式操作,并可贮存8条工作曲线,使用进口传感器,确保数据精密采集。检测结果可自动或手动打印,碳可显示到小数点后面三位、硫可显示到小数点后面四位,其精度已优于中国国标。QR-5型全自动电脑碳硫分析仪主要技术参数测量范围:碳:0.010~6.000%硫:0.003~2.000%测量时间:45秒测量精度:符合GB223.69-2008,GB223.68-1997标准QR-5型全自动电脑碳硫分析仪主要特点采用气体容量法定碳,碘量法定硫。碳、硫测定均为全自动;利用微机系统进行智能程序控制,精密数据采集;Windows界面下的中文菜单操作;碳硫元素同时可保存八条标样曲线,测试结果长时间大容量保存,并具有自动、手动两种打印方式,且可任意查询分析数据;配套电子天平,实现不定量称样。
  • 斯珀特发布二硫化碳曝气吸收仪新品
    主要性能◆全样品位:4位。◆大屏幕触摸屏:方便直观操作。◆每个样品可独立调节氮气流量。◆加热方式:恒温水浴。◆可选配封闭气路:实验操作中所有的气体都在密闭空间内,吹出来的气体通过排气管道可直接导出室外或作进一步洗气除害处理,避免了有害气体对操作者的伤害,同时避免了样品的交叉污染。排出气体可通过一个管路直接导出室外,无需在通风橱内进行,大大降低了实验对空间的要求。◆显示方式:数显 控温精度±1℃。创新点:二硫化碳曝气吸收仪是一款专门针对橡胶、化纤、化工原料等行业排放废水中二硫化碳的检测中繁琐、复杂的曝气过程而开发的一款前处理设备。适用国标:GB/T 15504-19965水质 二氧化碳的测定 二乙胺乙酸铜分光光度法二硫化碳曝气吸收仪
  • 2011年上半年上市仪器新品:碳硫分析仪
    碳硫元素分析仪用于对金属和非金属材料中的碳和硫元素进行定量分析,广泛应用于冶金、铸造、机械、车辆、泵阀、矿石、环保、质检等行业和领域,可以方便快捷的进行原料验收、炉前分析、成品检验等阶段的分析测试。目前,国内外主要的碳硫元素分析仪供应商有美国力可(LECO)、日本堀场(Horiba)、德国艾尔特(Eltra)、德国布鲁克 上海德凯、无锡金义博、北京纳克、四川旌科(德阳)、上海宝英、北京时代利和(万联达)、无锡英之诚、南京麒麟等。  碳硫元素分析仪,通过将试样放在高温炉中(如管式炉、电弧炉、高频感应燃烧炉)通氧燃烧,使试样中的C,S元素转化为CO2、SO2气体, 然后测定CO2和SO2的含量,再换算出试样中的碳硫含量。  一般测定CO2和SO2的含量的方法有红外光度法、容量法、重量法、电导法等。红外光度法具有准确、快速、灵敏度高、高低碳硫含量均适用的特点,而且采用该方法的仪器自动化程度高,是目前仪器厂商采用较多的一种方法。容量法,作为传统的测定方法,尤其是气体容量法测定碳、碘量法测定硫,具有快速准确的特点,能够满足大多数场合的需求。重量法的优点是准确度高,至今被国内外作为标准方法推荐,适用于标准实验室和研究机构,缺点是分析速度慢,很难用于生产现场的碳硫分析。电导法适用于低碳、低硫的测定。  在钢铁及有色金属中,碳硫的两种元素含量多少将对其材料的性能特点影响极大,近年来随着冶金、机械制造等行业高速发展,促进了碳硫元素分析方法及分析仪器的快速发展。2011年上半年,就有五家仪器公司推出了最新的碳硫分析仪。  各类产品更多详细内容见如下各分类,排名不分先后。南京华欣分析仪器制造有限公司HX-3型金属材料元素分析系统  上市时间:2011年1月    该仪器通过高频感应炉燃烧样品,红外分析法测定C、S元素的含量,通过光电比色法测定Mn、P、Si、Cr、Ni、Mo、Cu、Ti、V、Al、W、Nb、Mg、稀土总量等元素的含量。主要应用于测定普碳钢、高中低合金钢、生铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁、各种铁合金、硅铁、锰铁、镍铁、铬铁、稀土金属、焦炭、煤,炉渣、催化剂、矿石等各种材料中元素的测定。  创新点:  1.该系统由PC机控制,系统程序的编制采用目前时尚的可视化编程语言,系统的功能强大,界面友好。系统在分析过程中,动态显示分析过程中碳硫的各项数据和释放曲线。  2.采用最新计算机和单片机技术实现程序控制和数据处理。能快速、准确地测出钢铁中多元素的含量,自动化程度高,由PC机进行辅助定标,保证了测量精度。  3.测试软件功能齐全,能完全替代传统化验室的各项手工书写工作,并可根据各单位实际需求,任意设置检测报告格式,并可输入任意检测条件查询历史数据 各元素检测报告一次性打印,不需将碳硫的检测结果分开打印。南京联创分析仪器有限公司LC-CS5A型高速碳硫分析仪  上市时间:2011年1月  该仪器采用气体容量法全自动定碳、碘量法全自动定硫。主要应用于冶金、铸造、机械制造及加工等工矿企业。  创新点:  1.工作过程全自动操作,彻底消除了人为误差,测量准确 。  2.单片机控制电路,性能稳定可靠,操作简单方便 。  3.进口精密传感器检测数据,测量结果数显直读自动打印,便于保存 。南京京诺高速分析仪器厂NJQ-4B碳硫高速分析仪  上市时间:2011年3月  该仪器采用气体容量法、差压法液体吸收定碳,吸收液可长期使用,不需要频繁更换 碘量法定硫,并采用高精度光敏元件控制自动滴定。主要用于对钢、铁、矿石、焦碳以及其它材料中碳硫元素的精确定量分析。  创新点:  1.与电子天平联机可不定量称样,微机根据样品重量自动换算测试结果。减少因定量称样所耗费的时间,从而提高分析速度。  2.进口优质宽程传感器,微机和传感技术相结合,测量过程自动完成。南京麒麟分析仪器有限公司QL-HW2000Q高频红外碳硫分析仪  上市时间:2011年3月  该仪器采用高频感应炉燃烧样品,红外分析法测定C、S元素的含量,专用于矿石、粉末、稀有金属、焦炭煤及其他金属、有色金属和非金属材料,适用于各种特殊材料中碳、硫检测要求。  创新点:  1.适用于各种特殊材料中碳、硫检测要求,超微孔金属粉末过滤装置,高精度流量准确恒压恒流,分析数据稳定可靠   2.感应线圈自带冷却系统,表面加有保护层,可长期使用   3.开机2分钟即可进入测试,无需通过燃烧样品加热   4.红外系统排除吸附,间隔或连续测试同样稳定   5.测量池:测碳两池体,测硫一池体(根据客户配置)   6.高频电路优化设计,功率可调,碳硫转化率达到100%。布鲁克G4 ICARUS红外碳硫分析仪  上市时间:2011年4月  该仪器采用高频感应炉燃烧或管式炉加热方式,实现样品的完全分解,红外光度法测定C、S元素的含量,可分析金属、矿石和陶瓷等样品中碳和硫元素的含量。  创新点:  1. 在仪器至关重要的高频发生器部分,采用了最新的电子管技术,该电子管具有频率稳定性好,寿命长等特点。  2. 高频炉功率可以连续调节,从而应对不同的样品应用,具有最佳的燃烧效果。  3. 在高频炉设计和供氧技术上,摈弃了传统的氧枪设计理念,采用独特的侧向供氧技术,该技术在保证样品充分燃烧的同时,避免了粉尘在炉头的大量累积,同时专门设计的大尺寸气流出口防止了粉尘的堵塞,在载气的作用下,粉尘被自动带离炉头位置,并在专用的粉尘收集罐中进行收集,该设计大大降低了操作者在炉头位置的维护清洁时间。  4. 在红外光源的信号处理上,采用的是最新的电子频率控制方式,从而没有传统的切光马达所导致的信号噪声。检测器具有内置的线性化数学处理芯片,可以自动实现信号的线性化处理,避免了其它同类仪器必须采用大量标样进行线性化拟合的繁琐过程。G4 ICARUS对于碳硫两个元素均采用了双量程红外检测器,从而覆盖了金属、矿物等高低含量的检测需求。  请访问仪器信息网新品栏目,了解更多新品。  请访问仪器信息网碳硫分析仪专场,了解更多碳硫分析仪。  关于申报新品   凡是“网上仪器展厂商”都可以随时免费申报最新上市的仪器,所有经审批通过的新品将在仪器信息网“新品栏目”、“网上仪器展”、“仪器信息网首页”等进行多方位展示 一些申报材料齐全、有特色的新品还将被推荐到《仪器快讯》杂志上进行刊登 越早申报的新品,将获得更多的展示机会。
  • 苯系物分析用二硫化碳促销
    CNW二硫化碳的纯度大于等于99.9%,苯低含量低,能够满足水、空气、土壤以及室内空气质量监测中苯系物的萃取和含量测定。(&rho =1.26g/ml) 产品货号 产品名称 品牌 规格 报价(元) 促销价(元) 4-114001-0500# (低苯级)二硫化碳 CNW 500ml 1120.00 896.00 截止时间:2010年4月30日 售完为止!
  • 神华集团下属公司采购158台化验仪器设备
    1.招标条件  本招标项目神华巴彦淖尔能源公司化验室化验仪器、药品试剂、玻璃器皿采购(招标编号:SHIL12030247)已经批准实施,项目业主(招标人)为神华巴彦淖尔能源有限责任公司,资金来源:自筹。项目已具备招标条件,现对该项目进行国内公开招标。  2.项目概况与招标范围包号名称设备名称数量单位1化验仪器设备(一)粘结指数测定仪5台半自动胶质层测定仪3台智能全自动胶质层测定仪 1台灰分测定仪6台马弗炉8台电热鼓风干燥箱12台电热板3台2化验仪器设备(二)磁选管2台自动定硫仪7台全自动精密能量热仪1台全自动精密能量热仪(进口)1台3化验仪器设备(三)岩相分析仪(进口) 1台4化验仪器设备(四)小焦炉1台炼焦反应性和反应后强度测定装置2台焦炉转鼓鼓后机械筛 1台转鼓机 1台5化验仪器设备(五)密封制样机9台密封式锤式破碎机2台双棍破碎机3台锤式破碎机2台颚式破碎机7台标准振筛机 1台6化验仪器设备(六)电子恒温水浴锅2台电子恒温水浴锅2台恩式粘度计2台防爆真空泵2台开口闪点和燃点试验器1台运动粘度测定仪1台智能全自动滴定仪3台电磁搅拌器2台电磁搅拌器2台溶氧测定仪1台台式浊度仪1台BOD测定仪1台COD测定仪1台便携式溶氧仪1台库伦法卡式测水仪2台超纯水机(进口)3台冰箱3台空气机4台高纯氢气发生器2台高纯氮气发生器2台自动馏程测定仪2台可燃气体测爆仪2台7化学仪器设备(七)磅秤2台电子称4台电子分析天平11台电子分析天平1台可见光分光光度计2台酸度计3台电导率测定仪3台微量硫分析仪1台8化学仪器设备(八)进口气相色谱仪(煤气成分分析)2台气相色谱仪(煤气中苯、奈的分析)1台气相色谱仪(焦油、洗油成分分析) 2台气相色谱仪(煤气中硫化物的分析) 1台气相色谱仪(甲醇转化、合成气体成分分析)2台气相色谱仪 配自动进样装置(甲醇中乙醇的分析) 1台气相色谱仪(甲醇生产纯化后空气中的二氧化碳的分析) 1台9药品试剂见清单 10玻璃器皿见清单   使用单位:神华巴彦淖尔能源有限责任公司  交货期:气相色谱仪交货日期为2012年8月10日,其他交货日期为2012年5月10日  交货地点: 内蒙古巴彦淖尔市乌拉特中旗德岭山镇甘其毛都口岸加工园区,需方焦化项目施工现场(招标人指定项目现场)  3.投标人资格要求  3.1本次招标要求投标人必须满足:  (1)具有独立法人资格,二、三、六包注册资本在500万元以上,其余包注册资本在200万元以上。  (2)必须是制造厂商或其授权代理商,并具有良好的银行资信和商业信誉 代理商参与投标的应具有制造厂商针对本项目的有效授权(二、三、六包需要提供进口设备授权),但是同一制造厂商的产品只允许一家代理商参与竞标   (3)具有完善的质量保证体系   (4)投标人已具备履行合同所需的财务、技术和生产能力或供货业绩,财务状况须提供投标人最近三年的审计财务报表,其中最近三年的年营业额不得低于1000万元人民币 投标人须提供产品在最近三年的销售业绩清单   (5)投标人需提供近三年内三个以上同类项目业绩。  3.2本次招标不接受联合体投标。  4.招标文件的获取  4.1凡有意参加投标者,请于2012年2月14日至2012年2月20日(法定公休日、法定节假日除外),每日上午9:00时至11:30时,下午13:30时至16:30时(北京时间,下同),在内蒙古乌海市新华东街22号神华乌海能源有限责任公司317室。 持单位介绍信、法人授权委托书、营业执照、组织机构代码证、税务登记证、质量保证体系认证(仅二、三、六包提供)、近三年财务审计报表、银行资信证明、业绩证明材料等原件进行购表资格审查,并留存加盖公章的复印件一套。  联系人:金萌睿、杨志 电话:0473-3886822。  投标单位因上述原件证明材料未按规定时间递交或未提交齐全,而导致未能通过资格审查的后果自负。  4.2招标文件售价:  每包人民币¥530.00/套,招标文件售后不退。  备注:标书款拟采用电汇的,原则上必须从投标单位基本银行账户中汇出,如未按上述要求执行导致标书款无法及时入账或退回的,后果自负。  5.投标文件的递交  5.1投标文件递交的截止时间(投标截止时间,下同)及开标时间2012年 3月 5日上午9:00分,开标及投标文件递交地点:内蒙古乌海市乌海宾馆贵宾楼三楼会议室。  5.2逾期送达的或者未送达指定地点的投标文件,招标人不予受理。  6.联系方式  招标人:神华巴彦淖尔能源有限责任公司  地 址:内蒙古巴彦淖尔市乌拉特中旗甘其毛都口岸加工园区  邮 编:015300  联系人:张哲  邮 箱:shbmnyzhaobiao@163.com  电 话:18947485099  招标代理机构:神华国际贸易有限责任公司  地 址:北京市东城区安德路16号洲际大厦8楼829房间  邮 编:100011  联系人:金萌睿、杨志  电 话:0473-3886822  传 真:0473-3886822  电子邮件:shgmjmr@126.com  网 址:www.shil.com.cn  开户银行:中国银行北京海淀支行  账 号:3272 5601 9898  神华国际贸易有限责任公司  2012年2月14日
  • 水中硫化物的测定 你要注意这些“东西”
