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电子石英定时钟

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电子石英定时钟相关的资讯

  • ELISA试剂盒避免显色淡及灵敏度偏低的方法
    ELISA试剂盒不断推陈出新,发扬专注专业,追求卓越的精神,以保证实验结果的准确性、科学性为已任,该目前在国内ELISA试剂盒科研技术及市场表现非常活跃,贡献突出,可预存款方便您的选购,老客户拥有超低合同价,折扣更理想,我们与多个研究机构形成战略合作伙伴,为酶联免疫事业尽绵薄之力。ELISA试剂盒避免显色淡及灵敏度偏低的方法:A、尽量缩短运输时间,夏季应放冰块降温。B、试剂盒从2~8℃冰箱取出后打开盒盖,于室温平衡至少20分钟,确保所有试剂已平衡至室温。C、注意培养箱温度,放入反应板后尽量减少开启次数以免影响温度恒定,非隔水式培养箱尤其应注意。D、校正定时钟准确定时。E、按说明书要求保留洗涤时间,准确记住洗涤次数。F、校正移液器,吸嘴要配套,装吸嘴时要紧密,吸嘴内壁要清洁,最好一次性使用。G、使用新鲜合格的蒸馏水。ELISA试剂盒从细节开始,打造一个ELSIA试剂盒行业的高端品牌绝对不可能靠广告轰炸就能达成,而是靠品质、靠服务、靠经年累月的沉淀,我司通过对新的研发,对品质要求更高、更细致,从标示收集、保存、预实验、实验、数据分析等全实验过程都有专家提供完善的技术指导。
  • 赛多利斯最新CPA系列电子天平
    哥廷根,2007年10月18日—赛多利斯最新CPA卓越系列电子天平,集技术、质量、功能于一身,能可靠满足实验室日常使用,开创了实验室称量的新标准。29种型号,从微量天平到大量程天平,最大量程达到34 kg。所有CPA天平均采用赛多利斯Monolithic称重传感器。轻按CAL键,就能通过内置的电机驱动砝码进行全自动校准和调整。当环境温度改变超过一定值,或在特定时间间隔后,CPA的isoCAL校准/调整功能可进行全自动内置调整。因此,CPA天平能独立在规定时间内进行校准和调整,确保始终如一的高精确度。CPA外壳坚固,结构耐用。触感反馈式按键确保操作准确、有效。并且这些操作键能适应频繁的使用,即使经过数千次的使用,也始终能确保日复一日的精密工作。高对比度带背景光显示屏,在任何光线条件下,都能确保读数准确(微量、半微量天平不带背景光)。分析天平、微量天平以及1 mg精密天平的防风罩的设计和尺寸能适应各自天平的可读性,并且清洁方便。例如,防风罩的防风门开启顺滑,能很方便地进入称量室。连接赛多利斯的数据打印机或电脑,CPA天平能生成强制文件,用于质量管理系统。
  • 祝贺上海沛欧红外石英消化炉SKD-08S2入围国产好仪器
    国产仪器腾飞行动”将通过企业自愿免费申报,活动主办方将组织专业编辑及行业资深专家深入调研,实地走访考察用户单位和国产厂商,让广大用户对国产科学仪器进行网上讨论、评议,以“用户说好才是真的好”为宗旨,从科学仪器的可靠性、稳定性、售后服务等方面筛选出具有代表性,经过用户的使用检验,好用、够用,并可对进口仪器形成一定竞争优势的“国产好仪器”。上海沛欧消化炉SKD-08S2的入围,显示了产品实力的重要性,也体现了广大用户超群的眼光,您的选择是对上海沛欧最好的支持!! 红外石英程序升温8孔消化炉特点1、加热体(模块)采用红外石英管,耐强酸强碱、防爆裂,寿命长,2、炉孔温度连续可调,升温速度快3、消化管受热面积大、温差小,样品消化一致性好,有利于样品的消煮4、仪器具有过流保护和漏电保护5、采用双开关,电源和加热单独控制,便于安全参数设置6、仪器有不锈钢排污罩,使消化管内逸出的SO2等有害气体,通过排污管经抽吸泵从水中排入下水道,有效地抑制有害气 体的外逸*杜绝挂壁*一、概述: 红外石英程序升温8孔消化炉SKD-08S2可用于农业、林业、环保、地质、化工、食品等部门以及高等院校、科研部门对植株、种子、饲料、食品、土壤、矿石等消化二、技术指标: 红外石英程序升温8孔消化炉型号 SKD-08S2控制方式 数控 (定时+64阶程序升温) 加热方式 红外石英辐射加热 炉孔数量 8孔 控温范围 室温-680℃ 升温速度 0分钟(室温到400℃) 温度波动 1%(超调后2度) 电 压 AC220V 功率 1600W 消化炉在蛋白质检测中起到了很重要的作用,选择一台合适的消化炉是准确检测的前提。消化炉指标要注意几点:1 温度要恒定,波动要小,每个样品可以有一致的消化时间,2 每一个样品孔温度要一致,以免样品消化时间相差太大。3 能有效的控制温度变化的过程,以免消化时的样品挂壁。4 效地保温措施,以提高炉腔内温度的恒定性所以消化炉的考察需要注意 :* 有效地温度控制,使得消化能按需要控制温度,如果有程序升温控制就能有效达到所需。* 很好的保温措施,如果保温材料势单力薄,必造成温度不稳定。仪器较厚的保温层是温度稳定的需要。故保温材料的厚度和材质是一个重要的指标、* 加热体和热载体的选择,可以根据用户的需要选择不同的热载体。下面我们来讨论加热体和热载体的选择。现在加热主要有三种方式比较好的。# 红外加热,靠热辐射来加热样品,特点是:升温快,热惯性小,温控准确。一般应用于有高要求样品的消化。例如:有较快的升温和降温速度。程序升温可以使用户更具自己样品的特点来选择升温曲线,或选择分段式的升温,更有利益样品的消化,从而杜绝样品的挂壁现象、进而使得样品消化效率的大大提高# 铝锭加热,靠铝锭传导热给样品,特点:升温较慢,热惯性较大,温度较稳定,还由于铝锭的良好的热传导性,每个样品孔间的温度一致性好。广泛应用于消化炉的热载体,但也要注意:一片薄薄的铝锭也不能保持温度的恒定,所以选择铝锭消化炉,铝锭厚度也是一个考察指标。# 石墨加热,靠石墨传导给样品热量,特点:热惯性大升温较慢,由于石墨热传导性较差(相比较铝锭),使得样品孔间温度不均匀,容易造成样品间消化时间拉大。但是由于石墨成本较低,石墨消化炉成本便宜,对部分低端用户有一定的吸引力。(并不可取) 其余要注意消化炉的保护功能:温度稳定均一保护,过流和短路保护。
  • 【技术知识】电导率仪在测定时产生误差的原因
    工业电导率仪由电子单元和传感器两部分组成,对电导率仪的检定就分成两部分:用交流电阻箱对电计进行检定;用电导率标准溶液对仪器配用电导率池常数进行检定。工业在线电导率仪的检定应在检定规程要求的实验室环境条件下进行。由于交流电阻箱的温度系数很小(约为10ppm/℃),在变化±10℃的室温中,进行电计检定,也不会对0.2级的电导率仪产生任何影响,因此,对电计检定的条件并不苛刻。造成误差的关键因素1电解质溶液电导率仪的温度系数都较大是测量误差的主要因素。如电导率标准物质KCl溶液在不同浓度下的电导率的温度系数大约为2.0%/℃,可见温度影响是很大的。在进行仪器池常数检定时,应将KCl电导率溶液标准物质放在恒温装置中。2现场实验中通常不具备恒温装置,而实验室的恒温装置又不便带到现场,实验温度如不能准确控制在新规程规定的温度点,就不能得到标准溶液的电导率值,导致电导池常数Kcell的校准无法进行,而Kcell的不确定度直接影响了仪器引用误差的检定。3另外,由于没有恒温装置,对于有温度补偿测量功能的电导率仪,温度示值误差无法检定,这样,电导率仪的检定项目就可能残缺不全,影响仪器性能的评定。旧规程对于此类情况以及送检工业在线电导率仪传感器未带等现象,可以根据电计检定部分的数据进行判定,给出电计级别。而新规程要求必须对电导率仪的电计和仪器两部分进行全面检定,才能判定仪器级别。相关仪器B1010台式电导率仪是一款智能型仪器,该仪器采用人性化设计,图形菜单, 操作直观易懂,具有中英文可选,判稳等多种功能,可用于电厂、化工、冶金、环保、制药、生化、食品和自来水等溶液在实验室的测量与存储。B3010便携式电导率仪是一款高性能的便携式测量仪表,用于测量水溶液的电导率、盐度、TDS等参数,其外形简洁、重量轻、集成电路,智能程度高,使用人机对话的方式,宜于理解和操作,测量精度高,特别适用在石化、电力、饮料、制药、半导体、科研院所等行业应用。B2010在线电导率分析仪采用全新的设计理念,可实现水质电导率的在线连续监测,适用于一般工业用水、纯水电导率的监测,广泛适用于电力、化工、石油、环保、制药等行业中多种水质的测量,是一台高精度、智能化、高性能现场测量仪表。
  • 解决方案 | ICP-OES法分析玻璃粉及高纯石英粉末中多种元素
    玻璃粉主要组成为PbO 、 SiO2 、 TiO2及其他杂质元素,是一种重要的半导体材料,主要应用于制造电子浆料和其它电子元器件行业。其中组成的变化会影响元器件的性能,因此对玻璃粉中各组分含量的分析具有重要的意义。高纯石英主要矿物成分是SiO2,因具有耐高温、耐腐蚀、低热膨胀性、高度绝缘性和透光性等优异物理化学特性,广泛应用于LED照明、光伏和半导体等高新技术产业。《矿产资源工业要求手册》中,根据石英中SiO2、Fe2O3及污染元素(Al、Ti、Na、K、Li、Ca、Fe、P、B)的含量,划分为不同纯度等级。因此对石英粉末中各组分含量的分析对实现不同纯度石英砂的级别划分具有重要的意义。技术难点玻璃粉及高纯石英中多元素分析存在以下技术难点:种类多待测元素种类多,需实现多元素同时检测,常规分析方法(如容量法、比色法)不能满足其检测需求。差异大待测元素含量差异大,需满足高低浓度元素同时检测的需求,对仪器检测准确度、线性范围提出了更大挑战。含量低高纯石英粉末中杂质元素含量低,要求仪器具有高灵敏度和低检出限。谱育优势谱育科技 EXPEC 6000 R型 电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)具备高灵敏度、低检出限、宽线性范围、多元素同时测定的特点,可解决上述困难,实现玻璃粉、高纯石英中Al、Na、K、Li、Cr、Fe、Mg、Ba、Ti、Ca、Mn、Mi、Cu、Mo 14种元素的分析。EXPEC 6000 R型电感耦合等离子体发射光谱仪EXPEC 790s超级微波化学工作站多元素同时分析全谱直读数据采集,实现多元素同时性分析。宽线性范围测定谱线的线性动态范围:≥105,实现高低浓度同时检测。高灵敏度百万像素科研级防溢出面阵CCD检测器,实现低含量元素的高灵敏响应。应用案例仪器与试剂仪器:EXPEC 6000 R型、EXPEC 790s主要试剂:氢氟酸 ;盐酸;去离子水测定参数分析结果玻璃粉使用 EXPEC 790s 对样品进行微波消解,应用 EXPEC 6000 R型 测定玻璃粉末标准品中Al2O3、CaO、Fe2O3、K2O、MgO、Na2O 6种金属氧化物含量,结果表明:该方法测定方法精密度均小于3%,其测量结果与该样品的的标准值比对其偏差在6%以内,说明了 EXPEC 6000 R型 测定结果的准确性。玻璃粉标准品中样品测试结果高纯石英使用 EXPEC 790s 对样品进行微波消解,应用 EXPEC 6000 R型 测定4种高纯石英粉末中Al、Na、K、Li、Cr、Fe、Mg、Ba、Ti、Ca、Mn、Mi、Cu、Mo 14种元素的含量,目标元素均有良好的线性,空白低,样品中常量及微量元素均能满足低浓度的检出。使用 ICP-OES 法测定石英样品中的微量元素的测试方法基体效应小,精密度高,检出限较低,较传统方法效率较高,结果可信度高,可满足石英样品中多元素快速、精确检测的要求。高纯石英粉末中样品测试结果EXPEC 6000 R型 电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES),统一了高可靠性的射频电源、稳固的恒温二维分光系统、制冷的防溢出高速CCD传感器、易用的炬室与进样系统,结合独创的FSC光谱校正技术,配合 EXPEC 790s 使用,大大提高了样品处理效率。目前,EXPEC 6000 R型 已成功应用于环境检测、材料、冶金、食品安全和化工等领域,有效满足多种元素检测需求,致力于为用户带来良好的性能和使用体验。