    试剂的影响1实验用水将蒸馏水新煮沸并加盖冷却,所有实验用水均为无二氧化碳水。2硫酸铁铵溶液的配制配制硫酸铁铵溶液,常常出现不溶物或混浊现象,应过滤后使用。3显色剂的使用显色剂质量的好坏是整个分析过程的关键。对氨基二甲基苯胺盐酸盐为白色粉末,酸性溶液为无色透明液体,冰箱保存时间较长。存放时间过长的对氨基二甲基苯胺盐酸盐因被空气氧化,为黑色,配制出的溶液为褐色,空白值偏高,且很快变为蓝色失效。失效的蓝色显色剂不和硫离子作用生成亚甲蓝,用失效的蓝色显色剂测定硫化物会导致严重错误监测结果。4硫化钠标准溶液用于配制标准溶液的硫化钠,其结晶表面常含亚硫酸盐,从而造成测定误差,所以用水淋洗要称量的硫化钠其除去亚硫酸盐。5硫化钠标准使用溶液在配制使用液以及标准样品时,在容量瓶中加入乙酸锌-乙酸钠后,容量瓶内会出现较大絮状悬浊液。在取用已经稀释的标准样品前,必须将容量瓶摇晃使样品均匀,否则由于样品不均匀产生测定误差。水样保存过程中的影响由于硫离子很容易氧化,硫化氢易从水样中逸出。采样时每100 mL水样加0.3 mL1 mol/L的乙酸锌,摇匀,放置3~5 min,使水样中游离的S2-与Zn2+充分反应,生成ZnS悬浮物。再滴加0.6 mL1 mol/L的氢氧化钠溶液,使水样的pH值在10~12之间。加氢氧化钠一是使水样中的H2S、HS-转化成S2-,二是生成Zn(OH)2絮状沉淀,这种絮状物有吸附作用,在沉淀过程中吸附ZnS共沉淀,达到现场固定目的。不要加过多氢氧化钠,否则生成沉淀,取样时不易摇匀造成误差。进行预处理取样时,一定充分摇匀已固定的样品,使预处理样品均匀,真实代表水样。样品预处理过程中的影响水样中的还原性物质都能阻止氨基二甲基苯胺与硫离子的显色反应而干扰测定;悬浮物、色度等也对硫化物的测定产生干扰。所以需对样品进行预处理。最常用的是酸化吹气法。吹气时,氮气纯度应大于99.99%,否则,空白值增大;整个吹气装置密封性必须好,接口处应用标准磨口,否则漏气影响测定结果的准确度;水浴锅温度要保持60~70 ℃,水温过高而室温较凉时,反应瓶内上部壁上沾有水雾将吸收少量硫化氢气体,影响测定结果准确度;注意磷酸的质量,当磷酸中含有氧化性物质时,可使测定结果偏低。样品分析过程中的影响预处理过的含硫离子的水样与对氨基二甲基苯胺的酸性溶液混合,加入Fe3+后,溶液先变成红色,生成中间体化合物,继而生成蓝色的亚甲基兰染料。酸度影响亚甲基兰染料的生成,所以水样的测定必须与校准曲线相同;显色时,加入的两种试剂(对氨基二甲基苯胺溶液与硫酸铁铵溶液)均含有硫酸,应沿管壁徐徐加入,并加塞混匀,避免硫化氢逸出而损失;文献报道亚甲基蓝分光光度法测定硫化物标准样品时,实验的温度选择在18~22 ℃为宜,随着显色温度的增高或降低,亚甲基兰的吸光度均降低;试剂加入顺序不能颠倒,否则,显色度明显降低。
  • 橡胶硫化特性的测试 (包括门尼焦烧和硫化曲线)
    硫化是橡胶制品制造工艺中最重要的工艺过程之一。 就是使橡胶大分子链由线性变为网状的交联过程,从而获得良好物理机械性能和化学性能。 橡胶的硫化性能是反映橡胶在硫化过程中各种表现或者现象的指标,对进行科研、指导生产具有很大的实用价值,硫化性能主要包括焦烧性能、正硫化时间、硫化历程等,测定橡胶的硫化性能方法很多。其中以硫化仪和气泡点分析仪最佳。 ⑴ 门尼粘度计法 门尼粘度计法不但能测定生胶门尼粘度或混炼胶门尼粘度,表征胶料流变特性,而且能测定胶料的触变效应,弹性恢复、焦烧特性及硫化指数等性能,因此它是最早用于测定胶料硫化曲线的工具。虽然门尼粘度计不能直接读出正硫化时间,但可以用它来推算出硫化时间。 ⑵ 硫化仪法 硫化仪是近年出现的专用于测试橡胶硫化特性的试验仪器, 类型有多种。按作用原理有二大类。第一类在胶料硫化中施加一定振幅的力,测定相应变形量如流变仪;第二类是目前通用的一类。这一类流变仪在胶料硫化中施加一定振幅变形,测定相应剪切应力,如振动圆盘式流变仪。 3.1 橡胶门尼焦烧试验 胶料的焦烧是胶料在加工过程中出现的早期硫化现象,每个胶料配方都有它的焦烧时间(包括操作焦烧时间和剩余焦烧时间)。在生产中应控制此段时间的长短。如果太短,则在操作过程中易发生焦烧现象或者硫化时胶料不能充分流动,而使花纹不清而影响制品质量甚至出现废品,如果焦烧时间太长,导致硫化周期增长,从而降低生产效率。当前测定焦烧时间广泛使用的方法是门尼焦烧粘度计(测定的焦烧时间称为门尼焦烧时间),此外也可以用硫化仪测其胶料初期时间(t10)。 3.1.1 门尼焦烧的试验原理 用门尼粘度计测定胶料焦烧是在特定的条件下, 根据未硫化胶料门尼粘度的变化,测定橡胶开始出现硫化现象的时间。 3.2 橡胶硫化特性测定 为了测定橡胶硫化程度及橡胶硫化过程过去采用方法有化学法(结合硫法、溶胀法),物理机械性能法(定伸应力法、拉伸强度法、永久变形法等),这些方法存在的主要缺点是不能连续测定硫化过程的全貌。硫化仪的出现解决了这个问题,并把测定硫化程度的方法向前推进了一步。 硫化仪是上世纪六十年代发展起来的一种较好的橡胶测试仪器。广泛的应用于测定胶料的硫化特性。硫化仪能连续、直观地描绘出整个硫化过程的曲线,从而获得胶料硫化过程中的某些主要参数。 上岛 硫化试验仪(无转子) 型号:VR-3110 在规定的温度下,混合橡胶放在上下平板膜腔之间并施以正弦波扭矩振动时,随着橡胶的硫化测定其扭矩的变化。可根据最大扭矩、最小扭矩、焦烧时间、硫化时间、粘弹性等其它因素的变化求出硫化特性的试验机。 上岛 气泡点分析仪型号:VR-9110 气泡点分析仪是能在需要的最小限度抑制橡胶的硫化时间的测试机,而对车胎、皮带、防振橡胶等产品的硫化工程控制有效。对生产性提高、能源消减、摩耗特性或者耐久性等产品特性的提高有益。 橡胶硫化不够时看到的内部气泡在硫化工程中控制 ,知道每种材料的最佳硫化时间。
  • 中科院研发出基于二硫化钼/碳纳米复合材料的钠型双离子电池
    p  近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其研究团队,成功研发出一种基于二硫化钼/碳纳米复合负极材料的钠型双离子电池。相关研究成果以Penne-Like MoS2/Carbon Nanocomposite as Anode for Sodium-Ion-Based Dual-Ion Battery为题,在线发表在Small上。br//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/6177974b-2ba4-49ab-b8d7-66db7c701632.jpg" title="1.jpg"//pp  锂离子电池已广泛应用于便携式电子设备、电动汽车、储能设备等领域。但由于锂离子电池的大规模应用加之锂资源的匮乏和分布不均,使锂离子电池成本日益攀升,难以满足未来能源存储的低成本、长循环寿命、安全可靠等要求。钠与锂有相似的物理化学性质,且储量丰富、成本较低,使得基于钠离子的二次电池体系的研究近年来受到广泛关注。然而钠离子半径较大,导致Na+在电极材料中扩散缓慢,从而影响电池的倍率性能和循环性能。/pp  为改善钠离子电池的倍率性能和循环性能,唐永炳研究团队成员朱海莉、张帆等成功研发出一种基于二硫化钼/碳纳米复合负极材料的钠型双离子电池。该电池采用膨胀石墨作为正极材料,具有分级结构的MoS2/C纳米复合材料作为负极材料。由于这种具有分级结构的MoS2/C具有更宽的晶体片层间距,有利于提高Na+在其中的离子扩散速率,且碳层的引入提高了材料的电导率,使基于该MoS2/C纳米复合材料的钠型双离子电池具有良好的倍率性能和循环性能。结果表明,该电池在1.0-4.0V的电压区间,2C的电流密度下循环200圈后容量保持率为85%。这种新型钠离子电池在低成本、环保大规模储能领域,如清洁能源、智能电网等具有潜在的应用前景。/pp  span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "研究工作得到了国家自然科学基金、广东省科技计划项目、深圳市科技计划项目等的资助。/span/ppbr//p
  • 对话欧洲石油巨头TOTAL | 岛津新一代硫化学发光检测器 SCD-2030助力石油化工中硫化物可靠性分析
    内容概要 Nexis™ SCD-2030是岛津为解决实验室需求而开发出的新一代硫化学发光检测系统。其卓越的高灵敏度与稳定性、易维护性以及行业首创的自动化功能,显著提升实验室工作效率。 欧洲石油巨头道达尔公司(以下简称:TOTAL)与岛津欧洲公司(以下简称:SHIMADZU)目前在石油化工领域开展深度合作,其研发部门Giusti博士和Piparo博士使用硫化学发光检测器Nexis™ SCD-2030开展油品中硫化物的痕量分析研究并取得不错的成果。 岛津欧洲创新中心采访了道达尔研发部门的Giusti博士和Piparo博士,针对在使用Nexis™ SCD-2030期间:硫化学发光检测器解决了哪些问题?生物燃料未来将面临哪些挑战?双方未来将在哪些方面开展深入合作等话题进行了专访… … SHIMADZU:Giusti博士,感谢百忙之中接受这次采访。首先,请您介绍下您团队的研究方向及目前已取得的成果。道尔达研发部门的Pierre Giusti博士(左)和Marco Piparo博士(右) TOTAL:谢谢岛津公司提供这次交流机会。Piparo博士和我所属道达尔公司研发&分析部门,工作最大的聚焦点在提供最新分析工具,主要是仪器和方法。部门始终的要求是不断寻找和评价具有实用性的分析技术,适用于日程或未来的工作需求。关于实用性这点,对我们而言,最真实的需求是将研发部门建立的稳定可靠的分析方法,成功地转移到质控部门,无论分析人员的技术是否熟练,均可获得稳定的检测结果。我们部门也会提供技术指导和支持对于公司其他部门。我们时刻面临诸多挑战,例如:生物燃料的开发及使用,塑料制品的回收与再生利用等问题。 SHIMADZU:为何考虑在这方面开展研究工作? TOTAL:能源市场由于全球气候问题,技术发展以及社会因素在不断变化,能源行业正处于巨变前沿。我们的研究工作主要改善并提升石油传统分析方法,同时建立全新油品、石油燃料、聚合物的分子指纹图谱,成为全球能源市场的重要参与者。最终实现2050年二氧化碳的净零排放量这一社会目标,普及低二氧化碳排放量燃料的使用,减少对石油燃料的依赖。 SHIMADZU:关于目前开展的合作项目,为什么考虑岛津公司作为合作伙伴呢? TOTAL:我们研发部门通常会开展多个项目,而每个项目需要创新和好的想法,这需要有合作伙伴共同实现。不仅如此,仪器厂商还需要愿意倾听我们用户的真实需求和问题,持续不断地从客户角度出发,关注开发用户所需求的产品和技术,岛津公司符合以上预期和要求。在此情况下,双方开展项目合作,以及计划共同开发含氧化合物的专属分析系统并申请专利。 道达尔公司研发人员与岛津应用专家交流探讨 SHIMADZU:岛津仪器在项目中解决了哪些问题? TOTAL:岛津公司一直提供多种先进的仪器和分析方法,对我们日常研发工作起到很大的帮助。其中硫化学发光检测器(SCD),采用全新技术开发的产品,使我们可以在复杂基质中,准确地检测到痕量硫化物。同时岛津质谱仪在使用高速扫描模式采集数据时,没有发生质谱歧视或灵敏度大幅下降的情况发生,以上仪器特点对我们日常工作非常重要。此外,这么多年使用岛津仪器的感受,产品非常皮实耐用,稳定性也非常好,确保日常分析结果的准确、可靠。 岛津全新硫化学发光检测器Nexis™ SCD-2030 Piparo博士提到之前使用SCD-2030检测器分析柴油中硫化物的应用案例。为了考察检测器的选择性、重现性和等摩尔浓度,采用脱硫柴油基质,加入七种与柴油相关的不同含硫化合物(分别为硫化物、硫醇和噻吩),目标硫化物的S添加浓度为下表。 通过实验结果发现在S的最低浓度点,所有加标样品的面积重现性均低于4%(n=6);回收率为92%~106%(n=3)。“SCD-2030能够有效避免油品中复杂基质的干扰,实现硫化物的高灵敏和高选择性检测,可获得良好的重现性和回收率。” Giusti博士补充道。 最低浓度点Level1的七种硫化物的色谱图(S: 1 to 4mg/L) SHIMADZU:最后,谈谈未来的合作方式及合作方向? TOTAL:基于iC2MC实验室,希望未来双方可以建立一个项目推进讨论平台,与岛津研发人员定期进行项目探讨,开展头脑风暴等,交流最前沿的元素分析,质谱分析技术,色谱分离等不同分析技术。此外,计划两年内,开发出用于生物燃料研究的专属含氧化合物的分析系统。该系统将结合岛津的气相色谱技术以及道达尔公司的技术,以及法国波城大学和西班牙奥维耶多大学的联合研究成果,为推动生物燃料的开发、生产改善做出贡献。 *iC2MC(https://ic2mc.cnrs.fr/) 道达尔研发人员与岛津欧洲创新中心经理平冈合影 参考文献:(1) R. L. Tanner, J. Forrest, L. Newman, “Determination of atmospheric gaseous and particulate sulfur compounds. [Atmospheric SO2 sampling, calibration, and data processing],” Brookhaven National Laboratory, Upton, NY, USA, Tech. Rep. BNL-23103. Jan. 1977.(2) X. Yan, “Unique selective detectors for gas chromatography: Nitrogen and sulfur chemiluminescence detectors,” J. Sep. Sci., vol. 29, pp. 1931-1945, Jun. 2006.(3) Y. Nagao, ”Reliable Sulfur Compounds Analysis in Diesel using Sulfur Chemiluminescence Detector Nexis SCD-2030,” Shimadzu Application News.
  • 明珠发布硅橡胶再生胶无转子硫化仪新品
    MZ-4010B3 无转子硫化仪 1. 特点及用途:本机符合GB/T 16584《橡胶无转子硫化仪测定硫化特性要求》、ISO 6502要求及意大利标准要求的T30、T60、T90数据。该机用于测定未硫化橡胶的特性,找出胶料的佳硫化时间。本机模腔部分采用新型耐高温高强度隔热材料,控温精度高,稳定性、重现性好。无转子硫化分析系统运用Windows 7操作系统平台,图形图像化的软件界面,灵活的数据处理方式,全面体现高度自动化特点。可用于科研部门、大中专院校和工矿企业对各种材料进行力学性能分析和生产质量检验。 2. 技术参数: 2.1温度范围: 室温~200℃ 升温时间: ≤10min2.2温度范围: 室温~300℃(根据客户要求定制)升温时间: ≤15min2.3温度分辨率: 0~200℃: 0.1℃ 0~300℃: 1℃(根据客户要求定制)2.4温度波动: ≤±0.3℃(加料稳定以后)2.5力矩量程: 0N.m~10N.m 0N.m~20N.m(根据客户要求定制)2.6力矩显示分辨率: 0.001N.m2.7最长试验时间: 120min(可在试验中途修改时间)2.8摆动角度: ±0.5°(总振幅为1°) 2.9模体摆动频率: 1.7Hz±0.1Hz(102r/min±6r/min)2.10电 源: AC220V±10% 50Hz2.11外型尺寸: 645mm×580mm×1300mm(L×W×H)2.12净 重: 210kg 3. 控制软件主要功能介绍3.1操作软件:中文软件、英文软件;3.2 单位选择:kgf-cm, lbf-in, N-m,dN-m ;3.3 可测试数据:ML(N.m)最小力矩;MH(N.m)大力矩;TS1(min)初始硫化时间;TS2(min)初 始硫化时间;T10、T30、T50、T60、T90硫化时间;Vc1、Vc2硫化速度指数;3.4 可测试曲线:硫化曲线、上下模温度曲线;3.5 试验中途可修改时间;3.6 试验数据可自动保存;3.7 多条试验数据及曲线可在一张纸上显示,并可用鼠标点选读取曲线上任意点的数值;3.8 可将历史数据添加在一起进行对比分析并可打印出来;3.9 软件有“温度手动设置”功能,即温控仪可以与计算机相连也可脱机独立操作;3.10 具有扭矩管制和时间管制;3.11 具有SPC管制功能,可进行X-R分析;3.12 具有原始数据导出功能,Excel表格形式;3.13 软件有声光报警功能,即测量结果与扭矩管制或时间管制中数据不符时,可由声光报警器进行报警(根据客户要求定制)。 4. 配置4.1 日本山武公司温控仪 2只;4.2 高精度永磁电机1台;4.3 高精度气缸1套;4.4 高精度传感器1只;4.5 联想品牌电脑及彩色喷墨打印机1套(不含电脑柜);4.6 标准制样裁刀1把;4.7 硫化仪测控软件1套;4.8 关键零部件均由日本小巨人LGMazak加工中心加工 创新点:温度波动由原来的± 0.5℃ 升至± 0.3℃;模腔保温性能改良硅橡胶再生胶无转子硫化仪
  • 专家约稿|硫化橡胶逆向设计中成分测试方法研究
    硫化橡胶逆向设计中成分测试方法研究苍飞飞1,2,3(1.北京橡院橡胶轮胎技术服务有限公司,北京,100143;2.北京橡胶工业研究设计院有限公司,北京,100143;国家橡胶轮胎质量检验检测中心,北京,100143)摘要:轮胎作为汽车行业重要的组成部分,一直在不断的向着新的目标迈进,轮胎胶料成分分析主要包括五个部分:高聚物定性、高聚物含量和炭黑含量、有机物定性、无机物定性定量、硫化体系的定性定量。高聚物定性可以使用裂解气相色谱法、裂解气相色谱质谱法、红外光谱法;高聚物和炭黑的含量采用热重分析仪;有机物定性可以采用裂解气相色谱质谱法、气相色谱质谱法、红外光谱法;无机填料定性、定量采用化学法、原子吸收光谱法、等离子发射光谱法;硫化体系的定性、定量采用化学法。大型仪器的使用,可以测试更准确可靠的实验数据,为轮胎行业的进一步成长,提供有力的依据。关键词:轮胎、成分分析、测试轮胎作为车辆唯一与地面接触的部位,承担着承受载荷、改变方向、缓冲与减震、驱动与制动四个方面的重要作用[1]。轮胎的制备过程中配方和结构都是非常重要的因素。目前在人类社会实现“碳中和”的伟大事业中,百岁老产品与时俱进,在社会可持续性发展的征程上续写着传奇、再立新功,助力人类社会达成“双碳”目标[2]。为了达到这个目标,国产轮胎还要不断努力,缩小与一线品牌轮胎的差异,从北京橡胶工业研究设计院有限公司第一次组织行业轮胎剖析会议到现在已经有40多年的历史了,轮胎行业的配方工程师一直都没有停下脚步,追寻着寻找合理的配方组成,因此开展轮胎成分测试工作是一项非常有意义的工作。在新时代、新环境下,轮胎肩负的责任发生了变化,目前气候变化已经成为世界各国政府关注的焦点,尤其近10年来各种自然灾害给人民生活贺财产造成了巨大损失[3]。为此,巴黎协定以后,各国政府在节能环保方面相继制定了严格的法律,并出台了相关措施,尽量减少碳排放。各个行业纷纷开展相应的政策,并且纷纷表示将于2040年实现“零”排放。因此轮胎的配方研制非常重要。目前欧盟REACH法规、轮胎标签法及美国的SMARTWAY等,轮胎企业针对目前的状况投入大量的人力、物力,开发设计新产品,尤其是新能源汽车轮胎,利用新技术、新材料和新工艺生产制造出高性能的子午线轮胎,进一步提高了汽车的环保、节能和安全性能。 轮胎是一个比较复杂的复合体,它大约有十几个部位组成,如:胎面胶、胎侧胶、基部胶、带束层胶、胎肩垫胶、胎体胶、胎圈胶、子口护胶、三角胶、内衬层胶等。目前针对整条轮胎成分检测有两个权威的检测机构,一个是美国的斯密斯公司,另一个是国家橡胶轮胎质量监督检验检测中心。两者在成分分析检测方面有一些差异,国家橡胶轮胎质量监督检验检测中心检测项目更完整、更全面,从胶型、胶比、橡胶含量、炭黑含量到有机填料、无机填料的定性定量检测;斯密斯公司擅长选择相同规格不同厂商的产品,分别测试,然后对比分析,并且在物理性能方面测试的项目比较完整,两者各有优缺点,剖析配方所呈现出来的结果要通过配方工程师的研究、调整、完善,才能转化为剖析配方。因此剖析配方是基础,是新配方研究得核心和关键。目前轮胎胶料成分分析方法的研究正在逐步的成熟,大量关于轮胎胶料配方组分研究的国家标准[4]-[10]已经发布或正在制定或修订过程中,方法标准的统一,让测试结果更加可靠,为配方的研究提供可靠、准确的实验数据。但方法和方法之间以及标准的应用方面还有一些问题,本研究就是基于相同试验项目采用不同的仪器设备所存在的问题的讨论与研究工作,希望大家能够理解测试工程师的工作,如果人员和设备不存在问题,得出的结果您有异议,可能是方法问题导致的结果,希望大家能够理解,能够正确的分析测试数据,解析出合理的结果,为新配方的研发提供有力的支持。胶料成分分析的方案胶料成分分析方案是根据样品配方设计的特点来确定的,不同的部位由于作用不一样,承受的条件也有差异,因此配方设计过程中是要对每个部位的特点来设计配方,例如[11]胎面胶是轮胎与地面接触的部分,那就需要提高轮胎胎面的胶料的拉伸性能和耐撕裂性能,使用特殊炭黑可以增加轮胎的耐磨性和导电性,并且要注意轮胎的生热,增强轮胎的寿命。轮胎作为橡胶工业的主导产品,其设计及生产制造过程的经济性直接影响企业的内生动力即盈利能力[12],因此在配方设计的过程中,也要考虑成本的计算,其中的配方成本是其中非常重要的一项考虑因素。如果可以实现通过材料替代以节约成本和提高硫化效率的操作实例,其直接影响企业产品效益的最大化[13]。1.高聚物定性高聚物的定性轮胎成分分析非常重要的一个测试环节,胎面胶选择合适的橡胶品种可以改善胎面胶的耐磨性能和降低滚动阻力[14]。高聚物的鉴定目前常采用的方法有:裂解气相色谱法[4]~[5]、裂解气相色谱质谱法[10]、红外光谱法[15]、核磁共振波谱仪。裂解气相色谱法和裂解气相色谱质谱法都是基于裂解器的前处理装置,后面的气相为分离装置,用火焰离子检测器(FID)和质谱检测器(MS)测试高聚物样品的一种方式。裂解器在惰性气体中被快速热解而生成具有高聚物表征的裂解产物(小分子碎片混合物),并随着载气导入分离装置(气相色谱)中的一种前处理方式。此方法的特点是仪器灵敏度高,样品用量少,不受填料的干扰等优点,其缺点是需要建立实验室内部的谱库、本方法属于相对方法[16]。红外光谱法是经典的物质化学结构分析与鉴定方法之一[17],广泛应用于科研领域。红外光谱可以给出物质所包含的官能团、结晶态等化学结构信息;而且,化学结构不同的物质、对应的红外光谱谱图具有指纹特征性[18],在标准中明确说明针对生胶、硫化胶、未硫化胶以及热塑性弹性体进行鉴定的方法,一共有两种分析方法,透射分析法和反射分析法。在轮胎胶料成分分析过程中有两点需要注意,其一是钢丝圈夹胶由于硫黄含量过高,影响特征谱图,对结果的分析有影响;其二顺丁胶和丁苯橡胶混合时,区分有一定的困难。傅里叶变换红外光谱法在高分子鉴定过程中需要注意以上问题,避免存疑数据的存在。核磁共振波谱仪可以有效的表征高聚物的支化度,核磁共振波谱仪目前主要是H谱和C谱两类原子核谱图,H-NMR简便快捷能够通过不同级数C原子上H的积分面积,定量表征高聚物的短链支化度;而对于长链支化,需要利用C-NMR检测支化度C原子、支化点附件C原子的峰来确定支链类型和支化度[19]。2.高聚物及炭黑含量热重分析技术(thermogravimetry,TG)是指 在程序控制温度和一定气氛下连续测量待测样品的质量与温度或时间变化关系的一种热分析技术,主要用于研究物质的分解、化合、脱水、吸附、脱附、升华、蒸发等伴有质量增减的热变化过程。 基于 TG 法,可对物质进行定性分析、 组分分析、热参数测定和动力学参数测定等,常用于新材料研发和质量控制领域[20]-[21]。目前用的最多的方法有三个,其中轮胎常用的方法是,GB/T 14837.1-2014《橡胶和橡胶制品 热重分析法测定硫化胶和未硫化胶的成分 第1部分:丁二烯、乙烯-丙烯二元和三元共聚物、异丁烯-异戊二烯橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶》,这个标准涵盖了轮胎常用的高聚物:天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶。热重分析仪可以准确的表征胶料配方中高聚物的含量、炭黑含量。在二十世纪初期,热重分析仪主要来自于美国、欧洲以及日本厂商,国内的仪器产品稳定性差,但在最近几年,在国家对自主优质测试分析仪的大力资助下,具有自主知识产权的国产热重分析仪的研制呈现一些可喜的进展.。未来,随着我国科研水平的不断提高,相信在热重分析仪研发方面也能取得更大突破,同时,我国相关仪器 厂商也应一步一个脚印、不断提升自主创新能力,才能在日益激烈的热分析市场竞争中处于不败之地[20]。3.有机物定性、定量轮胎配方中需要加入有机配合剂,在配方的调整过程中,才能呈现出优异的性能,常加入的有机配合剂有:防老剂、防焦剂、促进剂、增粘剂、增塑剂、粘合剂、加工助剂等等,并且在硫化过程中,这些有机配合剂有的会发生化学反应,给配合剂的定性工作带来一定的难度。轮胎配方定性、定量常用的仪器设备是气相色谱质谱仪、裂解-气相色谱质谱仪、红外光谱仪、液相色谱仪、液相色谱质谱联用仪等。在长期的使用过程中,发现色谱方式由于色谱柱的分离作用,可以将混合物进行分离,可以提升检测的效率和检定结果的准确性。4.无机物定性、定量轮胎是一种常见的高分子复合材料,发展高耐磨、高抗湿滑、低滚阻的新一代轮胎是目前轮胎行业的重要挑战,在轮胎的制备过程中,填料的用量仅次于聚合物。填料的加入能提高聚合物复合材料的性能,改善轮胎的抗湿滑性、耐疲劳性以及耐低温耐高温能力等[22]。二氧化硅是轮胎中常用的填料,由于二氧化硅自身的特点,强吸附性、大比表面积,可以实现对有机分子的多层吸附,提高轮胎的抗撕裂性能[23]。二氧化硅的检测目前采用的化学法,将样品灼烧后,加入氢氟酸,剩余的二氧化硅与氢氟酸反应,生成四氟化硅,以气体的形式挥发掉,通过质量的变化来确定样品中加入的二氧化硅的含量。轮胎胶料中还有一些金属氧化物,如:氧化锌等,可以通过原子吸收光谱法和等离子发射光谱法进行测试。原子吸收光谱仪原理为处理后的液体样品吸入火焰中,火焰中形成的原子蒸汽对光源发射的特征电磁辐射产生吸收。将测定的样品吸光度和标准溶液的吸光度进行比较,确定样品中被测元素的含量[24]。电感耦合等离子体发射光谱仪原理为过滤或消解处理过的样品在等离子体火炬的高温下被原子化、电离、激发[25]。不同元素的原子在激发或电离时可发射出特征光谱,特征光谱的强弱与样品中原子浓度有关,即可测定样品中各元素的含量[26]。电感耦合等离子体发射光谱仪具有检出限低,准确度高、精密度高的优点, 并且可同时测定多种元素,时效快。但是在测定组分复杂的样品时,容易产生基体效应,从而影响检测结果的准确性。而火焰原子吸收光谱仪检出限较高,准确度、精密度相对较低,但在抗基体干扰能力方面的优势大于电感耦合等离子体发射光谱仪[27]。因此,在测试轮胎胶料样品时,要根据情况选择合适的仪器设备。5.硫化体系的定性、定量轮胎胶料的硫化体系主要是指加入的硫磺、促进剂、以及活化剂,其中硫磺含量的检测是依据国家标准GB/T 4497.1-2010《橡胶 全硫含量的测定 第1部分:氧瓶燃烧法》,将橡胶样品在通氧气条件下,燃烧,用双氧水吸收燃烧后气体,然后滴定生成的硫酸根,反推出胶料中硫含量。本方法测试的是胶料中所有的硫,包括促进剂中的硫、炭黑中的硫。因此对数据的解读需要进行修正。小结本文对轮胎胶料的成分分析进行了全面的介绍,高聚物定性可以使用裂解气相色谱法、裂解气相色谱质谱法、红外光谱法;高聚物和炭黑的定量采用热重分析仪;有机物定性可以采用裂解气相色谱质谱法、气相色谱质谱法、红外光谱法、无机填料定性、定量采用化学法、原子吸收光谱法、等离子发射光谱法、硫化体系的定性、定量采用化学法。合理的使用方法,可以为进一步解析数据提供有力的支持,为轮胎配方胶料的研制提供有力的数据支持。作者简介苍飞飞, 北京橡院橡胶轮胎检测技术服务有限公司(国家轮胎质量检验检测中心)/北京橡胶工业研究设计院有限公司副总工程师、技术负责人、高级工程师,从事橡胶检测工作22年,主要工作之一为开展轮胎橡胶制品类产品得剖析检测工作,使进口产品国产化提供有力的数据。社会兼职:全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会合成橡胶分技术委员会专家委员;全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会通用试验方法分会专家委员;北京市热分析学会委员;公安部检测中心专家库成员;教育装备协会理事会理事等。主持或参加纵向及横向项目30余项;完成学术论文30余篇;参加国家标准制修订工作11项,其中“橡胶制品化学分析方法研究与制定”作为主要起草人获得中国石油和化学工业联合会科学进步二等奖;参加国际标准修订比对工作3项;发明专利13项;实用新型专利3项。参考文献:[1]朱华健,牛金坡,李凡珠,何红,王润国,卢咏来,张立群.新型轮胎结构的现状与发展[J].高分子通报,2019(11):1-14.DOI:10.14028/j.cnki.1003-3726.2019.11.001.[2]许叔亮.百年轮胎续写传奇:轮胎的性能设计与社会可持续性发展(上)[J].中国橡胶,2022,38(01):16-19.[3]吴桂忠.高性能子午线轮胎研发、生产和试验研究概况及发展趋势[J].中国橡胶,2022,38(02):17-26.[4] GB/T 29613.1-2013.橡胶裂解气相色谱分析法 第1部分:聚合物(单一及并用)的鉴定[S].北京:中国标准出版社,2013.[5] GB/T 29613.2-2014.橡胶裂解气相色谱分析法 第2部分:苯乙烯/丁二烯/异戊二烯比率的测定[S].北京:中国标准出版社,2014.[6] GB/T 14837.1-2014. 橡胶和橡胶制品 热重分析法测定硫化胶和未硫化胶的成分 第1部分:丁二烯、乙烯-丙烯二元和三元共聚物、异丁烯-异戊二烯橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶[S].北京:中国标准出版社,2014.[7] GB/T 14837.2-2014. 橡胶和橡胶制品 热重分析法测定硫化胶和未硫化胶的成分 第2部分:丙烯腈-丁二烯橡胶和卤化丁基橡胶[S].北京:中国标准出版社,2014.[8] GB/T 33078-2016. 橡胶 防老剂的测定 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  • 如果硫化氢检测仪出现故障,应该如何处理?