  • 国家授时中心的锶原子光晶格钟的相关研究取得重要进展
    对于人们的日常生活而言,秒的精确定义将让人们享受更准确的导航服务。每当我们打开地图、“摇一摇”寻找身边的人,精确的秒定义都在发挥着作用。此外,交通、金融、电网、计算机网络、移动通信等领域的安全运行都依靠高精度的时间频率计量。你有没有想过,1秒是多久?是时钟的一次嘀嗒声,人们的一次眨眼,还是数到“1”的所用的时间?这一问题看似容易,其实并不简单。为了更精确地定义秒,全世界的科学家已经努力了多年。近日,中国科学院国家授时中心(以下简称国家授时中心)的锶原子光晶格钟的相关研究取得了重要进展。国家授时中心研制出了锶光钟,并通过守时氢钟溯源至国际原子时,实现了在现行时间单位秒定义下的锶光钟绝对频率测量,相关研究成果发表于《计量学》。重新定义“1秒”:从天文秒到原子秒我们可以通过运动来计量时间,有规律的、能够重复的周期现象是人们计量时间的重要工具。曾经,我们依赖观测天体运动定义秒。科学家们发现,日月轮换、昼夜交替具有规律性,因此便以地球的周期运动来定义秒,从而有了我们熟知的一年大约365日,1日24小时,每小时60分钟,每分钟60秒,总计一天86400秒。但由于地球公转、自转的运动速度并不均匀,于是,科学家们将目光转到了微观层面,寻找更精确稳定的周期来确定一秒有多长。“科学家们发现,微观量子世界的一些参数比天体运动更加稳定。1967年,国际单位制以铯-133原子的能级跃迁为基础,重新定义了秒,也即原子秒。”中国计量科学研究院(以下简称中国计量院)研究员林弋戈说。林弋戈告诉记者,原子的能级跃迁就是指原子从一种能量状态到另一种能量状态。在这一过程中,原子发射出的电磁波频率非常稳定,因此可以采用某些原子的跃迁频率作为时间的计量基准,从而建立原子钟。终于,1967年,第十三届国际计量大会(CGPM)决定,将秒的定义从天文秒改为原子秒,将铯-133原子无干扰的基态超精细能级跃迁对应辐射的9192631770个周期所持续的时间定为1秒。也就是说,将铯-133原子发出的辐射振动9192631770次所持续的时间定为1秒。锶光钟数据获得国际认可国家授时中心研究员常宏告诉记者,根据输出频率的范围不同,原子钟可以分为微波钟与光钟。以原子的微波波段共振频率作为时间频率基准的原子钟就是微波钟,而以原子的光学波段共振频率作为时间频率基准的原子钟则被称为光钟。据了解,光钟的工作频段比微波钟的工作频段高4到5个数量级,因此光钟可以达到比微波钟更高的精度。近日,国家授时中心完成了对其研制的锶原子光钟性能的评估确认,并在现行时间单位秒定义下对锶原子光钟的绝对频率进行了测量。这一步骤完成后,国家授时中心锶原子光钟的相关数据将作为重要的参考值上报给国际时间频率咨询委员会频率标准工作组,成为锶光钟频率国际推荐值计算所需要的源数据。“在我们的锶原子光钟研制完成后,需要将其数据纳入现行秒定义框架之下进行频率测量,来确保未来时间单位秒基于光钟重新定义时,量值保持连续。此次发表于《计量学》上的成果,代表着国际上认可了我们的锶光钟的评估和测量数据。”常宏说。这一成果的第一作者、国家授时中心卢晓同博士告诉记者,完成现行时间单位秒定义下的锶光钟绝对频率测量,主要包括两个方面的技术探索。第一是锶光钟的实现,第二是如何将锶光钟输出的光频信号溯源至现行秒定义。“研究的过程比较艰辛。”常宏说,“从研制锶光钟,到完成‘评估与认可’,国家授时中心一共花了15年。”“光钟的研制对于国家授时中心而言是全新的领域,需要非常多的专业知识,例如原子物理、激光技术、电子线路等,这些都需要知识的积累与时间的沉淀。”常宏说。常宏告诉记者,从2008年到2017年,国家授时中心的锶光钟制作完成,这台钟终于“走了起来”,但是“走起来”后,人们还需要知道光钟的频率值具体是多少。“校准”频率的研究始于2017年,近日,这台光钟实现了现行时间单位秒定义下的锶光钟绝对频率测量,数据获得了国际认可。据了解,能够成功研制光晶格钟的国家并不多,其中多数是发达国家。“现在,国内完成光晶格原子钟研制的共4家,分别是中国计量院、国家授时中心、中国科学院精密测量科学与技术创新研究院、华东师范大学。”常宏说。其中,中国计量院和国家授时中心都独立完成了光钟频率通过国际原子时溯源到现行秒定义的工作。“目前,锶光钟研究最为领先的是美国叶军团队和日本东京大学的香取秀俊研究组,我们的研究和这两个团队还有差距。但我们与法国的巴黎天文台、德国联邦物理技术研究院、英国国家物理实验室的差距正在缩小,甚至在某些方面实现了超越。”常宏说。秒定义关乎基础科学发展目前,国内多家单位都在进行光钟的研制与绝对频率测量,有些团队研制锶原子光钟,有些则研制钙离子光钟、镱原子光钟。“现在,在如何重新定义秒的问题上,国际上还没有一个共识,其中一个重要的原因就是这些光钟的表现都不错,不存在某一种原子光钟性能明显强于另一种的情况。所以,目前国际上还没有选定要用哪种光钟来进行未来的秒定义。”林弋戈说,“前两年,国际上提出了一个定义秒的新想法,是使用多种原子钟的加权平均值作为新的秒定义。所以国内做多种光钟是非常有意义的。”目前,中国计量院的锶原子光钟、中国科学院精密测量科学与技术创新研究院的钙离子光钟和华东师范大学的镱原子光钟的频率测量结果已经被国际时间频率咨询委员会频率标准工作组接受,这三所单位的测量数据参与了这几种光钟频率国际推荐值的计算。那么,为什么我们要积极研制光钟,实现更精确的秒定义呢?对于人们的日常生活而言,秒的精确定义将让人们享受更准确的导航服务。每当我们打开地图、“摇一摇”寻找身边的人,精确的秒定义都在发挥着作用。此外,交通、金融、电网、计算机网络、移动通信等领域的安全运行都依靠高精度的时间频率计量。此外,精确地定义秒还关乎基础科学的发展。“目前包括物理学研究在内的很多领域都亟待突破。而突破的发生,需要科学上或技术上其他的突破来带动。时间频率目前是人类能够测量的最准确的物理量,可以说时间频率测量能力的提升,将会带动多个研究领域的进步。”林弋戈说。例如,秒的精确定义和测量可以帮助科学家更深入地研究宇宙中的暗物质,了解发生在遥远太空中的由更小的天体并合所产生的极微弱的引力波等。“参与到国际秒定义变更中,对国家而言也意义深远。”常宏说。2022年,第二十七届国际计量大会通过“关于秒的未来重新定义”的决议——利用光钟实现时间单位秒的重新定义。该决议计划在2026年国际计量大会上提出关于秒的重新定义的建议,并在2030年第二十九届国际计量大会上做出最终决定。“我国需要让更多自己研制的光钟参与到这一工作中,在未来时间单位秒定义变更时确保我国有更多的话语权,维护国家权益。”常宏说。“我国一直在进行光钟的研究,是为了能够在秒定义的过程中作出贡献,推动科学的发展,并且在未来独立自主地复现秒定义,这一工作不仅体现了我国较高的科研水平,还能够长期、自主地保持中国标准时间的准确、稳定。”林弋戈说。
  • 高分子表征技术专题——石英晶体微天平在高分子研究中的应用
    2021年,《高分子学报》邀请到国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写从基本原理出发的高分子现代表征方法综述并上线了虚拟专辑。仪器信息网在获《高分子学报》副主编胡文兵老师授权后,也将上线同名专题并转载专题文章,帮助广大研究生和年轻学者了解、学习并提升高分子表征技术。在此,向胡文兵老师和组织及参与撰写的各位专家学者表示感谢。高分子表征技术专题前言孔子曰:“工欲善其事,必先利其器”。 我们要做好高分子的科学研究工作,掌握基本的表征方法必不可少。每一位学者在自己的学术成长历程中,都或多或少地有幸获得过学术界前辈在实验表征方法方面的宝贵指导!随着科学技术的高速发展,传统的高分子实验表征方法及其应用也取得了长足的进步。目前,中国的高分子学术论文数已经位居世界领先地位,但国内关于高分子现代表征方法方面的系统知识介绍较为缺乏。为此,《高分子学报》主编张希教授委托副主编王笃金研究员和胡文兵教授,组织系列从基本原理出发的高分子现代表征方法综述,邀请国内擅长各种现代表征方法的一流高分子学者领衔撰写。每篇综述涵盖基本原理、实验技巧和典型应用三个方面,旨在给广大研究生和年轻学者提供做好高分子表征工作所必须掌握的基础知识训练。我们的邀请获得了本领域专家学者的热情反馈和大力支持,借此机会特表感谢!从2021年第3期开始,以上文章将陆续在《高分子学报》发表,并在网站上发布虚拟专辑,以方便大家浏览阅读。期待这一系列的现代表征方法综述能成为高分子科学知识大厦的奠基石,支撑年轻高分子学者的茁壮成长!也期待未来有更多的学术界同行一起加入到这一工作中来。高分子表征技术的发展推动了我国高分子学科的持续进步,为提升我国高分子研究的国际地位作出了贡献. 借此虚拟专辑出版之际,让我们表达对高分子物理和表征学界的老一辈科学家的崇高敬意! 原文链接:http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304.2020.20248《高分子学报》高分子表征技术专题链接:http://www.gfzxb.org/article/doi/10.11777/j.issn1000-3304 石英晶体微天平在高分子研究中的应用袁海洋 1 ,马春风 2 ,刘光明 1 , 张广照 2 , , 1.中国科学技术大学化学物理系 合肥微尺度物质科学国家研究中心 安徽省教育厅表界面化学与能源催化重点实验室 合肥 2300262.华南理工大学材料科学与工程学院 广州 510640作者简介: 刘光明,男,1979年生. 2002年于安徽师范大学获得学士学位,2007年于中国科学技术大学获得博士学位. 2005~2006年,香港科技大学,研究助理;2008~2010年,澳大利亚国立大学,博士后;2010~2011年,中国科学技术大学,特任副教授;2011~2016年,中国科学技术大学,副教授;2016年至今,中国科学技术大学,教授. 获得2011年度中国分析测试协会科学技术奖(CAIA奖)(二等奖),2013年入选中国科学院青年创新促进会,并于2017年入选为中国科学院青年创新促进会优秀会员. 近年来的研究兴趣主要集中于高分子的离子效应方面 张广照,男,1966年生. 华南理工大学高分子科学与工程系教授. 1987年本科毕业于四川大学高分子材料系,1998年在复旦大学获博士学位. 先后在香港中文大学(1999~2001年)和美国麻省大学(2001~2002年)从事博士后研究. 2002~2010年任中国科学技术大学教授,2010至今在华南理工大学工作. 曾获国家杰出青年基金获得者(2007年),先后担任科技部重大研究计划项目首席科学家(2012年),国际海洋材料保护研究常设委员会(COIPM)委员(2017年),中国材料研究学会高分子材料与工程分会副主任,广东省化学会高分子化学专业委员会主任,《Macromolecules》(2012~2014年)、《ACS Macro Letters》(2012~2014年)、《Macromolecular Chemistry and Physics》、《Chinese Joural of Polymer Science》、《高分子材料科学与工程》编委或顾问编委. 研究方向为高分子溶液与界面物理化学,在大分子构象与相互作用、高分子表征方法学、杂化共聚反应、海洋防污材料方面做出了原创性工作 通讯作者: 刘光明, E-mail: gml@ustc.edu.cn 张广照, E-mail: msgzzhang@scut.edu.cn 摘要: 石英晶体微天平(QCM)作为一种强有力的表征工具已被广泛应用于高分子研究之中. 本文中,作者介绍了QCM的发展简史、基本原理以及实验样品制备方法. 在此基础上,介绍了如何基于带有耗散测量功能的石英晶体微天平(QCM-D)及相关联用技术研究界面接枝高分子构象行为、高分子的离子效应以及高分子海洋防污材料,展示了QCM-D技术在高分子研究中的广阔应用前景. QCM-D可同时检测界面高分子薄膜的质量变化和刚性变化,从而反映其结构变化. 与光谱型椭偏仪联用后,还可同步获取界面高分子薄膜的厚度变化等信息,可以有效解决相关高分子研究中的问题. 希望本文能够对如何利用QCM-D技术开展高分子研究起到一定的启示作用,使这一表征技术能够为高分子研究解决更多问题.关键词: 石英晶体微天平 / 高分子刷 / 聚电解质 / 离子效应 / 海洋防污材料 目录1. 发展简史2. 石英晶体微天平基本原理3. 石英晶体微天平实验样品制备3.1 在振子表面制备化学接枝高分子刷3.2 在振子表面制备物理涂覆高分子膜4. 石英晶体微天平在高分子研究中的应用4.1 界面接枝高分子构象行为4.2 高分子的离子效应4.2.1 高分子的离子特异性效应4.2.2 高分子的离子氢键效应4.2.3 高分子的离子亲/疏水效应4.3 高分子海洋防污材料5. 结语参考文献1. 发展简史1880年,Jacques Curie和Pierre Curie发现Rochelle盐晶体具有压电效应[1 ]. 1921年,Cady利用X切型石英晶体制造出世界上第一个石英晶体振荡器[2 ]. 但是,由于X切型石英晶体受温度影响太大,该切型石英晶体并未被广泛应用. 直到1934年,第一个AT切型石英晶体振荡器被制造出来[3 ],由于其在室温附近几乎不受温度影响,因而得到广泛应用. 1959年,Sauerbrey建立了有关石英晶体表面质量变化和频率变化的定量关系,即著名的Sauerbrey方程[4 ],该方程的建立为石英晶体微天平(QCM)技术的推广与应用奠定了坚实基础. 20世纪六七十年代QCM技术主要被应用于检测空气或真空中薄膜的厚度[5 ]. 1982年,Nomura和Okuhara实现了在液相中石英晶体振子的稳定振动,从而开辟了QCM技术在液相环境中的应用[6 ]. 1995年,Kasemo等开发了具有耗散因子测量功能的石英晶体微天平技术(QCM-D)[7 ],实现了对石英晶体振子表面薄膜的质量变化和结构变化进行同时监测. 近年来,随着科学技术的发展,出现了QCM-D与其他表征技术的联用. 如QCM-D与光谱型椭偏仪联用技术(QCM-D/SE)[8 ]、QCM-D与电化学联用技术[9 ]等,这些联用技术无疑极大地拓展了QCM-D的应用范围,丰富了表征过程中的信息获取量,加深了对相关科学问题的理解. 毋庸置疑,在过去的60年中,QCM技术已取得了长足进步,广泛应用于包括高分子表征在内的不同领域之中[10 ~14 ],为相关领域的发展作出了重要贡献.2. 石英晶体微天平基本原理对于石英晶体而言,其切形决定了石英晶体振子的振动模式. QCM所使用的AT切石英振子的法线方向与石英晶体z轴的夹角大约为55°[15 ],其振动是由绕z轴的切应力所产生的绕z轴的切应变激励而成的,为厚度剪切模式,即质点在x方向振动,波沿着y方向传播,该剪切波为横波(图1 )[15 ~17 ].图 1Figure 1. Schematic illustration of a quartz resonator working at the thickness-shear-mode, where the shear wave (red curve) oscillates in the horizontal (x) direction as indicated by the two blue double-sided arrows but propagates in the vertical (y) direction as indicated by the light blue double-sided arrows. The two gold lines represent the two electrodes covered on the two sides of the quartz crystal plate, and the dashed line represents the center line of the quartz crystal plate at the y direction. (Adapted with permission from Ref.[16 ] Copyright (2000) John Wiley & Sons, Inc).当石英振子表面薄膜厚度远小于石英振子厚度时,Sauerbrey建立了AT切石英压电振子在厚度方向上传播的剪切波频率变化(Δf)与石英压电振子表面均匀刚性薄膜单位面积质量变化(Δmf)间的关系,称为Sauerbrey方程[4 ]:其中,ρq为石英晶体的密度,hq为石英振子的厚度,f0为基频,n为泛频数,C = ρqhq/(nf0). Sauerbrey方程为QCM技术的应用奠定了基础. 值得指出的是,此方程一般情况下仅适用于真空或空气中的相关测量.当黏弹性薄膜吸附于石英振子表面时,振子的振动受到其表面吸附层的阻尼作用,因此需要定义一个参数耗散因子(D)来表征石英振子表面薄膜的刚性:其中,Q为品质因数,Es表示储存的能量,Ed表示每周期中消耗的能量. 较小的D值反映振子表面薄膜刚性较大,反之,较大的D值表明振子表面薄膜刚性较小.当QCM用于液相中的相关测量时,Kanazawa和Gordon于1985年建立了石英压电振子频率变化和牛顿流体性质间的关系,即Kanazawa-Gordon方程[18 ]:其中ηl代表液相黏度,ρl为液相密度. 1996年,Rodahl等建立了有关耗散因子变化与牛顿流体性质间关系的方程[19 ]:在液相中,石英振子表面黏弹性薄膜的复数剪切模量(G)可表示为[20 ]:G′代表薄膜的储存模量,G″代表薄膜的耗散模量,μf代表薄膜的弹性模量,ηf代表薄膜的剪切黏度,τf代表薄膜的特征驰豫时间. 因此,石英压电振子的频率变化和耗散因子变化可表示为[20 ]:其中ρf代表薄膜密度,hf代表薄膜厚度.石英压电振子的频率与耗散因子可以通过阻抗谱方法加以测量[16 ],也可以通过拟合振幅衰减曲线获得[7 ]. 以后者为例,当继电器断开后,由交变电压产生的驱动力会突然消失,石英压电振子的振幅在阻尼作用下会按照下面的方式逐渐衰减[21 ].其中t为时间,A(t)为t时刻的振幅,A0为t=0时的振幅,τ为衰减时间常数,φ为相位,C为常数. 注意此时输出频率(f)并非为石英振子的谐振频率,而是f0和参照频率(fr)之差[21 ]. 通过对石英压电振子振幅衰减曲线的拟合,可以得到f 和τ.耗散因子可以通过如下公式求得[7 ]:3. 石英晶体微天平实验样品制备在QCM-D表征高分子的研究过程中,需要在石英振子表面制备高分子膜,所制备高分子膜的质量对相关实验测量有重要影响. 下面以在石英振子表面制备化学接枝高分子刷和物理涂覆高分子膜为例,介绍相关高分子膜的制备:3.1 在振子表面制备化学接枝高分子刷高分子刷可以通过“grafting to”或“grafting from”方法接枝于石英振子表面. 一般情况下,前者的接枝密度较低,而后者的接枝密度相对较高. 对于金涂层的石英振子而言,巯基和金表面可以生成硫金键,在基于“grafting to”技术制备高分子刷时,可以将含有巯基末端的高分子溶液添加至自制的QCM反应器中. 在该自制的反应器中,石英振子正面接触溶液,利用橡胶圈对石英振子的背面加以密封. 在接枝反应充分完成后,取出振子,利用大量溶剂冲洗振子表面,随后使用氮气吹干振子,即可完成相关高分子刷的制备. 