    硫化氢检测仪是一种专门用于检测环境中硫化氢气体浓度的仪器,它通常用于一些可能存在硫化氢气体的场所,比如工业领域、化工生产、石油开采、污水处理、下水道、沼泽地等。那么如果硫化氢检测仪出现故障,应该如何处理呢?本文跟随逸云天小编一起了解下吧。  如果硫化氢检测仪出现故障,以下是一些常见的处理步骤:  1.查看说明书:首先,参考检测仪的用户手册或操作指南,查找有关故障排除的部分。手册可能提供特定故障的解决方法和步骤。  2.重新启动检测仪:有时,简单地重启检测仪可能解决一些临时故障。关闭并重新打开仪器,看看是否能够恢复正常工作。  3.检查电池和电源:确保检测仪的电池电量充足,或者检查电源连接是否正常。低电量或不稳定的电源可能导致故障。  4.清洁传感器:传感器的污染或堵塞可能影响检测准确性。按照厂家的指导,清洁或更换传感器。  5.校准检测仪:校准不正确可能导致错误的读数。尝试进行校准操作,根据手册中的说明进行校准。  6.联系厂家技术支持:如果以上步骤无法解决问题,及时联系检测仪的厂家或供应商的技术支持团队。他们可以提供更专业的故障诊断和修复建议。  7.不要自行修理:除非你有相关的技术知识和经验,否则不建议自行尝试拆卸或修理检测仪。不当的操作可能会进一步损坏设备或导致安全问题。  综上所述,相关信息就分享到这里,希望这篇文章能帮助到大家。  应用场景:  1、密闭设备: 如船舱、贮罐、车载槽罐、反应塔、冷藏箱、管道、烟道、锅炉等   地下有限空间: 如地下管道、地下室、地下仓库、废井、地窖、污水池、沼气池、化粪池、下水道等   地上有限空间: 如储藏室、酒糟池、发酵池、垃圾站、温室、冷库、粮仓、料仓等。  广泛应用于:石油、化工、燃气输配、仓储、市政燃气、消防、环保、冶金、生化医药、能源电力等行业得到了广泛的应用,并得到广大客户的一致**。
  • 优肯2015年新品硫化仪
    优肯新品——无转子硫化仪亮相橡胶轮胎展导语:随着近几年汽车、铁路的快速发展,汽车零配件及铁路检测需求不断增加,为应对不同系统的测试,优肯推出了符合市场需求的检测产品。在2015年中国(广饶)国际橡胶轮胎展上,优肯科技股份有限公司研发部经理黄照洋先生接受了中国化工仪器网的采访,为我们揭开了这款新产品的神秘面纱。优肯科技股份有限公司1986年成立于台北市,唯一一家仪器制造厂,进驻台湾科学工业园区,专业生产硫变机、粘度仪等橡胶检测仪器。至1999年,客户已遍布台湾、东南亚、西班牙等地。致力提升技术,产品项目也为之扩增,成功地开发了欧美及中东等市场。为了满足不断变化的市场需求,2015年中国(广饶)国际橡胶轮胎展上,优肯公司展出了一款贴近用户的新产品【无转子硫化仪】,优肯公司研发部经理黄照洋先生在采访中为我们揭开了这款新产品的神秘面纱。新产品“惊艳"亮相据黄经理介绍,优肯所有的产品都是自主研发,公司设有专业研发团队,包含了机械设计、机电整合、软体编辑以及机构外观设计等。因此,这款无转子硫化仪在研发设计上有着很多的独特之处。据悉,这款产品在机台的刚性上做了大幅提高,能够减少测试的误差,可将结果准确的呈现给用户。在零配件方面(温度传感器以及加热片)选用了国外的零部件,保证了较高的精确度外,故障率也随之降低,从而减少了用户的使用成本。这款产品凭借优肯近三十年来的经验,结合用户的体验及反馈,针对软件也做了一系列的修改,以便满足用户的需求。“因为网络的不断发展,很多用户都会要求将测试资料存放在一个伺服务器上,优肯这款产品同时具备了连接伺服务器的功能,客户可以在不同的位置,随时随地获取最新的检测结果以及设定测试方法。"黄经理介绍道。除了硬件和软件的精进外,产品在机电部分也做了一些更动,使机台和电脑之间的连接更加简单,结果更加准确。此外,优肯为及时响应用户的需求,在国内设有4个分公司及2个办事处,在上海、广州、青岛、重庆、泉州及宁波都有据点,能够从华东、华南、华北为用户提供及时的服务。立足橡胶检测 向多领域发展优肯在橡胶检测领域已有近三十年的发展历程,除了一些传统的测试体系外,累积近三十年得的经验,结合当下的最新技术,不断地对现有产品进行改良。在采访中,黄经理向记者透露,除了橡胶领域外,优肯期望能够根据在橡胶领域的经验,朝着多领域发展。“近年来穿戴式装置很普及,这其中涉及到高分子复合材料。其实我们两年前已经接触了这个领域,并且开始研发符合市场的分析测试仪器,结果都还不错。希望在站稳橡胶领域的同时,可以跨足高分子复合材料领域。"
  • 天然气含硫新标5月1日正式实施,SCD硫化学发光检测器轻松应对!
    ☆ 导读 ☆现阶段,能源紧张已成为影响和制约全球发展的关键问题,当前的俄乌局势更加凸显了能源问题对全世界的影响。2021年10月11日国家市场监督管理局和国家标准化管理委员会发布了GB/T 11060.10-2021 《天然气 含硫化合物的测定 第10部分:用气相色谱法测定硫化合物》标准,2022年5月1日正式实施,并替代原来的2014年版本。其中一项重要的变化是0.1~600mg/m3(以硫计)总硫的测定,并规定:通过将不同硫化物的硫含量进行加和,得到总硫含量。天然气中的硫化物杂质对其运输、存储和使用安全及环境均会产生不利影响,不仅会腐蚀设备、污染环境,还会危害人体健康。含硫化合物的种类不同其危害也不尽相同,对于天然气中含硫化合物的测定,岛津硫化学发光检测器(SCD)不仅具有灵敏度高、重复性好、操作简单等优点,还具有硫等摩尔响应、无基质淬灭、自动化程度高等优势,助您轻松应对新标准! ☆ 天然气中含硫化合物的危害 ☆天然气的主要成分是甲烷,来源于常规油气田开发出来的天然气、页岩气、煤层气等。2019年天然气储量数据来源:煤层气行业深度研究报告:“双碳”政策下,如何打造盈利新模式? 我国天然气需求量对外依存度达40%,进口液化天然气(LNG)占中国天然气进口量的60%以上,以澳大利亚占比最高。 数据来源:左图2021年中国液化天然气产量、进出口及需求现状分析,全球最大的LNG进口国_我国_华经_液化,右图2021年我国油气进口来源国分布 - 知乎 天然气中可能的硫化物有硫化氢、氧硫化碳、二氧化硫、甲硫醇、乙硫醇、叔丁硫醇、甲硫醚、乙硫醚、甲基乙基硫醚、四氢噻吩等,这些硫化物对运输、储存和使用安全及环境均会产生不利影响。当其作为燃料不仅会腐蚀输送管道和燃具,而且燃烧后的尾气或者废气还会造成人员中毒,排放到大气中也会引起环境污染;当其作为化工行业的原材料不仅会腐蚀储存容器和反应装置,更会导致贵重的催化剂中毒而失去活性。因此准确检测出天然气中的硫化物含量是非常必要的。 ☆ 新标来袭,岛津方案助您从容应对 ☆天然气作为经济环保的绿色能源和化工原材料倍受关注,在我国的能源安全中越发重要。新标准GB/T 11060.10-2021 《天然气 含硫化合物的测定 第10部分:用气相色谱法测定硫化合物》中介绍GC-FPD、GC-PFPD、GC-MSD、GC-SCD等不同检测器用于0.1~600mg/m3范围内硫化物检测的分析方法。其中,GC-SCD(硫化学发光检测器)方法对硫具有等摩尔响应的特性,在总硫分析方面具有独特的优势,所以得到了大家的广泛认可。 图1. Nexis GC-2030 SCD l 分析条件 标准气体:甲烷中微量硫化氢、氧硫化碳、甲硫醇、乙硫醇、甲硫醚、二硫化碳、叔丁硫醇、甲基乙基硫醚、乙硫醚、四氢噻吩10种硫化物混合标气。浓度1.0mg/m3天然气中硫化物混合标气进样1.0mL 分析,典型谱图如下:图2. 浓度1.0mg/m3天然气中硫化物标气谱图(1硫化氢、2氧硫化碳、3甲硫醇、4乙硫醇、5甲硫醚、6二硫化碳、7叔丁硫醇、8甲基乙基硫醚、9乙硫醚、10四氢噻吩) l 标准曲线和检出限5瓶混和标气浓度以硫计分别为:1.0mg/m3 、3.0mg/m3、5.0mg/m3、15.0mg/m3、20.0mg/m3。硫化物混合标气重复进样4次,各组分面积重复性均优于1.0%,相关系数R值除甲硫醇和乙硫醇为0.9998外其余8种硫化物都大于0.9999。选择了其中3种硫化物的标准曲线展示见图3。各硫化物的检出限见表1。 图3. 天然气中3种典型硫化物标准曲线表1. 天然气中10种硫化物检出限☆ 结语 ☆“十四五”期间将是我国天然气工业的大发展时期,天然气产量到2025预计达到2500亿方,天然气勘探开发将迎来新的发展。岛津Nexis GC-2030 SCD色谱仪助您轻松应对GB/T 11060.10-2021《天然气 含硫化合物的测定 第10部分:用气相色谱法测定硫化合物》标准,确保天然气的生产安全、使用安全、运输安全。 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 地质地球所提出硫化物颗粒的高精度硫同位素分析方法
    硫化物是自然界中常见的一类矿物,其形成往往与地质运动或生命活动相关。硫化物中的硫同位素组成是示踪生命活动,厘定地质过程的重要依据。传统离子探针硫同位素分析精度虽然可以达到0.1-0.2 &permil ,但其束斑一般为10-30 &mu m,不适用于微生物活动相关的微细硫化物颗粒(5 mm)和硫化物复杂环带等样品的硫同位素分析。纳米离子探针具有高空间分辨的特点,但通常其分析精度较传统离子探针逊色,前人在~2 mm空间分辨下,硫化物硫同位素分析的精度仅为2-4&permil ,制约了其在地球科学中的应用。  为获得更高的空间分辨和分析精度,中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理院重点实验室张建超工程师与其合作者以纳米离子探针为平台,开展了超高空间分辨与高精度的硫同位素分析方法研究。QSA效应(电子倍增器无法记录几乎同时到达的两个离子而造成的测量误差)是制约高精度同位素分析的关键因素,该研究创新性地提出了精确校正QSA效应方法,并成功研发了不同空间尺度内硫同位素高精度分析的实验方法,其空间分辨和外部分析精度分别为:~5 mm尺度内分析精度0.3&permil 、 ~2 mm尺度内分析精度0.5&permil 、 ~1 mm尺度内分析精度1&permil 。这一结果是同等空间分辨下最优的分析精度,处于国际领先水平层次,能够满足微米-亚微米尺度的硫化物颗粒(如草莓状黄铁矿)及复杂环带的高精度硫同位素分析的需求。  该研究成果近期发表在国际分析技术刊物Journal of Analytical Atomic Spectrometry 上(Zhang et al. Improved precision and spatial resolution of sulfur isotope analysis using NanoSIMS. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2014, 29(10) : 1934-1943)。  地质地球所提出硫化物颗粒的高精度硫同位素分析方法
  • 中科院大化所高灵敏检测恶臭含硫化合物获新进展
    p style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201605/noimg/80dfc663-4347-4350-99e0-bc5505ecc7f2.jpg" title="1.jpg"//pp  4月30日 中科院大连化物所快速分离与检测李海洋研究团队成功研制了一种光致二溴甲烷阳离子化学电离源,该电离源与质谱技术相结合,显著提高了恶臭含硫化合物的检测灵敏度,该成果已发表在美国化学会Analytical Chemistry上。br//pp  《国家恶臭污染控制标准》规定的八大恶臭气体(硫化氢、甲硫醇、二甲基硫醚、二硫化碳、三甲胺等)绝大部分都为挥发性含硫化合物(VSCs),这些恶臭化合物与人类日常生活环境息息相关,并且具有较高的毒性,ppbv量级就能对人的健康造成伤害。此外,VSCs还是人体呼出气中重要的生物标志物,如硫化氢和二甲基硫为肝硬化和肝昏迷等肝脏疾病相关的标志物。由于VSCs具有较高活性及易吸附等特点,急需一种既快速又灵敏的分析检测技术。/pp  该研究团队利用真空紫外灯(VUV)电离高浓度二溴甲烷试剂气体获得足够多且强度稳定的CH2Br2+试剂离子,CH2Br2+试剂离子进一步与VSCs样品发生高效的电荷转移及离子加和反应,实现VSCs的高灵敏检测。实验结果表明:该离子化源对硫化氢、甲硫醇、二甲基硫等5种常见VSCs的检测限均达到pptv量级,检测时间小于1分钟,此外特异性加和离子[M+CH2Br2]+的存在,增强了物质识别。/pp  该新型检测技术现已成功应用于人体呼出气和下水道气体中痕量VSCs的测量,因其快速高灵敏的检测性能,在医疗诊断和环境化学领域具有广阔的应用前景。/ppbr//p
  • 英国Alphasense硫化氢检测方案深度解析:从核心技术到广泛应用
    在当今环境保护与工业安全备受关注的背景下,硫化氢(H2S)的有效检测与监控显得尤为重要。作为该领域的佼佼者,英国Alphasense公司凭借其良好的技术实力和创新精神,为市场提供了一系列高效、可靠的硫化氢检测方案。英肖仪器将从原理入手,深入剖析其核心技术,并探讨这些方案在多个领域的广泛应用。英国Alphasense硫化氢检测方案深度解析:从核心技术到广泛应用原理探秘:科技引领,准确检测电化学传感器技术:英国Alphasense硫化氢检测方案的核心之一是电化学传感器。该技术利用化学反应将硫化氢气体转化为电信号,实现准确测量。其内部构造精密,包括工作电极、对电极和参比电极。当硫化氢气体接触到传感器表面时,与工作电极上的催化剂发生反应,产生与硫化氢浓度成正比的电流。电化学传感器以其响应速度快、灵敏度高的特点,在硫化氢检测领域占据重要地位。电化学红外吸收传感器技术:除了电化学传感器外,英国Alphasense还采用了先进的电化学红外吸收传感器技术。该技术利用硫化氢对特定红外波长的吸收特性进行检测。传感器内部集成了红外光源、红外检测器和气体室。红外光在通过气体室时被硫化氢吸收部分能量,剩余光被检测器接收并转化为电信号。通过计算入射光与出射光的强度差异,可精确测定硫化氢浓度。电化学红外吸收传感器具有更高的稳定性和抗干扰能力,适用于复杂环境下的高精度检测。应用场景:全面覆盖,准确守护石油化工行业:在石油化工领域,硫化氢是油气勘探、开采、运输和加工过程中常见的有害气体。英国Alphasense传感器及配套报警仪被广泛应用于钻井平台、油气管道、炼油厂等关键位置,实时监测硫化氢浓度,有效预防泄漏和爆炸事故的发生。污水处理与环保: 英国Alphasense硫化氢检测方案深度解析:从核心技术到广泛应用在污水处理厂、垃圾填埋场等环保设施中,硫化氢的排放对环境质量构成威胁。英国Alphasense检测方案助力环保部门和企业实时监控硫化氢排放情况,确保环境质量达标,保护生态环境。农业与畜牧业:在沼气生产、畜禽养殖等农业领域,硫化氢也可能对生产环境和动物健康造成不利影响。英国Alphasense传感器能够及时发现并处理硫化氢超标问题,保障生产安全和动物福利。科研与教育:英国Alphasense硫化氢检测方案深度解析:从核心技术到广泛应用在化学实验室、大学科研机构等场所,英国Alphasense硫化氢检测方案为学生和科研人员提供了一个安全、可靠的工作环境。它确保了教学和科研活动的顺利进行,促进了科学研究的深入发展。电化学硫化氢气体传感器H2S-D4详解主要参数:英国Alphasense硫化氢检测方案深度解析:从核心技术到广泛应用测量范围:100ppm灵敏度:110~170nA/ppm响应时间:25s线性范围:0~20ppm,全量程线性度误差+/-6ppm过载:200ppm分辨率:0.2ppm尺寸:Φ14.5*8.3使用寿命:2年存储周期:6个月工作温度:-30~50°C工作湿度:15~90%RH负载电阻:10~47Ω主要特点:无过滤网设计:简化了维护流程,降低了使用成本。长寿命:传感器使用寿命长达2年,减少了更换频率和停机时间。英国Alphasense硫化氢检测方案以其科学准确的检测技术、高效稳定的工作性能和广泛覆盖的应用场景,在环境保护、工业安全等多个领域发挥着重要作用。它不仅是守护环境安全、保障工业生产和人员健康的重要工具,更是推动行业技术进步和创新发展的重要力量。更多英国Alphasense硫化氢检测方案深度解析:从核心技术到广泛应用英国Alphasense传感器、英国Alphasense阿尔法传感器、氯化氢传感器HCL-A1、光离子传感器、PID传感器、VOC传感器请致电英肖仪器仪表(上海)有限公司1⃣ ️ 7⃣ ️ 3⃣ ️ 1⃣ ️ 7⃣ ️ 6⃣ ️ 0⃣ ️ 8⃣ ️ 3⃣ ️ 7⃣ ️ 6⃣ ️ 获取进口传感器详细资料。