此外,也可以在QCM检测模块中完成利用“grafting to”策略制备高分子刷,此时可实时监测高分子接枝过程中的频率以及耗散因子变化[22 ,23 ].在利用“grafting from”策略在振子表面制备高分子刷时,可采用活性自由基聚合等方法加以实现. 以表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)制备高分子刷为例,首先利用自制的反应器将引发剂接枝于振子表面,然后将振子放置于相应的包括单体的溶液中,并通过SI-ATRP方法在振子表面引发单体聚合,制备高分子刷. 在采用SI-ATRP方法在振子表面制备高分子刷的过程中,除去溶液中溶解的氧气这一步骤非常关键,需要加以特别注意,否则可能会导致制备高分子刷失败. 在反应结束后,需要采取相应的程序进一步纯化振子表面制备的高分子刷. 类似于“grafting to”策略,利用“grafting from”策略在振子表面制备高分子刷也可以在QCM检测模块中完成[24 ~26 ].3.2 在振子表面制备物理涂覆高分子膜以旋涂法在振子表面制备高分子膜过程中,首先将振子放置于旋涂仪上,抽真空使振子固定,将高分子溶液滴在振子表面后,启动旋涂仪,高分子溶液将沿着振子的径向铺展开来. 伴随溶剂的挥发,可在振子表面制备一层物理涂覆的高分子薄膜[27 ,28 ]. 在利用旋涂法制备高分子膜时,溶剂的选择、高分子溶液的浓度以及环境的湿度等都会对振子表面的成膜情况产生影响,需要加以注意.4. 石英晶体微天平在高分子研究中的应用QCM在高分子薄膜研究中得到了广泛应用,已有一些国内外学者对相关方面的研究进展进行了总结. 例如,Du等总结了QCM在聚合物水凝胶薄膜等研究中的应用[29 ];He等总结了QCM在表面引发聚合反应动力学等研究方面的进展[30 ];Sun等总结了QCM在生物医用高分子材料中的应用[31 ];Marx总结了QCM在生物高分子薄膜等研究方面的进展[32 ]. 另一方面,在高分子研究中,QCM-D的测量结果不但与其振子表面的高分子薄膜密切相关,也与QCM-D检测模块中高分子溶液的非牛顿流体行为有关,例如,Munro和Frank研究了聚丙烯酰胺分子量及溶液浓度对其在QCM-D振子表面吸附的影响[33 ];为了阐明大分子溶液非牛顿流体行为对QCM-D振子表面与大分子间相互作用的影响,Choi等研究了QCM-D特征参数S2对聚乙二醇溶液浓度的依赖性[34 ];更多相关方面的研究可参阅有关文献,在此不作详细讨论. 本文将以作者的相关高分子研究工作为例,介绍QCM-D在界面接枝高分子构象行为、高分子的离子效应以及高分子海洋防污材料研究中的应用,进一步展示QCM-D在高分子研究中的广阔应用前景.4.1 界面接枝高分子构象行为众所周知,界面接枝高分子的构象行为对界面性质至关重要[35 ]. 然而,对界面接枝高分子的构象行为进行实时原位表征一直面临许多挑战. 研究界面接枝高分子的构象行为,首先需要理解高分子在界面接枝过程中的构象变化. 在低接枝密度下,由于链间距离大于链本身的尺寸,链间不发生交叠,此时,根据高分子链节与界面间相互作用的强弱,高分子会形成“煎饼”状构象(pancake)或“蘑菇”状构象(mushroom)[36 ]. 具体而言,如果高分子链节与固体表面间相互作用强时,接枝高分子会形成“煎饼”状构象;若高分子链节与固体表面间无明显相互作用时,接枝高分子则形成“蘑菇”状构象[36 ]. 随着接枝密度增加,当接枝高分子链间距离小于其本身尺寸时,由于链间排斥作用,接枝高分子链会形成“刷”(brush)状构象[36 ]. 因此,随着接枝密度增加,接枝高分子将展现出pancake-to-brush或mushroom-to-brush转变. 利用QCM-D研究相关高分子接枝过程中的构象变化,对于理解高分子刷的形成机理十分重要.图2(a) 为巯基末端聚(N-异丙基丙烯酰胺) (HS-PNIPAM)在金涂层石英振子表面接枝所引起的频率变化情况[23 ]. 很明显,接枝过程经历了3个不同的动力学阶段. 在区域Ι阶段,Δf 快速下降,表明HS-PNIPAM链快速接枝到振子表面. 在区域ΙΙ阶段,Δf 缓慢下降,说明已接枝高分子链阻碍HS-PNIPAM链的进一步接枝,因而接枝速率变慢. 在区域ΙΙΙ阶段,Δf 再次出现相对快速的下降,表明已接枝的HS-PNIPAM链进行构象调整,从而使得后续的HS-PNIPAM链能够继续进行接枝反应. 对于HS-PNIPAM接枝过程中的耗散因子变化情况而言(图2(b) )[23 ],在区域Ι阶段,ΔD快速上升;在区域ΙΙ阶段,ΔD缓慢增加;在区域ΙΙΙ阶段,ΔD相对快速增加. 显然,ΔD与Δf 变化的快慢趋势相一致,反映类似的HS-PNIPAM链在振子表面的接枝过程.图 2Figure 2. (a) Frequency shift (Δf) and (b) dissipation shift (ΔD) of the gold-coated quartz resonator immersed in a HS-PNIPAM solution as a function of time (c) ΔD versus −Δf relation for the grafting of HS-PNIPAM to the surface of the gold-coated quartz resonator (Adapted with permission from Ref.[23 ] Copyright (2005) American Chemical Society) (d) Schematic illustration of the pancake-to-brush transition for the grafting of HS-PNIPAM to the surface of the gold-coated quartz resonator (Adapted with permission from Ref.[37 ] Copyright (2015) Science Press).然而,HS-PNIPAM链在振子表面接枝过程中Δf 与ΔD间的关系只包含2个不同的过程(图2(c) )[23 ]. 在区域Ι和ΙΙ阶段,随着−Δf 的增加,ΔD缓慢增加,−Δf与ΔD间关系相似,表明在这两个阶段中接枝HS-PNIPAM链的构象接近,即,由于HS-PNIPAM链节与金表面间有较强的吸引作用,HS-PNIPAM链在区域I阶段形成“煎饼”状构象;随着接枝密度增加,其在区域II阶段转变成“蘑菇”状构象. 在区域ΙΙΙ阶段,ΔD随着−Δf 的增加快速增加,说明接枝HS-PNIPAM链变得越来越伸展,即形成了高分子刷构象. 图2(d) 展示了从区域I到区域III阶段,接枝HS-PNIPAM链的构象转变过程[37 ]. 同样,如果高分子链节与固体表面间无明显吸引作用时,随着接枝密度的增加,接枝高分子链将展现从无规“蘑菇”状构象到有序“蘑菇”状构象,再到“刷”状构象的转变[22 ].另一方面,PNIPAM为典型的热敏型高分子,其在水中具有最低临界溶解温度(LCST,约为32 °C). 在温度低于LCST时,溶液中自由的PNIPAM链呈无规线团状(coil),但当温度高于LCST时,PNIPAM链塌缩成小球状(globule),且coil到globule转变是不连续的. 与溶液中自由的PNIPAM链相比,由于空间受限效应,界面接枝PNIPAM链将展现出不同的热敏性构象行为. Zhang和Liu利用QCM-D研究了界面接枝PNIPAM随温度的变化情况[38 ,39 ]. 如上所述,PNIPAM链可以通过“grafting to”或“grafting from”策略接枝到振子表面,前者可以形成接枝密度较低的“蘑菇”状构象,而后者则可以形成接枝密度较高的“刷”状构象.图3(a) 为利用“grafting to”策略将PNIPAM链接枝到振子表面形成“蘑菇”状构象后,频率随温度的变化情况[38 ]. 在加热过程中,−Δf 随着温度增加逐渐降低,表明接枝PNIPAM链发生了去水化. 在降温过程中,−Δf 随着温度降低逐渐增加,表明接枝PNIPAM链的水化程度再次增加. 最终,−Δf 能够回到原点,说明降低温度可以使得接枝PNIPAM链从高温时的弱水化状态回到低温时的强水化状态. 图3(b) 为振子表面接枝PNIPAM链形成“蘑菇”状构象后,耗散因子随温度的变化情况[38 ]. 在升温过程中,ΔD随着温度增加而减小,表明升温导致接枝PNIPAM塌缩成更加致密刚性的薄膜. 在降温过程中,ΔD随着温度降低而增大,表明降温使得塌缩的PNIPAM逐渐溶胀成更加蓬松柔性的薄膜. 另一方面,在图3(c) 中,Δf与ΔD成线性关系,表明随着温度变化,接枝PNIPAM链的伸展/塌缩与其水化/去水化间的协同性强[40 ].图 3Figure 3. Temperature dependence of the shifts in frequency (Δf) (a) and dissipation (ΔD) (b) of the PNIPAM mushroom. (Reprinted with permission from Ref.[38 ] Copyright (2004) American Chemical Society) (c) ΔD versus −Δf relation of the PNIPAM mushroom (Reprinted with permission from Ref.[40 ] Copyright (2009) John Wiley & Sons, Inc.) Temperature dependence of the shifts in frequency (Δf) (d) and dissipation (ΔD) (e) of the PNIPAM brush (f) ΔD versus −Δf relation of the PNIPAM brush (Reprinted with permission from Ref.[39 ] Copyright (2005) American Chemical Society).利用“grafting from”策略将PNIPAM链接枝到振子表面形成“刷”状构象后,其频率和耗散因子随温度的变化情况示于图3(d) ~ 3(f) 中[39 ]. 