  • 硫化物的分解代谢可改善缺氧性脑损伤
    硫化物的分解代谢可改善缺氧性脑损伤个硫化物的分解代谢可改善缺氧性脑损伤 -哺乳动物的大脑极易遭受缺氧影响- 大脑对缺氧敏感的机制尚不完全清楚。H2S是一种抑制线粒体呼吸的气体,缺氧可以诱导H2S的积累。Eizo Marutani等人研究发现,在小鼠、大鼠和自然耐缺氧的地松鼠中,大脑对缺氧的的敏感性与SQOR的水平及分解硫化物的能力成反比。硫醌氧化还原酶(sulfide: quinone oxidoreductase , SQOR)是一种谷胱甘肽还原酶家族的膜结合黄素蛋白,为硫化物氧化解毒的一种关键酶。沉默的SQOR增加了大脑对缺氧的敏感性,而神经元特异性的SQOR表达则阻止了缺氧诱导的硫化物积累、生物能量衰竭和缺血性脑损伤。降低线粒体中SQOR的表达,不仅增加了大脑对缺氧的敏感性,也增加了心脏和肝脏对缺氧的敏感性。硫化物的药理清除维持了缺氧神经元的线粒体呼吸,并使小鼠能够抵抗缺氧。相关研究于2021年5月发表在Nature子刊Nature communications上,题为《Sulfide catabolism ameliorates hypoxic brain injury》,该研究由美国马萨诸塞州总医院以及哈佛医学院共同完成。该研究团队一开始的研究方向并不是寻找可以治疗脑卒中的靶点,他们的研究方向是「人体冬眠」,就像以往科幻电影里的那种,得了某种不治之症,然后进行冷冻或者其他技术的冬眠,等待科技进步以后,再次复苏。一开始,他们是要寻找可以对小鼠进行催眠的物质,锁定在了H2S。期初,吸入H2S的小鼠进入了一种「冬眠」状态,体温下降,无法动弹。但是,令人惊讶的是,小鼠很快就对吸入H2S的影响产生了耐受性。到了第五天,他们行动正常,不再受到H2S的影响。更有趣的现象是,研究团队发现,对H2S耐受的小鼠,对缺氧也能非常好的耐受。因而研究团队提出了SQOR基因在耐缺氧中起发挥重要作用的假设。实验方法描述所有小鼠都被饲养在12小时的昼/夜循环中,温度在20-25°C之间,湿度在40%-60%之间。 -间歇性H2S吸入- 小鼠暴露于80 ppmH2S的空气中连续5天,每天4小时。实验过程中实时监测H2S浓度和FiO2。每天在H2S吸入前后测量直肠温度,以检查H2S对体温的影响。 -CO2产生量的测量- 最后一次的吸入空气或H2S24小时后,在对照组或硫化物预处理小鼠中测量二氧化碳的产生。将小鼠放置在全身体积描记系统内,并测量二氧化碳的产量。 -小鼠的缺氧和缺氧耐受性- 为了测量缺氧耐受性,在最后一次空气或H2S吸入24小时后,将小鼠放入透明的塑料室中。然后,用低氧气体混合物以1 L/min连续冲洗腔室,以达到所需的FiO2。在缺氧暴露期间连续观察小鼠最多60 min,当小鼠出现严重痛苦迹象(扭动或发作、呼吸频率低于6/分钟和尿失禁)时,将其取出,用5%异氟烷安乐死并视为死亡。 -组织采集- 将小鼠采用异氟醚麻醉,呼吸机机械通气。用空气或缺氧气体混合物通气3 min后,将小鼠进行安乐死,开始取材。实验数据a:对照组和硫化物预处理组(SPC)小鼠的体温b:二氧化碳产生率(VCO2) c:血浆中硫化物的浓度d:血浆中的硫代硫酸盐、脑组织中的硫化物浓度f:脑组织中的硫代硫酸盐、 g:存活率h:小鼠在5% O2低氧下的VCO2i:常氧和5%低氧下,脑组织中的硫化物j:per sulfide,k NADH/NAD+比l:乳酸水平。m脑组织中的SQOR相对表达量,n、o:脑组织和心脏组织中 SQOR蛋白水平p、q:离体脑线粒体的氧气消耗速率 (OCR)r:计算得到的 ATP转换率。地松鼠的缺氧耐受性和硫胺分解代谢增强研究团队用RNA沉默SQOR,发现可增加大脑对缺氧的敏感性,而神经元特异性SQOR的表达可阻止缺氧诱导的硫化物积聚、生物能衰竭和缺血性脑损伤。SQOR可改善神经元细胞的线粒体功能降低线粒体的SQOR基因的表达,不只是大脑,而且心脏、肝脏对缺氧的敏感性都增加了。硫化物清除剂的作用通过药物清除硫化物,可维持缺氧神经元的线粒体呼吸过程,使小鼠耐受缺氧。该研究阐明了硫化物分解代谢在缺氧时能量平衡中的关键作用,并确定了缺血性脑损伤的治疗靶点。 在自然界中很多强有力的证据可以证明该研究的结论。例如,已知雌性哺乳动物比雄性哺乳动物更能抵抗缺氧,而前者的SQOR水平更高。当女性的SQOR水平被人为降低时,她们就更容易缺氧(雌激素可能是观察到的SQOR增加的原因),例如更年期。此外,一些冬眠动物,如地松鼠,对缺氧有很强的耐受性,这使得它们能够在冬季身体新陈代谢减缓的情况下生存下来。一只地松鼠的大脑比同样大小的老鼠的SQOR高出100倍。该研究的主要研究者说:“人脑的SQOR水平非常低,这意味着即使是少量的H2S积累,就可以影响神经元的健康。我们希望有一天我们研发出像SQOR一样有效的药物,这些药物可以用来治疗缺血性中风,以及心脏骤停引起的缺氧。 -塔望科技-解决方案- 全身体积描记系统小鼠放置于体积描记器内,可以实时监测呼吸,也可进行低氧干预、H2S暴露。可进行低氧耐受实验,也可监测动物的 耗氧量、CO2产生量、呼吸代谢率等。全身暴露染毒系统可以进行长期H2S暴露染毒、低氧实验等。动物能量代谢系统可以综合评估动物不同处理后的各种表型变化:进食量、进水量、进食进水模式、活动量、耗氧量、CO2产生量、呼吸代谢率等。动物低氧高氧实验系统各种常压/低压/高压下的缺氧/高氧实验。可进行恒定低氧,也可进行间歇低氧。 -相关文献- Marutani E, Morita M, Hirai S et al. "Sulfide catabolism ameliorates hypoxic brain injury".[J]. Nat Commun 12, 3108 (2021). &bull end &bull
  • 应用方案|安杰科技为您送来硫化物测试解决方案,请您查收
    -2价硫的化合物统称为硫化物。地表水以及饮用水中检测的硫化物通常为硫化氢以及可溶性硫化物,硫化物是水体污染的重要指标。硫化氢有强烈的臭鸡蛋味,水中只要含有零点零几mg/L的硫化氢,就会引起异味;硫化氢的毒性也很大,可危害细胞色素、氧化酶,造成细胞组织缺氧,甚至危及生命;另外,硫化氢在细菌作用下会氧化生成硫酸,从而腐蚀金属设备和管道。一、产品介绍安杰科技AJ-1000流动注射分析仪,在《HJ 824-2017 水质 硫化物的测定 流动注射-亚甲基蓝分光光度法》(HJ 824-2017)、《生活饮用水标准检验方法 第5部分:无机非金属指标-N,N-二乙基对苯二胺分光光度法》(GB T 5750.5-2023)等标准基础上进行开发的一款全自动快速分析仪器,该仪器从进样到测试全程采用自动化流程,可以实现无人值守测试,自动数据分析,自动保存报告等人性化功能,具有操作简单测试速度快,结果准确等优点。二、产品优势与传统检测方法对比,AJ-1000有显著的优势:试剂添加上:传统方法需要人工添加各种反应试剂,不仅操作繁琐,而且容易出错同时也存在一定的健康风险;AJ-1000采用蠕动泵自动添加样品以及试剂,全程不需要人工干预,简便快捷不会引入人为误差,同时也最大限度降低了健康风险。反应过程上:传统方法加入试剂后需要等待显色反应达到稳定后再进行检测,显色温度会随环境温度变化,而且样品量大时显色时间很难统一;AJ-1000精确控制反应管路长度并且内置恒温装置,温度、流速以及反应时间均由PC端精准控制,显色稳定,重现性好,大大提高了检测的准确度和稳定性。检测效率上:传统方法需要人工添加各种反应试剂,手动比色,费时费力;AJ-1000采用蠕动泵自动连续进样,所有反应均在毛细管中流动状态下完成,实现了非稳态检测,不需要等待反应完全,大大提高了检测速度。并且检测数据由软件自动处理,可以立即出具检测结果,效率远高于传统方法。准确度上:传统方法精密度10%;检出限0.020mg/L;AJ-1000精密度2%;检出限0.003mg/L。三、技术参数标准曲线的测定精密度的测定检出限的测定
  • 新加坡研发新仪器 化验肝毒一小时就可搞定
    由南洋理工大学、新加坡科技研究局(A*STAR)制造技术研究院(SIMTech),以及美国休斯顿卫理公会医院研究学院(Houston Methodist Hospital Research Institute)科研人员组成的研究团,共同研发了新的肝脏毒性化验器。化验器目前在试验阶段,估计待四年至五年可供临床使用。 新研发的化验器原型长得像针筒,只有手掌般大小。这个被形容为“穿刺针型化验室”(lab-in-a-needle)的化验器仍改良中,研究团队希望将等待检测结果的时间缩短至半小时,并提高它的准确性。 化验器主要由两个芯片组成,其中一个使用微流体(microfluidic)技术会抽取病患血样本并清洗样本,另一芯片则对样本进行测试。 研究员、南大电机与电子工程学院教授张健学说:“我们研发的新方法不但可显著节省化验所需的时间、人力和经济成本,它的准确度也达到现有肝毒测试的高水平。” 研究团队已申请测试器的专利权,目前市场上据知没有这种可将所有化验程序合为一的化验器。化验器改良要供临床使用,得获美国食品和药物管理局批准。
  • 半导体材料 硫化铂光电特性研究获新突破
    记者6月20日从云南大学材料与能源学院获悉,该学院杨鹏、万艳芬团队经过持续研发,解决了类石墨烯材料大面积均匀少层硫化铂的合成及其结构和物理性能的一系列问题,为更丰富的应用场景器件开发提供支持,同时给行将终结的摩尔定律注入新的希望,提供极具潜力的半导体材料。“微电子技术历经半个多世纪发展,给人类带来了极大的便利。作为信息产业基础的半导体材料是微电子、光电子及太阳能等工业的基石,对我国的工业、信息及国防事业发展具有重要意义。”云南大学副教授杨鹏介绍,石墨烯作为典型的二维纳米材料,具备化学、光、电、机械等一系列优良的特性而得到广泛应用,但石墨烯存在零带隙、光吸收率低等缺点,限制其更广泛地应用。与此同时,类石墨烯材料应运而生。作为类石墨烯材料的典型代表,过渡金属硫族化合物不仅具备类似石墨烯的范德华力结合的层状结构,还拥有优异的光、电、磁等性能,可更好地弥补石墨烯的缺点,大大拓宽了半导体材料的实际应用范围。基于贵金属的硫化铂作为过渡金属硫族化合物家族的重要成员,具有较宽且可调带隙、“光—物质”相互作用强和稳定性好等特点,是半导体器件的潜在候选者,给现代电子技术领域带来了新的发展机遇。然而当今二维材料共同面对的比如材料面积不大、不易转移等问题对半导体产业的发展形成了一定的影响。针对这些难题,云南大学材料与能源学院、云南省微纳材料与技术重点实验室杨鹏、万艳芬团队通过物理气相沉积和化学气相沉积相结合的方式,在合适的温度、压强等条件下,实现制备平方厘米级大面积少层、均匀的硫化铂材料,并表征了相关物理特性。这一研究成果为大面积电子器件的发展提供了新的思路与技术基础,并为未来拓展过渡金属硫族化合物的应用范围提供了重要参考。相关研究成果发表在国际著名材料学术刊物《现代材料物理学》上。
  • 硫化锂电池原位电镜表征与循环稳定性调控研究获进展
    p  随着社会和科技的发展,人类对电化学储能技术的需求日益增加,新兴储能系统——锂硫电池具有理论容量高、成本低、环境友好等优点,备受国内外研究者的关注。而研发高容量锂硫电池正极材料,对推动新能源动力汽车、便携式电子设备等领域的发展至关重要。/pp  硫化锂(Lisub2/subS)材料理论容量高达1166 mA h gsup-1/sup,是其它过渡金属氧化物和磷酸盐的数倍 其首次脱锂充电过程中所发生的体积收缩能给后续的嵌锂放电反应提供空间,保护了电极结构不受破坏 其可与非锂金属负极材料(诸如硅、锡等)组装电池,有效避免锂枝晶形成等问题所带来的安全隐患,是极具发展潜力的锂硫电池正极材料。然而,该材料电子/离子导电率低,反应中间产物多硫化物在电解液中的溶解引发穿梭效应等问题,限制了其在锂硫电池中的实际应用。/pp  近日,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张跃钢课题组自主研发设计了原位扫描/透射电镜电化学芯片,实现了其对硫化锂电极充电过程的实时观测 在充分理解Lisub2/subS充放电机理的基础上设计了高氮掺杂石墨烯负载硫化锂材料作为电池正极,并通过控制充电容量和电压,显著提升了Lisub2/subS的容量利用率及循环寿命,相关成果发表在Advanced Energy Materials 杂志上。/pp  研究人员为提高锂硫电池的容量利用率和循环寿命,通常会将硫填充至具有高比表面积和高导电性的多孔材料中(如:碳纳米管,多孔碳,石墨烯和碳纤维等)。张跃钢课题组在前期研究工作中发现氧化石墨烯上引入氮掺杂官能团,不仅可以有效减少多硫化物在电解液中的溶解,而且可优化多硫化物在沉积过程中的分布(Nano Letters,2014, 14, 4821-4827)。为了更好地改善Lisub2/subS的容量利用率以及循环寿命,该团队利用原位表征技术研究了Lisub2/subS溶解和再沉积机理,进而提出将最初活化电池电压调控到3.8 V,然后通过控制电压(1.7~2.4 V)和充电容量可有效阻止长链可溶性多硫化物的形成,该充放电调控方法让电极在充电过程中保留了一部分不可溶的Lisub2/subS作为种子,使得Lisub2/subS材料能够有效地活化和均匀地再沉积。此外,该研究通过在氮化处理前的氧化石墨烯表面包覆葡萄糖,有效增加了石墨烯的折皱率和弯曲率,进而为多硫化物提供了更多的负载位点 反应过程中利用氨水和高温氨气热处理的方法使得氮掺杂量提高至12.2% 该高氮掺杂石墨烯材料不仅具有高导电性,其表面氮官能团更能有效减少多硫化物的溶解,优化Li2S的均匀分布。利用该高氮掺杂石墨烯-Li2S复合正极材料所制备的锂硫电池在2000圈(1C)循环后其容量仍能保持318 mA h gsup-1/sup(按硫元素重量折算为457 mA h gsup-1/sup),3000圈(2C)循环后仍能保持256 mA h gsup-1/sup(按硫元素重量折算为368 mA h gsup-1/sup),是迄今为止所报道的最长循环寿命。/pp  该研究工作首次利用了新开发的原位扫描电镜和原位透射电镜芯片技术实现了对硫化锂电极充电过程的实时观测,并在研究/pp  Lisub2/subS充放电机理的基础上,开发新的电压-容量调控机制,设计了一种新型的高氮掺杂负载硫化锂的电极材料,为高能量的Lisub2/subS-C /Li 电池的应用打开了广阔的应用前景。/pp  该项研究工作得到了国家自然科学基金重点项目、中国科学院千人计划人才专项的大力支持。/pp  a href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201501369/epdf" target="_self" title=""原文链接/a/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/noimg/3d4cdfa8-d284-4598-81b3-9799a4671568.jpg" title="00000.jpg"//pp  负载于单层石墨烯电极表面的Lisub2/subS材料在LiTFSI-DOL/DME电解液中活化过程的原位观测SEM图/p