在图3(d) 中,−Δf 随着温度增加而降低,表明PNIPAM刷在升温过程中发生了去水化;−Δf 随着温度降低而增加,表明PNIPAM刷的水化程度在降温过程中再次增加. 在图3(e) 中,ΔD随着升温而减小,表明加热使得PNIPAM刷塌缩成更加致密刚性的结构;在降温过程中,ΔD逐渐增加,表明降温使得塌缩的PNIPAM刷溶胀为更加蓬松柔性的结构. 与图3(b) 不同的是,在图3(e) 中,降温过程中的ΔD比升温过程中同一温度下的值要大,这是降温过程中在PNIPAM刷外围形成“尾”(tail)状结构造成的[39 ]. 另外,在图3(f) 中,Δf与ΔD的关系也与图3(c) 中的不同,PNIPAM刷在升温过程中展现出3个过程,从A到B,ΔD随着−Δf 的减小而降低,表明在此过程中PNIPAM刷的塌缩和去水化协同性较强;从B到C,ΔD随着−Δf 的减小而轻微地降低,表明在此过程中立体位阻效应使得PNIPAM刷在去水化的同时只有轻微塌缩发生,即PNIPAM刷的塌缩和去水化协同性较差;从C到D,ΔD随着−Δf 的减小而再次降低,表明在此过程中PNIPAM刷克服立体位阻,在去水化的同时伴随进一步塌缩. 在降温过程中,可以观察到2个过程,从D到E,ΔD随着−Δf的增加而显著增大,表明PNIPAM刷开始溶胀时在其外围形成了蓬松的“尾”状构象;从E到F,ΔD随着−Δf的增加而逐渐增大,表明降温导致PNIPAM刷的进一步水化和溶胀. 此外,QCM-D还可应用于表征界面接枝带电高分子的响应性构象行为,如pH响应性[41 ]、盐浓度响应性[42 ]等.4.2 高分子的离子效应高分子的离子效应是理解高分子物理化学基本原理的重要基础,并在生物、环境以及能源等领域中扮演着重要角色. 然而,经典德拜-休克尔理论中所运用的一些假设,例如,仅考虑离子的静电相互作用,忽略离子-溶剂间相互作用,以及认为正负离子间的静电吸引能小于其热运动能量等,使得该理论难以全面正确理解高分子体系中除离子强度效应以外的其他离子效应. 相比于一些传统的研究高分子溶液的表征技术(如激光光散射等),利用QCM-D研究界面高分子体系中的离子效应,可以有效避免如带电高分子相分离等不利因素,从而可以更加全面清晰地解析高分子的离子效应. 此外,将QCM-D与其他界面表征技术联用,可以从不同角度表征高分子的离子效应,加深对相关离子效应作用机理的理解. 在本节中,我们将以离子特异性效应、离子氢键效应以及离子亲/疏水效应为例,介绍如何基于QCM-D/SE联用技术研究高分子的离子效应.4.2.1 高分子的离子特异性效应由于离子普遍存在于不同体系之中,自1888年捷克科学家Hofmeister首次发现离子特异性效应以来[43 ],其已引起了包括高分子在内的不同领域科学家的广泛兴趣[44 ~50 ]. 为了阐明离子特异性效应的相关机理,Collins基于离子水化程度不同,提出了经验性的离子水化匹配模型,即阴阳离子水化程度相近时可以形成紧密离子对,反之,则难以形成紧密离子对[51 ]. 相对于离子水化匹配模型主要用于理解水溶液中带电体系的离子特异性效应,Ninham等提出的离子色散力理论则可以用于理解几乎所有体系的离子特异性效应,即离子尺寸不同,极化能力各异,导致特异性的离子色散相互作用[52 ].对于高分子体系而言,阐明离子特异性作用机理,是理解高分子体系离子特异性效应的关键所在. Kou等以阳离子型聚(甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)(PMETAC)刷为模型体系,利用QCM-D/SE联用技术研究了强聚电解质刷的离子特异性效应(图4 )[53 ]. 在图4(a) 中,对于同一盐浓度而言,Δf 的变化呈现“V”型的阴离子序列SO42−HPO42−CH3COO−Cl−Br−NO3−I−SCN−,这与经典的Hofmeister离子序列不一致. 在“V”型序列的右边主要为“结构破坏型”阴离子,从CH3COO−变化至SCN−,Δf 依次增加,说明PMETAC刷的水化程度依次降低. 一方面,阳离子型季铵基团为弱水化基团[54 ~56 ];另一方面,从CH3COO−变化至SCN−,阴离子的水化程度依次降低[54 ~56 ]. 依据水化匹配模型[51 ],季铵基团与阴离子间的“离子对”相互作用强度从CH3COO−到SCN−依次增强,导致PMETAC刷的水化程度依次降低. 同样,基于离子色散力理论[52 ],也可以得到类似的结论. 因此,上述研究结果表明,对于“结构破坏型”阴离子而言,PMETAC刷的离子特异性效应由直接的“离子对”相互作用主导. 在“V”型序列的左边为“结构构造型”阴离子,从CH3COO−变化至SO42−,Δf 依次增加,同样说明PMETAC刷的水化程度依次降低. 然而,阴离子的水化程度从CH3COO−到SO42−依次增强. 显然,对于“结构构造型”阴离子而言,PMETAC刷的离子特异性效应无法基于水化匹配模型加以理解. 实际上,Δf 随离子种类的变化情况表明,对于“结构构造型”阴离子而言,PMETAC刷的离子特异性效应由阴离子对强聚电解质刷水化层中水分子的争夺作用主导. 类似地,ΔD (图4(b) )和湿态厚度(图4(c) )随离子种类的变化情况再次从不同角度说明了“结构破坏型”和“结构构造型”阴离子分别以不同方式与PMETAC刷进行特异性相互作用. PMETAC刷的离子特异性效应作用机理展示在图4(d) 中. 基于同样原理,QCM-D/SE联用技术还可应用于研究弱聚电解质刷[57 ]以及聚两性离子刷体系的离子特异性效应[58 ].图 4Figure 4. (a) Salt concentration dependence of (a) the frequency shift (Δf), (b) the dissipation shift (ΔD), (c) the wet thickness of the PMETAC brush in the presence of different types of anions with Na+ as the common cation. In parts (a), (b), and (c), salt concentration: 0.001 mol/L (open symbol), 0.01 mol/L (half up-filled symbol), 0.1 mol/L (half right-filled symbol), and 0.5 mol/L (filled symbol) (d) Schematic illustration of the specific interactions between the PMETAC brush and the different types of anions (Reprinted with permission from Ref.[53 ] Copyright (2015) American Chemical Society).4.2.2 高分子的离子氢键效应在带电高分子体系,当抗衡离子具有氢键供体或受体时,其既可以与高分子链上的电荷基团产生静电吸引作用,也可以与高分子链上的氢键受体或供体发生氢键相互作用,从而对带电高分子的性质产生重要影响,此种由带电高分子体系抗衡离子产生的氢键效应被定义为高分子的离子氢键效应[59 ]. 以强聚电解质刷为例,由于强聚电解质的电离度与pH无关,因此,传统观念上认为强聚电解刷无pH响应性. 但如果从离子氢键效应的角度出发,氢氧根离子(OH−)和水合氢离子(H3O+)不但可以通过“抗衡离子凝聚”吸附到接枝强聚电解质链上[60 ],同时也可以和接枝强聚电解质链发生氢键作用. 当溶液pH发生改变时,在保持溶液离子总浓度不变的情况下,OH−和H3O+的浓度会发生变化,导致抗衡离子与强聚电解质刷的氢键相互作用发生改变,从而使得强聚电解质刷产生pH响应性[61 ,62 ].如图5(a) 所示,PMETAC刷的Δf 随着pH的增大而增加,反之亦然. 同时,PMETAC刷的ΔD随着pH的增大而减小,反之亦然. 因此,PMETAC刷的水化程度和刚性对pH有明显的依赖性. 但是,图5(b) 表明PMETAC刷的表面电荷密度(σ)以及湿态厚度(dwet)与pH无关,因此,pH引起的PMETAC刷的水化程度和刚性变化并非由强聚电解质刷的电离度变化或塌缩/溶胀引起的. 事实上,PMETAC刷的pH响应性是由OH−产生的抗衡离子氢键效应导致的(图5(c) ). 具体而言,随着pH增大,更多的OH−离子通过“抗衡离子凝聚”方式吸附在接枝PMETAC链上,并与接枝链上的羰基产生氢键作用,从而削弱了PMETAC刷与其周围水分子间的作用,降低其水化程度,导致Δf 增加. 同时,随着pH增大,接枝链间的氢键作用使得PMETAC刷产生物理交联,即其结构变得更加刚性,导致ΔD减小. 与阳离子型PMETAC刷类似,H3O+产生的抗衡离子氢键效应使得阴离子型聚(3-(甲基丙烯酰氧基)丙磺酸钾)刷具有pH响应性[61 ].图 5Figure 5. (a) Shifts in frequency (Δf) and dissipation (ΔD) of the PMETAC brush as a function of pH (b) Changes in surface charge density (σ) and wet thickness (dwet) of the PMETAC brush as a function of pH (c) Schematic illustration of the pH response of the PMETAC brush induced by the hydrogen bond effect generated by the hydroxide counterions (Reprinted with permission from Ref.[61 ] Copyright (2016) American Association for the Advancement of Science).为了验证带电高分子体系中抗衡离子氢键效应具有普适性,Zhang等将研究体系拓展至弱聚电解质刷以及OH−和H3O+以外的其他种类离子[63 ]. 从图6(a) 可知,CH3SO3−无法和PMETAC发生氢键作用,但是HOCH2SO3−上的羟基却可以和PMETAC链上的羰基形成氢键. 类似地,在图6(b) 中,Na+无法与聚甲基丙烯酸钠(PMANa)发生氢键作用,但是胍离子(Gdm+)上的胺基却可以和PMANa链上的羰基形成氢键. 在图6(c) 中,随着CH3SO3−-HOCH2SO3−混合抗衡离子中HOCH2SO3−摩尔分数(x)的增加,Δf 逐渐增大而ΔD逐渐减小,表明HOCH2SO3−产生的离子氢键效应导致PMETAC刷发生去水化,且PMETAC刷的结构变得更加刚性. 在图6(d) 中,随着x的增加,PMETAC刷的dwet逐渐减小,表明HOCH2SO3−产生的离子氢键效应导致PMETAC刷逐渐塌缩.图 6Figure 6. (a) The HOCH2SO3− counter anions with the hydroxide group can form hydrogen bonds with PMETAC, whereas no hydrogen bonds can be formed between the CH3SO3− counter anions and PMETAC (b) The guanidinium+ counter cations with the amino groups can form hydrogen bonds with PMANa, whereas no hydrogen bonds can be formed between the Na+ counter cations and PMANa (c) Shifts in Δf (filled symbol) and ΔD (open symbol), and (d) shift in dwet of the PMETAC brush as a function of x of the counterion mixtures of CH3SO3− and HOCH2SO3− at a concentration of 0.05 mol/L with Na+ as the common cation (e) Shifts in Δf (filled symbol) and ΔD (open symbol), and (f) shift in dwet of the PMANa brush as a function of pH in the presence of 0.05 mol/L Na+ or guanidinium+ with Cl− as the common anion (Adapted with permission from Ref.[63 ] Copyright (2020) The Royal Society of Chemistry).与强聚电解质刷类似,抗衡离子氢键效应同样存在于弱聚电解质刷体系中. 图6(e) 和6(f) 中,在0.05 mol/L NaCl存在下,PMANa刷的Δf、ΔD以及dwet随pH的变化情况与传统弱聚电解质刷的pH响应性完全一致,即此时PMANa刷的pH响应性由接枝链的电离度随pH变化决定的. 然而,在0.05 mol/L GdmCl存在下,PMANa刷所表现出的pH响应性与0.05 mol/L NaCl存在下的情况截然不同. 当pH从2.0增加到4.5,PMANa刷的Δf 和ΔD分别增加和减小,同时,PMANa刷的dwet逐渐减小,表明PMANa刷的水化程度逐渐降低,其结构变得更加刚性,并伴随着塌缩发生. 显然,这与0.05 mol/L NaCl存在下在该pH区间中PMANa刷的变化情况完全相反. 然而,这可以基于离子氢键效应加以理解. 当pH从2.0增加至4.5时,接枝PMANa链的电离度增加,导致更多的Gdm+离子通过“抗衡离子凝聚”吸附于带负电荷的羧酸根基团上,从而在PMANa刷中形成更多的抗衡离子氢键,削弱了PMANa刷与周围水分子间的相互作用,使PMANa刷变得更加刚性,并导致其塌缩. 在pH 4.5至10.0区间中,0.05 mol/L GdmCl存在下PMANa刷的pH响应性与0.05 mol/L NaCl存在下的情况类似.4.2.3 高分子的离子亲/疏水效应当电荷基团与具有不同亲/疏水性质的有机基团相连接时,形成的有机离子具有不同的亲/疏水性质. 将这些离子引入聚电解质体系作为抗衡离子,可实现利用抗衡离子控制聚电解质的亲/疏水性质,从而调控其温敏性[64 ]. 然而,与聚电解质稀溶液相比,聚电解质刷内部环境较为拥挤. 因此,聚电解质刷的温敏性不但依赖于其抗衡离子的亲/疏水性,而且与抗衡离子的尺寸大小有关. 为了澄清抗衡离子的亲/疏水性质和尺寸大小与聚电解质刷温敏性间的关系,Cai等以聚苯乙烯磺酸钠(PSSNa)为基础,基于离子交换策略制备了具有不同抗衡离子的聚电解质刷(图7(a) ),并利用QCM-D/SE联用技术研究了不同聚电解质刷的温度响应性(图7(b) ~7(g) )[65 ].图 7Figure 7. (a) Schematic illustration of the preparation of PSSP444m brushes from the PSSNa brush through a counterion exchange strategy, where P444m+ represents the hydrophobic tetraalkylphosphonium counterion (b) Shift in frequency (Δf ), (c) shift in dissipation (ΔD) and (d) change in wet thickness (Δdwet) for both the PSSNa and the PSSP444m brushes as a function of temperature (e) Temperature dependence of ∆f of the PSSNa/P4448 brushes as a function of the molar fraction of the P4448+ counterion (x). (f) Temperature dependence of ∆D of the PSSNa/P4448 brushes as a function of the molar fraction of the P4448+ counterion (x). (g) Change in wet thickness (∆dwet) of the PSSNa/P4448 brushes as a function of the molar fraction of the P4448+ counterion (x). (Adapted with permission from Ref.[65 ] Copyright (2019) American Chemical Society).在图7(b) 和7(c) 中,随着温度增加,PSSNa刷的Δf和ΔD基本保持不变,表明PSSNa刷无明显温度响应性,这是PSSNa的强亲水性导致的. 当Na+被P4442+取代后,P4442+的疏水性仍不足以使PSSP4442刷表现出明显的温敏性. 当使用更加疏水的P4444+取代Na+时,PSSP4444刷仅表现出较弱的温敏性. 进一步增加抗衡离子的疏水性制备得到的PSSP4446刷表现出明显的温敏性,即随着温度增加,Δf 和ΔD分别明显地增加和减小,说明升温可以导致PSSP4446刷去水化以及变得更加刚性. 此外,PSSP4446刷的温敏性具有较好的可逆性. 然而,继续增加抗衡离子的疏水性,制备得到的PSSP4448刷再次失去温敏性,这是P4448+过度疏水造成的. 另一方面,在图7(d) 中,包括PSSP4446刷在内的所有聚电解质刷的Δdwet都没有明显的温度依赖性. 对于PSSP4446刷而言,其水化和刚性表现出明显的温度依赖性,但由于其抗衡离子尺寸较大,在聚电解质刷内部产生的位阻效应较大,阻碍了PSSP4446刷随温度升高而塌缩. 这不利于温敏型聚电解质刷的应用,如“纳米阀门”[66 ]. 考虑到大尺寸的P4448+抗衡离子可以将强疏水性引入强聚电解质刷,而小尺寸的Na+抗衡离子可以使强聚电解质刷内部产生一定的自由空间,Cai等利用Na+和P4448+混合抗衡离子制备PSSNa/P4448刷,并在P4448+摩尔分数(x)为 ~72%时,实现了强聚电解质刷水化、刚性以及湿态厚度明显的温度响应性(图7(e) ~7(g) )[65 ].4.3 高分子海洋防污材料海洋微生物、动植物在海洋设施表面的黏附、生长形成海洋生物污损,给海洋工业和海洋开发带来严重影响. 由于海洋环境的复杂性和污损生物的多样性,海洋防污是一个全球性的难题. 如何快速、高通量筛选防污材料对解决这一问题十分关键. QCM-D技术可被用于快速筛选和评价防污材料的降解、抗蛋白吸附、自更新性能以及服役与失效行为. Ma等制备了具有优异力学性能的含聚乙二醇(PEG)和两性离子聚合物侧链的聚氨酯材料,利用QCM-D检测其抗蛋白吸附能力,从而在较短的时间尺度内(数小时)快速评价污损生物在涂层表面的吸附和相互作用[67 ]. QCM-D检测表明,该材料虽然具有优异的室内抗污性能,但在实海中浸泡12周后失去防污能力. 原因是涂层表面吸附海泥等物质导致其表面性能发生根本性变化,从原来的抗污变为亲污.基于上述认识,Ma等提出了“动态表面防污”的概念,设计了在海洋环境下能够降解的聚甲基丙烯酸甲酯-聚碳酸乙烯酯(PMMA-PEOC)材料(图8(a) )[68 ]. QCM-D测试表明,随着时间增加,Δf 增大而ΔD不断减小,说明涂层的质量或厚度减小,即涂层在海水作用下不断降解(图8(b) ). 对于4种涂层,其降解均为线性,即涂层厚度随时间均匀下降. 另外,随着PEOC含量增加,Δf 和ΔD变化加快,即降解速率变大. 实海挂板实验表明(图8(c) ),该材料(未加任何防污剂)涂覆的挂板3个月内未有任何海洋生物黏附,即材料具有优异的防污性能. 显然,随着降解速率增加,防污性能提高. 这证明了动态表面防污概念的可行性,即涂料通过表面的不断更新,使海洋微生物无法着陆、黏附,从而达到防污的目的. 因此,QCM技术和海洋实验的评估周期虽然不同,但结论基本一致.