  • 牛津仪器启动二硫化钼生长工艺研究 或将推动下一代纳米电子器件的开发
    据报道,2016年7月4日,英国牛津仪器公司利用其纳米实验室纳米级生长系统,启动了二硫化钼生长工艺研究。  单层硫化钼是一种直接带隙半导体材料,在光电领域具有广泛的应用,如发光二级光、光伏电池、光探测器、生物传感器等,而多层二硫化钼是一种非直接带隙半导体,有望用于未来的数字电子技术。  牛津仪器公司表示,该公司已经开展了广泛的研究,对化学气相淀积工艺进行了优化,开发了纳米实验室系统,这一系统能够处理广泛领域的液态/固态/金属-有机材料,适用于二维材料生长。该系统能够提供在蓝宝石、原子层淀积铝(氧化铝和氧化硅)等各种衬底上生长的能力,也能够淀积硫化钨、二硫化钼等二维过渡金属硫化物。  该工艺的开发及其已经经过验证的成果极度令人振奋,因为纳米实验室等离子处理系统的二维材料处理能力进入到了一个新阶段。拉曼分析表明了单层材料的高品质,原子力显微镜表明了薄膜的平滑和一致性。该公司期待二维材料生长工艺的开发,将推动下一代纳米电子器件的开发。
  • 【创新方案】氢燃料电池用氢中痕量硫化物杂质分析
    加拿大ASD公司推出的痕量硫化物应用方案得到了强烈的市场反响。近期,我们升级了痕量硫化物专用气相色谱分析系统KA8000plus-S,该系统重点用于超痕量水平检测氢燃料电池用氢中的所有硫基化合物,具有无需预浓缩,直接探峰1~5ppb,检测限小于0.5ppb(以重复性计),高稳定性、高灵敏度等优势,为痕量硫化物分析带来全新的解决方案。硫化物专用气相色谱KA8000plus-S该系统采用100%ASD自主技术及相关设备,其中增强型等离子体放电检测器Epd,可用于所有检测,包括已知难以分析的硫化合物和甲醛。与传统的SCD和FPD/PFPD相比,Epd技术是固态的,仅需要惰性的载气即可运行。对于包括H2S在内的硫成分,它也不需要预浓缩,直接测量样品浓度1~5ppb, 检测限0.5 ppb,是一种非常可靠的解决方案。同时结合PLSV嵌入式密封阀技术(对整个系统性能有着重要作用),和我们先进创新的信号处理以及先进的GC平台,大大提高了整体技术,成为现市场中强大而简单的解决方案。未来几个月,将有更多类似的系统投入全球使用。案例:西南化工研究院实验室KA8000plus-S系统---氢燃料电池用氢质量分析方案特点 直接探峰1~5ppb,检测限 0.5ppb 无需样品预浓缩 操作仪器不需要燃料气,只需氦气即可 高稳定性、高灵敏度方案基本配置◆ KA8000plus-S硫化物专用气相色谱仪 包括:SePdd 增强型等离子体放电检测器 PLSV 惰性6通阀+2ml惰性定量环◆ ASDPure载气体纯化器(出口杂质1ppb):纯化5N氦气方案应用详情请联系:fzhu@asdevices.cn
  • 物理所吴凡团队:硫化物固态电解质与有机液态电极固-液界面兼容性新突破
    【工作介绍】锂金属由于其最高的能量密度而被认为是最理想的锂电池负极材料,但传统的锂金属-液体电解液电池系统存在着低库仑效率、SEI重复破裂生成和锂枝晶生长等问题。由锂金属、芳香烃和醚类溶剂组成的室温液态锂金属可从根本上抑制锂枝晶形核生长,从而解决以上问题,并且比高温熔融的碱金属或碱金属合金更容易控制、更稳定、更安全。然而,室温液态锂金属与硫化物固态电解质界面不兼容,会发生剧烈的化学反应。基于此,中科院物理所吴凡团队在解决硫化物固态电解质与有机液体电极之间长期存在的固-液界面相容性难题上取得了突破。开发出了包括PEO和β-Li3PS4/S在内的多种兼容性强的界面保护层,实现了大于1000h的长时间稳定循环。这种稳定硫化物固态电解质和有机液态锂负极之间的固-液界面的技术方法,成功地解决了界面副反应的关键问题,使这种电池构造在长周期运行中安全稳定。这为进一步提高锂电池的循环寿命和安全性开辟了新的路径。该成果以“Stable Interface Between Sulfide Solid Electrolyte and-Room-Temperature Liquid Lithium Anode”为题发表在ACS Nano上,通讯作者为中国科学院物理研究所吴凡研究员,共同第一作者为彭健博士,伍登旭硕士和姜智文硕士。【背景介绍】在锂离子电池中,固-液界面的化学和电化学不稳定性对电池特性有重要影响,如充放电效率、能量效率、能量密度、功率密度、循环性、使用寿命、安全性和自放电。不稳定的固体电解质界面(SEI)和暴露的表面会消耗锂源,降低循环性能/放电效率,增加内阻,产生气体,并降低安全性。解决固-液界面的化学/电化学不稳定问题是电池有效运行的关键。因此,对界面问题的研究是锂离子电池基础研究的核心。为了稳定电极-电解质界面,研究人员通常对电极/电解质材料或电极/电解质表面进行改性,或在电解质中添加添加剂以形成更稳定的SEI层,以获得良好效果。硫化物固体电解质(SE)表现出与液体电解质相当/超过液体电解质的高离子传导性和理想的机械硬度。然而,硫化物SE和有机液体电极(LE)之间的固-液界面问题一直是一个难以克服的挑战,研究结果非常有限。如果这个界面问题能够得到很好的解决,硫化物SE的应用范围可以从全固态电池(ASSB)系统进一步扩大到半固态电池(SSSB)系统。例如,在锂硫(Li-S)电池系统中,硫化物SE被用来形成固-液混合电解质,可以有效防止锂-硫电池中的穿梭效应,进一步提高循环性能。此外,在这项工作和以前的相关工作中,硫化物SE被应用于液体金属锂(Li-BP-DME)电池。在这种新的电池配置中,带有PEO保护层的硫化物SE和Li-BP-DME溶液可以保持稳定和兼容的界面,从而提高循环稳定性。然而,深入的降解机制仍然是缺失的,没有得到理解。为了清楚准确地了解硫化物SE(Li7P3S11(LPS))-有机LEs(液态金属Li-BP-DME)电池的固-液界面的形成和演变机制,本工作利用各种先进的表征技术对界面进行了研究,如X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)等。此外,基于对界面的深入研究,有效地设计和控制了有机LE/硫化物SE界面。因此,在有机LE和硫化物SE之间的固-液界面相容性这一长期难题上取得了突破性进展。获得了多种化学/电化学稳定、高锂电导率、电子绝缘的与有机LEs(液态金属锂-BP-DME)和硫化物SEs(LPS)兼容的界面保护层,包括PEO-LiTFSI和β-Li3PS4/S界面层。对液态金属锂(Li-BP-DME)与保护层反应形成的SEI层进行了深入表征。此外,在使用两种界面保护层的硫化物SE(LPS)/界面保护层/有机LE(Li-BP-DME)对称电池中获得了长周期性能。在使用PEO-LiTFSI聚合物界面保护层的对称电池中,在循环1000小时后,阻抗和极化电压值仍然很小。同样,带有β-Li3PS4/S界面保护层的对称电池也可以稳定地循环1100h,而且阻抗很小。这些结果证明了两个界面保护层的有效性,它们可以长期稳定硫化物SE(LPS)和有机LE(Li-BP-DME)之间的固-液界面。这种稳定固-液界面的技术方法成功地解决了硫化物SE(LPS)-有机LE(Li-BP-DME)电池体系中界面副反应的关键问题。因此,"液态金属锂(Li-BP-DME)"可以提供优异的性能,如高安全性、优异的树枝状物抑制能力、低氧化还原电位0.2V-0.3V vs Li/Li+,以及室温下12mS cm-1的高电导率,并且电池系统可以长期安全循环。该技术方法为解决硫化物SE和有机LE的固-液界面相容性问题提供了宝贵的方法,对进一步提高锂电池的循环寿命和安全性具有重要的现实意义。 【核心内容】为了研究裸露的硫化物SE(Li7P3S11)和液体金属锂BP-DME之间的SEI,我们组装了Li1.5BP3DME10/LPS/Li1.5BP3DME10对称电池(图1a-1c)。有机LE与硫化物SE接触,形成固-液界面,如图1c所示。图1a显示了对称电池的电压曲线,显示了逐渐增加的过电位(从0.123V到2.45V)和不稳定的循环,在30℃下电流密度为0.127mA cm-2,持续200小时。对称电池的阻抗持续增加表明在界面上发生了副反应,硫化物SE(LPS)和有机LE(Li-BP-DME)之间的化学/电化学稳定性很差。这也可以从循环前后的LPS的XRD数据中得到证实(图1d)。循环后,LPS片材表面的特征峰几乎完全消失,表明LPS表面几乎完全反应或分解了。循环后裸露的硫化物SE的横截面和平视形态由SEM进行了表征。由于硫化物SE的面积比有机LE的面积大,LPS有两个区域。一个是暴露于Li-BP-DME的反应区,另一个是未暴露于Li-BP-DME的非反应区,如图1e所示。图1f-g显示了循环后的LPS片的SEM图像,它显示了LPS片的反应区和非反应区的细节。结果显示,许多界面侧面反应的产物堆积在反应区,而未反应区是光滑、平坦和密集的。图1g的EDS映射图见图1h。比较反应区和未反应区的C、O、P和S元素含量,未反应区的P和S元素含量明显高于反应区,而反应区的C和O元素含量则高于未反应区。这些结果表明,界面副反应导致了硫化物SE的分解,大量的有机物质在反应区积累。图1i-1j分别显示了非反应区、轻度反应区、轻度严重反应区和严重反应区的细节。与图1i中的非反应区相比,在从非反应区向反应区过渡的过程中,界面侧的反应程度逐渐加强。轻度反应区的反应物的形态特征是光滑的球形小颗粒堆积,而轻度反应区的反应物是小绒球状颗粒,有不连续的薄层和裂缝。那些在严重反应区的颗粒的特点是更多的颗粒堆积在一起,形成一个更厚的界面层,它是崎岖不平的,有许多孔隙。图1m-1p是LPS片界面的SEM和EDS图谱。图1n中严重反应区的横截面形态显示,反应后的LPS片变得松散,具有多层结构。这表明在LPS界面和内部发生了化学反应,产生了更多的反应产物。反应产物很大,导致固体电解质层之间出现断裂和撕裂。由于反应产物的离子传导能力比原来的LPS SE弱,而且整个电解质片的离子传导通道不均匀,对称电池的极化不断增加。图1o清楚地显示了一个蓬松的、较厚的SEI层,厚度约为1.5μm。图1o的EDS映射图显示在图1p。可以看出,SEI层中C和O元素的含量高于LPS片,而LPS片中P和S元素的含量则高于SEI层。这些结果表明,SEI层的成分中含有大量的有机物和部分无机物,导致其具有蓬松而非致密的特点,离子传导率低。 图2显示了Li7P3S11的XPS分析以及它们与液体金属锂的反应。P 2p光谱可分为131.4 eV和133.1 eV的两个峰,分别对应于P2S74-和PS43-物种。随着反应的加剧,P2S74-的峰面积比从散装Li7P3S11的61%下降到严重反应区的48%。这一现象的原因是在Li7P3S11的DME溶解产物中,P2S7相比PS4相更易溶解。P2S7相的逐渐溶解导致Li7P3S11电解液表面不断形成孔和裂缝,这与SEM的结果很一致。在块状Li7P3S11中,S 2p信号可由三种不同的硫物种描述,在161.3、162.0和163.4 eV处发现峰值,它们分别对应于P-S-Li、P=S和P-S-P硫物种。峰区产生的P-S-Li、P=S和P-S-P硫磺物种的比例约为7:3:1,与Li7P3S11结构模型的理论值非常吻合。在Li7P3S11的轻度和重度反应区,属于P2S7相的P-S-P的峰面积比下降,这也证实了P2S7相的溶解。此外,在严重反应区,159.9 eV的新峰被赋予Li2S,这源于Li7P3S11 SE与液体金属锂的反应。至于C 1s光谱,Li7P3S11中284.8和286.7 eV的信号分别对应于-(CH2)-键和-O-CH2-键,这归因于样品杂质(脂肪族、不定形碳)。以284.8 eV为中心的碳峰被用作参考峰。在轻度反应区,在288.6 eV处出现了另一个C 1s信号,它源于DME分解的-O=C-O-。在严重反应区,也检测到了来自碳酸盐物种(如Li2CO3和ROCO2Li)的-OCO2-(在289.6 eV)。Li7P3S11中的O 1s光谱由两个主要贡献描述。位于531.2和532.9 eV的峰值分别属于Li-O-(Li2O)和C-O-C。Li2O是另一种常见的相位杂质。在轻度反应区,发现来自酯类(-COOR)的C=O键(在532.4 eV)。在严重反应区,C=O(-COOR和-OCO2-)的峰面积比明显增加,这与上述C 1s光谱的分析一致。在Li 1s光谱中,55.4 eV的峰可以归属于Li-O(Li2O,LiOH,Li2CO3)或Li-S(Li-S-P,Li2S),这些材料的BEs非常接近,因此这里用一个宽峰来近似地拟合Li 1s光谱。为了进一步研究SEI,通过TOF-SIMS技术对循环后的LPS裸片进行了测量。补充图1显示了LPS表面的SEI带负电和正电的片段的质谱,其中包含了关于SEI带电片段的信息。质谱包含了大量的正负离子碎片,包括无机离子碎片离子碎片。无机物包括LiC(C-)、LiH(Li2H+)、Li2O(Li3O+)、多硫化锂LiSx(S-、S2-、S3-、Li2S+、Li3S+)、Li3P(P-)、Li3PO4(P-、PO2-、Li2PO2+)、Li2SO3或LiSxOy(SO-、S2O-、SO2、 Li2SO+,Li3SO+),LiOH(LiO2H2-),LiSH(SH-,Li2SH+),Li2CO3(Li3CO3+),一些硫化物的分解产物(PS-,PS2-,PS3-,PSO-,PS2O-),以及由一些杂质元素产生的LiF,LiCl。有机化合物包括烷氧基碳酸盐ROCO2Li(O-)、烷氧基亚硫酸盐ROSO2Li(SO-、S2O-、SO2-、Li2SO+、Li3SO+)、乙炔化合物(CH-、C2H-)、烷基化合物(CH3+)、非芳香族化合物硫醇RSH(SH-)、甲酸锂HCOOLi(CHO2-)、乙酰基锂HCCOLi(C2HO-)和其他有机化合物。C6H5+苯环离子的存在表明联苯的分解。虽然不同反应区(轻度反应区和重度反应区)的SEI形态特征不同(图1j-1l所示),但不同区域的离子碎片基本相同,而只有个别离子种类不同。例如,Li2S+(m/z=46)、Li2SO+(m/z=62)、Li3SO+(m/z=69)和Li2PO2+(m/z=77)无机离子碎片没有出现在严重反应区,而CH3OLi2+(m/z=45)、CH3O2+(m/z=47)和 C6H5+(m/z=77)有机离子碎片没有出现在温和反应区。这表明严重反应区的SEI层比轻微反应区的SEI层含有更多的有机产物,这样,严重反应区的SEI层的形态是由大量的有机物堆积形成的笨重而松散的结构。为了研究这些反应产物物种的空间分布,测量了负离子和正离子模式的映射图像,如图3a,图3b所示。从图3a中可以看出,C-、O-、CH-、C2H-、S-和SH-有机二次离子表现出相对较高的强度,而其他无机二次离子表现出相对较低的强度。这意味着SEI层的表面,即靠近有机LE的一侧,主要由有机物组成,而无机物的比例较少。图3b显示Li+二次离子的强度相对较高,说明在SEI形成过程中,锂源被部分消耗,SEI表层的有机产物含有大量的锂元素。根据LPS片在负离子和正离子模式下循环后的深度曲线(图3c-3f),无机离子片段(Sx-(S-,S2-,S3-),SxOy-(SO-,SO2-,S2O-),PSxOy-(PS-,PS2-,PS3-,PSO-),P-,PO2-,SH-、 LiO2H2-, LiS-, Li+, Li2+, Li2H+, Li2SH+, Li2OH+, Li3O+, Li3CO3+, LiSxOy+ (Li2S+, Li3S+, Li2SO+, Li3SO+), Li2PO2+) 随着分析深度的增加而增加、 而有机离子碎片(C-, O-, CH-, C2H-, CH2O-, CHO2-, CH3+, CH3O2-, C6H5+, CH3OLi2+)的强度随着深度的增加而降低,表明SEI是双层结构,外层和内层分别由有机和无机相组成。这与主流的SEI层模型和镶嵌模型中的双层模型是一致的(即SEI层由两层物质组成,靠近液态电解质的松散有机物和靠近金属锂的致密无机物)。从深度剖面曲线也可以确认SEI的厚度,大于166nm(10nm min-1 SiO2标准,1000s),比传统液态电解质金属锂电池的厚度(10~20nm)。从二次离子的三维分布(图3g),可以观察到二次离子随深度变化的趋势。二次离子的三维分布与图3c-3f中二次离子随深度变化的趋势一致。值得指出的是,硫化物SE (Li7P3S11)的分解产物(PS-, PS2-, PS3-, PSO-, PS2O-)的含量随深度增加,说明大量的硫化物SE (Li7P3S11)被分解,分解产物在硫化物SE附近的表面聚集。总之,裸露的硫化物SE和有机液体金属锂-BP-DME之间的界面层是一个松散的界面层,其中有机和无机产物是随机堆积的。松散的界面层没有形成一个薄而密的连续无机界面层来阻挡有机Li-BP-DME,而是让液态金属锂不断地通过这个界面层与硫化物SE发生反应,从而消耗了电池中的锂源,降低了电池的循环性能,导致电池的内阻增加,最终失效。 根据上述特征分析,由硫化物SE和有机LE Li-BP-DME反应形成的SEI不能稳定地兼容。因此,有必要设计出化学/电化学稳定、高锂导电性和电子绝缘性并与有机LE Li-BP-DME和硫化物SE兼容的人工SEI层。此文选择了四种可能适用于硫化物SE和液体有机阳极的界面层材料,包括LIPON、富含LiF的界面层、PEO-LiTFSI聚合物和β-Li3PS4/S(图4a-4d)。LIPON界面层的厚度为200纳米,通过磁控溅射在硫化物SE片上,如图4e所示。图4f显示了在固定电流为0.127 mA cm-2时,由Li7P3S11、Li-BP-DME和LIPON界面层组装的对称电池的电压曲线。对称电池显示出低的初始过电位(0.08V),但在循环200小时后电压迅速上升到0.68V。低的初始过电位表明在循环前有一个小的界面阻抗和良好的界面接触,但迅速增加的电压表明LIPON和Li-BP-DME之间有严重的反应。因此,LIPON界面层并没有起到稳定界面的作用。由LIPON和Li-BP-DME之间的反应产生的SEI不具有化学/电化学稳定性和高离子传导性,这样的LIPON界面层就不适合做界面保护。富含LiF的界面层是在Li7P3S11片材的表面原位形成的,实验过程见图4b。从界面层的照片(图4g)可以看出,界面层的厚度均匀性较差,界面层中出现了材料聚集的现象,部分区域出现了可观察到的白色材料聚集。带有富含LiF的界面层的Li7P3S11和Li-BP-DME溶液在0.127 mA cm-2的固定电流下被组装成一个对称电池。电压曲线如图4h所示,这与带有LIPON界面层的对称电池相似。稳定性差的循环200h后,极化电压从0.135V逐渐增加到1.3V,表明界面阻抗逐渐增加。这种界面层不能发挥兼容作用,因此不适合硫化物SE和液体电解质电池系统。PEO-LiTFSI聚合物具有良好的化学/电化学稳定性,可以作为硫化物SE和金属锂之间的界面层,起到良好的界面保护作用。因此,尝试将PEO-LiTFSI聚合物引入硫化物SE和液态金属负极体系中,具体制备过程见图4c。图4i所示为制备好的带有PEO界面层的Li7P3S11薄片,它被组装成一个对称电池。电压曲线如图4j所示。该对称电池在电流密度为0.127 mA cm-2的情况下稳定循环200h,极化电压0.115V几乎没有变化,表明PEO-LiTFSI聚合物和Li-BP-DME之间反应形成的SEI与硫化物SE Li7P3S11兼容。这种SEI具有良好的化学/电化学稳定性,在室温下具有高的Li+导电性,以及理想的电子绝缘性能。另一个有效的界面层是β-Li3PS4/S。该界面层的制备过程如图4d所示,它也是在原地生成的。图4k显示了制备好的带有β-Li3PS4/S的Li7P3S11片,它被用来组装对称电池。对称电池的电压曲线如图4l所示,显示了对称电池在电流密度为0.127 mA cm-2的情况下200h的稳定循环,以及几乎不变的0.075V的极化电压。因此,β-Li3PS4/S界面层适用于硫化物SE和液体电解质电池系统。总之,通过实验筛选,从四种可能的兼容界面层材料中选出了两种具有实际效果的界面层材料(即PEO-LiTFSI聚合物和β-Li3PS4/S)。为了获得具有最佳化学/电化学稳定性和Li+电导率的PEO-LiTFSI和β-Li3PS4/S界面保护层,对两种界面层的制备参数进行了详细研究。PEO界面层有两个关键参数,一个是界面层的厚度,另一个是界面层中锂盐LiTFSI的浓度。首先探讨了PEO界面层的最佳厚度,如图5a所示。探讨了两种LiTFSI浓度(EO/Li+=24和EO/Li+=8)的PEO界面层的不同厚度。通过在Li7P3S11片材上浸泡不同数量的PEO溶液来控制界面层的厚度,PEO溶液的浸泡量为20μL、30μL、40μL和50μL。具有不同厚度参数的界面层的Li7P3S11片被组装成对称的电池。结果表明,在两种锂盐浓度下,不同量的PEO溶液(或不同厚度)的PEO界面层,对称电池在稳定循环200h后,在0.127mA cm-2的电流密度和0.15V左右的小极化电压下表现出良好的循环性能。接下来,我们探讨了不同浓度的锂盐LiTFSI的界面层在相同厚度下的有效性(图5b)。在固定的PEO溶液体积(40μL)下,研究了不同锂盐浓度EO/Li+=120、62.5、30、24、12和8的界面层并组装成对称电池。结果表明,在电流密度为0.127 mA cm-2、极化电压为0.15V左右的小电流下,具有不同锂盐LiTFSI浓度的界面层的对称电池也显示出良好的循环稳定性(200小时)。对PEO界面层的两个最佳参数的探索实验表明,PEO-LiTFSI系统的界面层在实验探索的广泛参数范围内具有良好的有效性。依次探讨了β-Li3PS4/S界面层的最佳厚度参数(图5c)。β-Li3PS4/S界面层的厚度是通过控制硫化物SE Li7P3S11片在β-Li3PS4/S前驱体溶液中的提拉次数来调节的。提拉次数分别为2、4、6、8、10、20和40。可以看出,随着拉动时间增加到10,对称电池的稳定性明显提高,但提拉次数为20和40时,对称电池就失效了。提拉次数少于10次的对称电池失败是因为β-Li3PS4/S界面层的厚度很薄,与Li-BP-DME发生了反应。提拉次数为20次和40次的对称电池的失败原因是β-Li3PS4/S界面层太厚,在原位加热过程中出现裂纹现象(图6i-m)。因此,Li-BP-DME溶液渗透并与硫化物SE Li7P3S11反应,导致对称电池失效。因此,当提拉次数为10时,β-Li3PS4/S界面层的厚度参数是最佳的。极化电压0.08V几乎没有变化,界面阻抗也没有增加,说明这个参数的β-Li3PS4/S界面层是最有效的。循环后的PEO和β-Li3PS4/S界面层的特征由SEM描述,如图6所示。图6a-6h显示了循环后PEO界面层的SEM图像,其中图6a-6d显示了平视形态,图6e-6h显示了横断面形态。图6a显示了循环后带有PEO界面层的Li7P3S11板材。片材的中间部分与Li-BP-DME接触以产生SEI,而片材的边缘部分是涂在Li7P3S11片材上的原始PEO薄膜,没有与Li-BP-DME接触。PEO界面层与Li-BP-DME反应的部分的形态与Li7P3S11片材的未反应区域明显不同。图6c显示了未反应区域的PEO层的放大SEM图像,它是光滑、平坦和致密的。图6b和6d显示了SEI区域的放大SEM图像,它也是致密的,而不是裸Li7P3S11片材的充满裂纹的片材(图1k和1l)。SEI表面是凹凸不平的鱼鳞层,说明靠近Li-BP-DME的SEI表面是以有机物为主体。图6e-6h显示了PEO界面层的横截面形态。循环前的SEM图像为图6e和6g,显示了3.56μm的PEO界面层的致密和平整。图6f和6h显示了循环后PEO界面的SEM图像,其厚度为3.29μm,与循环前相比,其厚度略有减少。然而,它仍然是致密和相对平坦的,没有裂缝。在PEO界面层下的Li7P3S11薄片也得到了很好的保护和致密,没有出现裸Li7P3S11的分层(图1n)。从这两个角度来看,PEO界面层可以有效地阻止液态金属锂-BP-DME对硫化物SE Li7P3S11的侵蚀。β-Li3PS4/S界面层也通过SEM进行了表征,如图6i-6p所示。图6i和图6k是循环前的β-Li3PS4/S界面层的平视形态图。结果显示,界面层的边缘是平坦而致密的,但在界面层的较厚部分存在一些裂缝。图6j和图6l显示了循环后的界面层的平视形态。界面层表面存在裂缝,球形的有机物在裂缝处聚集/生长,而没有裂缝的地方则是平坦而密集的。图6m-6p显示了界面层的横截面形态,其中循环前的界面层光滑、致密、平整,厚度为2.05μm(图6m和图6o)。循环后的界面层厚度约为0.67μm(如果包括上面的凹凸不平的有机层,则1μm),但裂缝出现并增长,使β-Li3PS4/S界面层爆裂(图6n和图6p)。因此,β-Li3PS4/S界面层失败的原因不是它与Li-BP-DME的反应,而是由于其不均匀的厚度所引起的裂缝。Li-BP-DME溶液通过这些裂缝与硫化SE Li7P3S11反应,导致Li7P3S11和β-Li3PS4/S之间的界面反应产物的增长,使界面层破裂。在形成更多的裂缝后,当β-Li3PS4/S界面层被破坏时,对称电池就会失效。为了了解PEO-LiTFSI界面层与硫化物SE Li7P3S11/有机LE Li-BP-DME兼容,以便在室温下实现良好的Li+传导,通过TOF-SIMS技术测量了循环后的PEO@Li7P3S11片。结果显示,大量的无机和有机界面反应产物积累。无机产物包括LiF(F-,Li2F+,Li3F2+),Li2CO3(Li3CO3+),Li2NO3(NO2-,NO3-),Li3P(P-),Li2S(S-),LiH(Li2H+),LiCx(C-,C2-,C4-,C6-,Li3C3+),Li2O(O-),Li3PO4(PO2-,Li3P2O2、Li3P2O3-, Li2PO2+, Li4POH4+),Li2SO3(Li3SO+),LiSH(Li2SH+),LiOH(Li2OH+),微量硫化物SE Li7P3S11的一些分解产物(PS2-,PSO-),以及由微量杂质元素产生的LiCl(Cl-)。有机产品包括乙炔化合物(CH-,C2H-),烷基化合物(CH3+,C2H3+,C2H5+,C3H7+,C4H7+),烯基化合物(C3H5+),甲酸锂HCOOLi(CHO2-)、乙酰化锂HCCOLi(C2HO-),LiTFSI的有机分解产物(OFH3-、CH2OF-、C2O2F-、CNO-)和残留的乙腈(ACN)小分子(CN-)。从负离子(图7a和补充图6)和正离子(图7b)模式的映射图像可以看出,除了C-和Li+的分布相对均匀外,无机和有机二级离子片段的分布并不均匀。这些二次离子碎片的聚集分布与循环后PEO界面层的SEM图像(图6d和图6h)的粗糙表面一致。根据负离子和正离子模式的深度曲线(图7c-7f),S-、SH-和Li+二次离子碎片的信号强度随着深度的增加而增强,这表明SEI层中越来越多的Li2S(S-)、LiSH(SH-)无机物。一些无机离子碎片(如F-、PSO-、PS2-、PO2-、P-、Li3P2O2-、Li2+、Li2OH+、Li2F+、Li3F2+和Li3O+)的信号强度随着深度的增加先减后增,说明这些无机物在SEI表面或深层的分布较多,而在SEI表层的分布较少。其中,无机物LiF(F-、Li2F+、Li3F2+)、LiOH(Li2OH+)、Li3PO4(Li3P2O2-)、Li2O(Li3O+)都是有利于Li+传导的成分。其他无机二次离子碎片如NO2-、NO3-、Li3CO3+、Li2H+、Li3C3+和Li4POH4+的信号强度随着深度的增加而降低,说明Li2NO3(NO2-、NO3-)、Li2CO3(Li3CO3+)、LiH(Li2H+)、LiC(Li3C3+)等无机物更多地分布在SEI层的表面,在SEI层内部分布很少。CN-、CH2OF-、CH-和C2H-的信号强度很强,但随着深度的增加而降低,表明这些有机物主要分布在靠近SEI的表面。CN-的存在表明小的乙腈分子仍然存在,而CH2OF-是LiTFSI的分解产物。其他有机离子碎片C7H5-, C2HO-, CHO2-, OFH3-, C2O2F-, CNO-, CH3+, C2H3+, C2H5+, C3H5+, C3H7+, C4H7+, C3H6O+, CH2OLi+的信号强度随深度增加而明显下降,说明这些有机物只分布在SEI的表面。这些离子碎片的信号强度随深度变化的信息在三维分布图中得到了更直观的体现(图7g)。基于TOF-SIMS的表征结果表明,当温度高于玻璃状态时,PEO-LiTFSI界面层中Li+的传导模式不再是PEO分子链运动引起的Li+的跳跃性传导、而是在PEO界面层中产生了大量的无机锂导体(LiF、Li2CO3、Li2NO3、Li3P、Li2S、LiH、LiCx、Li2O、Li3PO4、Li2SO3、LiSH、LiOH)。一般认为,单一的化合物不能实现理想的SEI膜的理想功能,因为当不同的化合物成分共存于SEI中时,它们可以相互合作,形成异质结构,从而改善阳极面的离子导电性和电子绝缘性能。此外,氰基和甲氟烷的作用进一步改变了Li+在PEO层中的传输模式,因为氟具有很强的电子汲取能力,可以削弱含氟有机物(OFH3-、CH2OF-(甲基氟醚))与Li+的相互作用。