图 8Figure 8. Structural formula of PMMA-co-PEOCA (a), time dependence of the shifts in frequency (Δf) and dissipation (ΔD) for the hydrolytic degradation of the coatings in artificial sea water at 25 °C (b), and images of panels coated with P(MMA-co-PEOCA63) in marine field test (c) (Reprinted with permission from Ref.[68 ] Copyright (2012) Springer Nature).Ma等制备了软段为乙交酯(GA)和己内酯(CL)共聚物的聚氨酯(图9(a) )[69 ],其力学性能优异. 利用QCM-D对其短时间降解行为的研究表明,随着时间增加,涂层的Δf 变大,说明涂层在酶的作用下发生降解(图9(b) ). 该材料的短期(几个小时内)降解是非线性的,且随着可降解链段的含量增大,降解速率变大,即涂层的表面更新速率变大. 另一方面,质量损失法也表明,该材料的降解在初期呈非线性,在更大时间尺度上(10天以上)降解是线性的. 2种方法都表明,适度引入GA可提高降解速率. 实际上2种评价方法所得的结果是一致的,只是观察其服役与失效的时间尺度不同. 实海挂板实验表明(图9(c) ),随着降解速率的提高,海洋微生物的黏附越来越少. 即随着降解速率的增加,防污性能提高. 当材料中加入适量有机防污剂(PCL-PU/DCOIT)后,效果达到最佳. 总之,实海实验结果与QCM-D的结果吻合.图 9Figure 9. Structural formula of P(CL-GA) polyurethane (a), time dependence of the frequency shift (Δf) for the enzymatic degradation of the coatings in artificial sea water at 25 °C (b), and images of panels coated with the polyurethane in marine field test (c) (Reprinted with permission from Ref.[69 ] Copyright (2013) The Royal Society of Chemistry).Xu等研制了主链降解-侧基水解型聚氨酯,即其主链含聚己内酯(PCL)而侧基中含有可水解的丙烯酸三异丙基硅烷酯(TIPSA)(图10(a) )[27 ]. QCM-D的研究结果表明,在短时间内(依照样品不同,从1 h到2天不等),涂层在海水中的降解近似线性,且随TIPSA含量增加降解速率增加(图10(b) ). 实海挂板实验表明(图10(c) ),以该材料涂覆的挂板,随着降解速率增加(由PU-S0至PU-S40),海洋生物黏附越来越少,即防污性能越来越好. 可见,QCM-D结果与实海实验结果一致. 以上几个研究表明,对于多数材料而言,通过QCM-D对防污材料在实验室进行初步筛选的结果,与较长时间(3个月)的质量损失测试和更长时间(1年以上)的海洋挂板实验结果基本一致,这为利用QCM-D快速筛选高分子海洋防污材料提供了依据.图 10Figure 10. Structural formula of polyurethane with degradable main chain and hydrolyzable side chains (a), time dependence of the frequency shift (Δf) for the enzymatic degradation of the coatings in artificial sea water at 25 °C (b), and images of panels coated with the polyurethane after 3 months of immersion in seawater (c) (Reprinted with permission from Ref.[27 ] Copyright (2014) American Chemical Society).5. 结语本文介绍了QCM的发展简史、基本原理、实验样品制备以及其在高分子研究中的应用. QCM技术经历了六十余年的发展,从最初仅应用于真空或空气中薄膜微观质量的测量,逐步发展到应用于溶液中的测量. 上世纪末,QCM-D被成功研制,进一步促进了QCM技术在相关领域中的应用. 进入新世纪后,QCM-D技术与其他表征技术的联用得到了较快的发展,这些联用表征技术极大地拓展了QCM-D的研究领域,丰富了表征信息,加深了对相关科学问题的认知. 对于高分子研究而言,毋庸置疑,QCM-D是一个非常有力的表征工具. 当然,QCM-D在高分子研究中的应用不仅仅局限于本文讨论的几个方面,作者希望本文能起到抛砖引玉的作用,使得这一表征技术能够为解决高分子领域中的问题发挥更大作用.参考文献[1]Curie J, Curie P. Bull Soc Min Fr, 1880, 3(4): 90−93[2]Cady W G. Proc IRE, 1922, 10(2): 83−114 doi: 10.1109/JRPROC.1922.219800 [3]Lack F R, Willard G W, Fair I E. Bell Syst Technol J, 1934, 13(3): 453−463 doi: 10.1002/j.1538-7305.1934.tb00674.x [4]Sauerbrey G Z. Z Phys, 1959, 155: 206−222 doi: 10.1007/BF01337937 [5]Lu C, Czanderna A W. Applications of Piezoelectric Quartz Crystal Microbalances. New York: Elsevier. 2012[6]Nomura T, Okuhara M. Anal Chim Acta, 1982, 142: 281−284 doi: 10.1016/S0003-2670(01)95290-0 [7]Rodahl M, Höök F, Krozer A, Brzezinski P, Kasemo B. Rev Sci Instrum, 1995, 66(7): 3924−3930 doi: 10.1063/1.1145396 [8]Ramos J J I, Moya S E. Macromol Rapid Commun, 2011, 32(24): 1972−1978 doi: 10.1002/marc.201100455 [9]Wang S Y, Li F, Easley A D, Lutkenhaus J L. Nat Mater, 2019, 18(1): 69−75 doi: 10.1038/s41563-018-0215-1 [10]Jiang C, Cao T Y, Wu W J, Song J L, Jin Y C. ACS Sustain Chem Eng, 2017, 5(5): 3837−3844 doi: 10.1021/acssuschemeng.6b02884 [11]Akanbi M O, Hernandez L M, Mobarok M H, Veinot J G C, Tufenkji N. Environ Sci: Nano, 2018, 5(9): 2172−2183 doi: 10.1039/C8EN00508G [12]Tarnapolsky A, Freger V. Anal Chem, 2018, 90(23): 13960−13968 doi: 10.1021/acs.analchem.8b03411 [13]Dai G X, Xie Q Y, Ai X Q, Ma C F, Zhang G Z. ACS Appl Mater Interfaces, 2019, 11(44): 41750−41757 doi: 10.1021/acsami.9b16775 [14]Swiatek S, Komorek P, Jachimska B. Food Hydrocolloids, 2019, 91: 48−56 doi: 10.1016/j.foodhyd.2019.01.007 [15]Bottom V E. Introduction to Quartz Crystal Unit Design. New York: Van Nostrand Reinhold. 1982[16]Janshoff A, Galla H J, Steinem C. Angew Chem Int Ed, 2000, 39(22): 4004−4032 doi: 10.1002/1521-3773(20001117)39:224004::aid-anie40043.0.CO 2-2 [17]Liu G M, Zhang G Z. QCM-D Studies on Polymer Behavior at Interfaces. New York: Springer, 2013. 1−8[18]Kanazawa K K, Gordon J G. Anal Chem, 1985, 57(8): 1770−1771 doi: 10.1021/ac00285a062 [19]Rodahl M, Kasemo B. Sens Actuators A, 1996, 54(1-3): 448−456[20]Voinova M V, Rodahl M, Jonson M, Kasemo B. Phys Scr, 1999, 59(5): 391−396 doi: 10.1238/Physica.Regular.059a00391 [21]Steinem C, Janshoff A. Piezoelectric Sensors. Berlin: Springer, 2007. 