此外,含氟有机物可以与含氟阴离子(TFSI-)相互作用,抑制阴离子的运输,从而减少浓度极化。作为增塑剂的小乙腈分子和液体锂金属Li-BP-DME的残留物也可以促进Li+在电解质中的迁移。在无机锂盐、甲醚和增塑剂的共同作用下,界面层可以有效地运输Li+。Li-BP-DME溶液作为一种活性电子间接转移引发剂,可以引发环氧乙烷的阴离子活性聚合,生成PEO。因此,高分子量的PEO与Li-BP-DME具有良好的化学稳定性。因此,该界面层具有化学/电化学稳定性、高Li+导电性和电子绝缘性。由于TOF-SIMS的检测限制,测试深度只能达到500nm,这与SEM显示的2.6μm的界面层厚度不同(图6f和图6h)。因此,TOF-SIMS只测试SEI的表面层和SEI内层的一部分。根据这部分信息,无机产物的信号强度随着深度的增加而增加,而有机化合物的信号强度则随着深度的增加而减少。可以推测,在靠近硫化物SE的一侧积累了更多的无机产物,而在靠近Li-BP-DME的一侧存在更多的有机产物。β-Li3PS4/S能够作为硫化物SE和有机LE电池系统的界面层的机制是由于β-Li3PS4/S与醚基液体电解质反应的唯一产物是DME溶解的Li3PS4,它不溶于各种有机极性溶剂,从而阻止了β-Li3PS4/S的进一步溶解,从而阻止了硫化物SE Li7P3S11被有机LE Li-BP-DME侵蚀的现象。为了了解β-Li3PS4/S界面层如何有效地工作,通过TOF-SIMS技术测量了循环后的β-Li3PS4/S@ Li7P3S11片层。β-Li3PS4/S表面的SEI带负电和正电的片段的质谱显示在补充图8。可以看出,在界面上产生了一些无机和有机产物。无机物有Li2CO3(Li3CO3+), Li2NO3(NO2-), Li3P(P-), Li2S(S-), LiH(Li2H+), LiCx(C-), Li2O(O-), Li3PO4(PO2-, Li4POH4+)、 LiSH(SH-),LiOH(OH-),硫化物SE Li7P3S11(PS2-,PSO-)的分解产物,以及由杂质元素氟产生的LiF。有机化合物包括乙炔化合物(CH-,C2H-),烷基化合物(CH3+,C2H5+,C3H7+,C4H7+),烯基化合物(C2H3+,C3H5+),甲酸锂HCOOLi(CHO2-),乙酰锂HCCOLi(C2HO-)和其他有机化合物。从负离子(图8a)和正离子(图8b)模式的映射图像可以看出,各种界面产物均匀分布。有机物质CH-、C2H-、C-、O-和无机物质Li2OH+的信号强度很强,说明SEI表面基本上是由有机物质和少量无机LiOH组成。根据负离子和正离子模式的深度曲线(图8c-8f),Li2H+、Li3CO3+、Li4POH4+和Li2F+(杂质碎片离子)的信号强度随深度增加而降低,说明SEI层表面存在Li2H(Li2H+)、Li2CO3(Li3CO3+)、Li3PO4(Li4POH4+)和LiF(Li2F+)。其他无机离子片段,如S-、S2-、SH-、P-、PS-、PS2-、PSO-、Li2+、Li2S+、Li3S+、Li3O+和Li2OH+的信号强度随着深度的增加而增加,表明Li2O(Li3O+)、Li3P(P-)、LiSx(Li2S+, Li3S+)、 LiOH(Li2OH+)、LiSH(SH-)和与Li7P3S11有关的离子性物种PSx-(P-、PS-、PS2-、PSO-是PSx-的氧化产物)在SEI层的分布相对较多,在SEI表层的分布较少。与无机物的信号强度相比,大多数有机物(CHO2-, C2HO-, CH3+, C2H3+, C2H5+, C3H3+, C3H5+, C3H7+, C4H7+)的信号强度较弱,并随着深度的增加而降低,说明它们只分布在SEI表面。相反,CH-和C2H-信号强度较强,并随深度的增加而减少,表明SEI中的有机物质。这些二级离子片段的信号强度随深度变化的信息在三维分布图中得到了更直观的体现(图8g)。从上述数据中,可以得到一个相对清晰的SEI结构。β- Li3PS4/S界面层被分为两层。靠近Li-BP-DME的一层是溶解的β-Li3PS4/S,因为在这层中同时存在着与Li3PS4有关的离子物种PSx-和与DME有关的有机离子物种CH-, C2H-, CHO2-, C2HO-。此外,一些无机锂导体Li2CO3、Li3PO4、LiF、Li2O、Li3P、LiSx、LiOH(Li2OH+)和LiSH也存在于该层中,它们相互配合,提高了Li+的导电性和负极端的电子绝缘性。另一层是靠近硫化物SE Li7P3S11的致密的β-Li3PS4/S层。受TOF-SIMS测量范围的限制,SEI的深度为500nm,小于SEM显示的SEI层厚度的1μm(图6n和图6p)。然而,根据有机和无机物质随深度增加而变化的趋势,可以推断出SEI具有上述的双层结构。经过一系列的表征分析,得到了裸Li7P3S11以及PEO-LiTFSI和-Li3PS4/S界面保护层的SEI信息,如图9a-9c所示。裸硫化物SE Li7P3S11的SEI结构(图9a)由两层组成。靠近有机LE Li-BP-DME的一侧是一个松散多孔的有机层,它是由Li-BP-DME的联苯和二甲醚分解形成的。这种可被液态金属锂渗透的SEI层包括一个相对密集的无机内层和一个富含有机物的外层。在Li7P3S11的一侧是一个无机松散层,其中分布着少量的有机物。因此,Li-BP-DME溶液可以穿透这层非致密的SEI,继续与硫化物SE反应,导致这个电池系统的失败。还得到了一个清晰的PEO-LiTFSI界面保护层的SEI结构(图9b)。这个SEI层由PEO框架组成,它与Li-BP-DME的化学性质稳定,其中存在大量的无机Li+导电成分(LiF, Li2CO3, Li2NO3, Li3P, Li2S, LiH, LiCx, Li2O, Li3PO4, Li2SO3, LiSH, LiOH)。这些无机成分相互合作,以提高Li+的导电性和阳极一侧的电子绝缘性。再加上少量的乙腈小分子和甲氟烷(CH2OF-)的作用,SEI层在室温下可以有效地传导Li+。图9c显示了β-Li3PS4/S界面保护层的SEI结构,它由两层组成,靠近Li-BP-DME的一层是溶解的β-Li3PS4/S。另一层是靠近硫化物SE Li7P3S11的密集的β-Li3PS4/S层。同时,一些无机锂导体Li2CO3、Li3PO4、LiF、Li2O、Li3P、LiSx、LiOH(Li2OH+)和LiSH相互配合,提高了Li+的导电性和阳极一侧的电子绝缘性。在明确了PEO-LiTFSI和β- Li3PS4/S界面层的机制后,组装了具有两个界面层的对称电池,以测试硫化物SE Li7P3S11对Li1.5BP3DME10阳极的界面稳定性。图10显示了Li-BP-DME//β-Li3PS4/S//Li7P3S11//β-Li3PS4/S//Li-BP-DME电池和Li-BP-DME//PEO//Li7P3S11//PEO//Li-BP-DME电池在固定电流为0.127 mA cm-2和面积容量为0.254 mAh cm-2的电压曲线。两种电池都表现出低的初始过电位(PEO和β-Li3PS4/S约为0.11V)。带有PEO界面层的电池可以稳定地循环约1000小时(电压上升到0.8V),而带有β-Li3PS4/S界面层的电池可以稳定地循环约1100小时(电压上升到0.2V)。与Li-BP-DME/裸露的LPS/Li-BP-DME对称电池相比,这些带有PEO和β-Li3PS4/S保护层的电池显示出更好的循环稳定性(~1000小时和~1100小时)。【结论】总之,通过一系列系统的表征,明确了硫化物SE Li7P3S11与有机LE Li-BP-DME之间的界面反应机制。在此基础上,设计并探索了硫化物SE (Li7P3S11)与有机LE (Li-BP-DME)之间稳定的界面层材料,从而突破了硫化物SE与有机LE之间长期存在的固-液界面相容性难题。事实证明,PEO-LiTFSI聚合物界面层和β-Li3PS4/S界面层在近1100h和1000h的长期稳定循环中是有效的。此外,对这两种界面层进行了详细的描述,以深入了解其保护机制。该工作为解决硫化物固体电解质与有机液体电极之间的固-液界面相容性问题提供了宝贵的方法,对进一步提高锂电池的循环寿命和安全性具有重要的现实意义。 【作者及团队介绍】 第一作者:彭健,男,博士毕业于中科院物理所。研究方向为新型电极材料、新型硫化物固态电解质材料及电池研究。伍登旭,男,本科毕业于北京理工大学化学与化工学院,现为中科院物理所E01组研究生。主要研究方向为硫化物固态电解质及其界面问题。姜智文,男,本科毕业于南京工业大学,现为英国南安普顿大学研究生。主要研究方向为硫化物固态电解质及其界面问题。 合作作者:陈立泉:中科院物理所博士生导师。中国工程院院士。北京星恒电源股份有限公司技术总监。曾任亚洲固体离子学会副主席,中国材料研究学会副理事长,2004年至今任中国硅酸盐学会副理事长。主要从事锂电池及相关材料研究,在中国首先研制成功锂离子电池,解决了锂离子电池规模化生产的科学、技术与工程问题,实现了锂离子电池的产业化。近年来,开展了全固态锂电池、锂硫电池、锂空气电池、室温钠离子电池等研究,为开发下一代动力电池和储能电池奠定了基础。曾获国家自然科学奖一等奖、中科院科技进步奖特等奖和二等奖,2007年获国际电池材料协会终身成就奖。2001年当选为中国工程院院士。合作作者:李泓:中国科学院物理研究所研究员,博士生导师。主要研究方向为高能量密度鲤离子电池、固态鲤电池、电池失效分析、固态离子学。提出和发展了高容量纳米硅碳负极材料,基于原位固态化技术的混合固液电解质高能量密度鲤离子电池及全固态电池等。发表了470余篇学术论文,引用47000次,授权70余项发明专利,H因子115。国家重大人才工程B类专家,荣获国家杰出青年科学基金资助。目前是科技部和工信部+四五储能和智能电网重点专项实施方案与指南编写组的总体组组长,国家新能源汽车创新中心学术委员会委员。国际固态离子学会、国际鲤电池会议、国际储能联盟科学执委会成员。围绕固态电池,推动孵化成立了多家企业。 通讯作者:吴凡:中科院物理所博士生导师、共青团常州市委副书记。入选国家级人才计划、中科院人才计划、江苏省杰出青年基金。获全国青年岗位能手(共青团中央)、全国未来储能技术挑战赛一等奖、全国先进储能技术创新挑战赛二等奖(国家工信部)、江苏青年五四奖章等荣誉。
  • 岛津发布岛津硫化学发光检测系统新品
    Nexis™ SCD-2030是为解决实验室需求而开发出的新一代硫化学发光检测系统。其卓越的高灵敏度与稳定性、易维护性以及行业首创的自动化功能,使实验室的效率攀上新的台阶。硫化学发光检测器(SCD)能够高灵敏度检测出硫化物。Nexis™ SCD-2030硫化学发光检测器搭配岛津旗舰级气相色谱系统“Nexis GC-2030”,采用具备自动老化功能等水平燃烧器,通过行业首创的超短流路,和传统的SCD检测器相比,从燃烧器到检测部的流路缩短三分之一,可快速将不稳定成分导入反应器,最小限度降低灵敏度损失。同时行业首创的水平式硫化学发光检测系统“Nexis SCD-2030” 实现高效稳定氧化还原反应,也减少了耗材更换时间,内部陶瓷管的更换操作5分钟即可完成。SCD-2030还将从开机、启动真空、调整气体流量、稳定基线、分析到关机等传统复杂繁复的手动操作全部自动化,极大降低了操作难度并提升了分析效率。 S 速 全面提升的高灵敏度和分析效率C 创 行业首创的自我诊断和自动老化D 颠 颠覆传统的高稳定性和高可靠性 创新点:(1)行业首创的水平燃烧器设计,实现高效稳定氧化还原反应,提升行业水准的高稳定性。(2)行业首创的超短流路设计,和传统的SCD检测器相比,从燃烧器到检测部的流路缩短三分之一,可快速将不稳定成分导入反应器,最小限度降低灵敏度损失。(3)简化维护操作,大幅度缩短了以往棘手的内部陶瓷管的更换时间,更换操作5分钟即可完成。(4)行业首创的自动老化功能,定期对燃烧器进行老化,利于维持高灵敏度。(5)行业首创的高效自动化软件,从开机、启动真空、调整气体流量、稳定基线、分析到关机等传统复杂繁复的手动操作全部自动化,极大降低了操作难度并提升了分析效率。岛津硫化学发光检测系统
  • 工业安全新守护者:深度解析英国Alphasense硫化氢传感器的良好性能
    在工业化浪潮汹涌向前的今天,安全生产已成为企业持续发展的基石,特别是在面对如化工、石油天然气开采、污水处理等高风险行业时,对有毒有害气体的有效监控显得尤为重要。其中,硫化氢(H₂ S)作为一种剧毒且易燃易爆的气体,其精准监测直接关系到生产安全与员工健康。在此背景下,英国Alphasense公司推出的硫化氢传感器,凭借其良好的技术实力与稳定性,正逐步成为工业安全领域的一颗璀璨明星。以下是对该传感器的全面剖析,揭示其在守护工业安全中的独特价值。外观与耐用性的双重保障英国Alphasense硫化氢传感器,外观设计紧凑而精致,内部结构坚固耐用,专为严苛的工业环境而生。其外壳精选耐腐蚀、耐高温材料打造,无论是潮湿、多尘、极端温度还是其他恶劣条件,都能确保传感器稳定如一地运行。同时,传感器达到高标准的防水防尘等级,进一步巩固了其在恶劣环境中的耐用性和可靠性,让安全监测无惧挑战。较高精度监测技术的核心优势技术的先进性是英国Alphasense硫化氢传感器脱颖而出的关键。该传感器采用先进的电化学或电化学红外吸收技术,这两种技术各有千秋,共同铸就了传感器的高精度监测能力。电化学传感器配套报警仪凭借其快速的响应速度和高度灵敏性,能够迅速捕捉空气中硫化氢浓度的细微变化;而电化学红外吸收传感器则凭借其对特定红外波长的精准识别,实现了更为稳定和抗干扰的测量结果。无论是哪种技术路线,英国Alphasense配套报警仪都确保了测量数据的准确无误,为安全生产提供了坚实的数据支撑。智能化功能引领未来趋势在智能化浪潮的推动下,英国Alphasense硫化氢传感器也不甘落后。传感器内置高性能微处理器,不仅能够实时分析数据、自动校准误差,还具备强大的报警功能。一旦监测到硫化氢浓度超标,传感器将立即触发声光报警,确保操作人员能够迅速响应并采取措施。此外,传感器配套报警仪还可支持远程监控和数据传输功能,用户可以通过智能手机APP或电脑软件随时随地查看监测数据,实现对生产现场的远程管理和实时监控。这种智能化功能不仅提升了工作效率,也为企业的安全管理带来了前所未有的便捷性。广泛应用展现非凡实力英国Alphasense硫化氢传感器的良好性能已经得到了市场的广泛认可和应用。在石油天然气行业,传感器配套报警仪被广泛应用于钻井平台、油气管道等关键区域,有效预防了因硫化氢泄漏而引发的安全事故;在化工生产领域,传感器更是成为了有毒有害气体监测的得力助手,保障了工人的生命安全;此外,在污水处理、垃圾填埋等环保领域,传感器也发挥了重要作用,为环保部门提供了准确可靠的数据支持。这些成功案例充分证明了英国Alphasense硫化氢传感器在工业安全领域的非凡实力和广泛应用前景。英国Alphasense硫化氢传感器以其高精度监测技术、智能化功能以及广泛的应用领域,成为了工业安全领域的新守护者。它不仅提升了企业的安全生产水平,也为人员的生命安全和环境的健康保驾护航。
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