425−447[22]Liu G M, Yan L F, Chen X, Zhang G Z. Polymer, 2006, 47(9): 3157−3163 doi: 10.1016/j.polymer.2006.02.091 [23]Liu G M, Cheng H, Yan L F, Zhang G Z. J Phys Chem B, 2005, 109(47): 22603−22607 doi: 10.1021/jp0538417 [24]He J N, Wu Y Z, Wu J, Mao X, Fu L, Qian T C, Fang J, Xiong C Y, Xie J L, Ma H W. Macromolecules, 2007, 40(9): 3090−3096 doi: 10.1021/ma062613n [25]Fu L, Chen X A, He J N, Xiong C Y, Ma H W. Langmuir, 2008, 24(12): 6100−6106 doi: 10.1021/la703661z [26]Mandal J, Simic R, Spencer N D. Polym Chem, 2019, 10(29): 3933−3942 doi: 10.1039/C9PY00587K [27]Xu W T, Ma C F, Ma J L, Gan T S, Zhang G Z. ACS Appl Mater Interfaces, 2014, 6(6): 4017−4024 doi: 10.1021/am4054578 [28]Zhu J, Pan J S, Ma C F, Zhang G Z, Liu G M. Langmuir, 2019, 35(34): 11157−11166 doi: 10.1021/acs.langmuir.9b01740 [29]Du Binyang(杜滨阳), Fan Xiao(范潇), Cao Zheng(曹峥), Guo Xiaolei(郭小磊). Chinese Journal of Analytical Chemistry(分析化学), 2010, 38(5): 752−759[30]He J A, Fu L, Huang M, Lu Y D, Lv B E, Zhu Z Q, Fang J J, Ma H W. Sci Sin Chim, 2011, 41(11): 1679−1698 doi: 10.1360/032011-381 [31]Sun Bin(孙彬), Lv Jianhua(吕建华), Jin Jing(金晶), Zhao Guiyan(赵桂艳). Chinese Journal of Applied Chemistry(应用化学), 2020, 37(10): 1127−1136 doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2020.10.200078 [32]Marx K A. Biomacromolecules, 2003, 4(5): 1099−1120 doi: 10.1021/bm020116i [33]Munro J C, Frank C W. Macromolecules, 2004, 37(3): 925−938 doi: 10.1021/ma030297w [34]Choi J H, Kanazawa K K, Cho N J. J Sens, 2014, 2014: 373528[35]Bhat R R, Tomlinson M R, Wu T, Genzer J. Adv Polym Sci, 2006, 198: 51−124[36]Fleer G J, Stuart M A C, Scheutjens J M H M, Cosgrove T, Vincent B. Polymers at Interfaces. London: Chapman & Hall 1993. 372−395[37]Zhang Guangzhao(张广照), Liu Guangming(刘光明). Quartz Crystal Microbalance: Principles and Applications(石英晶体微天平: 原理与应用). Beijing(北京): Science Press(科学出版社), 2015. 63−77[38]Zhang G Z. Macromolecules, 2004, 37(17): 6553−6557 doi: 10.1021/ma035937+ [39]Liu G M, Zhang G Z. J Phys Chem B, 2005, 109(2): 743−747 doi: 10.1021/jp046903m [40]Zhang G Z, Wu C. Macromol Rapid Commun, 2009, 30(4−5): 328−335[41]Liu G M, Zhang G Z. J Phys Chem B, 2008, 112(33): 10137−10141 doi: 10.1021/jp801533r [42]Hou Y, Liu G M, Wu Y, Zhang G Z. Phys Chem Chem Phys, 2011, 13(7): 2880−2886 doi: 10.1039/C0CP01994A [43]Hofmeister F. Arch Exp Pathol Pharmakol, 1888, 24(4): 247−260[44]Tobias D J, Hemminger J C. Science, 2008, 319(5867): 1197−1198 doi: 10.1126/science.1152799 [45]Tielrooij K J, Garcia-Araez N, Bonn M, Bakker H J. Science, 2010, 328(5981): 1006−1009 doi: 10.1126/science.1183512 [46]Pegram L M, Wendorff T, Erdmann R, Shkel I, Bellissimo D, Felitsky D J, Record M T. Proc Natl Acad Sci, 2010, 107(17): 7716−7721 doi: 10.1073/pnas.0913376107 [47]Paschek D, Ludwig R. Angew Chem Int Ed, 2011, 50(2): 352−353 doi: 10.1002/anie.201004501 [48]Rembert K B, Paterová J, Heyda J, Hilty C, Jungwirth P, Cremer P S. J Am Chem Soc, 2012, 134(24): 10039−10046 doi: 10.1021/ja301297g [49]Dickson V K, Pedi L, Long S B. Nature, 2014, 516(7530): 213−218 doi: 10.1038/nature13913 [50]Nihonyanagi S, Yamaguchi S, Tahara T. J Am Chem Soc, 2014, 136(17): 6155−6158 doi: 10.1021/ja412952y [51]Collins K D. Methods, 2004, 34(3): 300−311 doi: 10.1016/j.ymeth.2004.03.021 [52]Salis A, Ninham B W. Chem Soc Rev, 2014, 43(21): 7358−7377 doi: 10.1039/C4CS00144C [53]Kou R, Zhang J, Wang T, Liu G M. Langmuir, 2015, 31(38): 10461−10468 doi: 10.1021/acs.langmuir.5b02698 [54]Kunz W. Curr Opin Colloid Interface Sci, 2010, 15(1-2): 34−39 doi: 10.1016/j.cocis.2009.11.008 [55]Parsons D F, Boström M, Nostro P L, Ninham B W. Phys Chem Chem Phys, 2011, 13(27): 12352−12367 doi: 10.1039/c1cp20538b [56]Liu L D, Kou R, Liu G M. Soft Matter, 2017, 13(1): 68−80 doi: 10.1039/C6SM01773H [57]Zhang J, Cai H T, Tang L, Liu G M. Langmuir, 2018, 34(41): 12419−12427 doi: 10.1021/acs.langmuir.8b02776 [58]Wang T, Wang X W, Long Y C, Liu G M, Zhang G Z. Langmuir, 2013, 29(22): 6588−6596 doi: 10.1021/la401069y [59]Yuan H Y, Liu G M. Soft Matter, 2020, 16(17): 4087−4104 doi: 10.1039/D0SM00199F [60]Manning G S. Acc Chem Res, 1979, 12(12): 443−449 doi: 10.1021/ar50144a004 [61]Wu B, Wang X W, Yang J, Hua Z, Tian K Z, Kou R, Zhang J, Ye S J, Luo Y, Craig V S J, Liu G M. Sci Adv, 2016, 2(8): e1600579 doi: 10.1126/sciadv.1600579 [62]Zhang J, Kou R, Liu G M. Langmuir, 2017, 33(27): 6838−6845 doi: 10.1021/acs.langmuir.7b01395 [63]Zhang J, Xu S Y, Jin H G, Liu G M. Chem Commun, 2020, 56(74): 10930−10933 doi: 10.1039/D0CC03763J [64]Kohno Y, Saita S, Men Y J, Yuan J Y, Ohno H. Polym Chem, 2015, 6(12): 2163−2178 doi: 10.1039/C4PY01665C [65]Cai H, Kou R, Liu G. Langmuir, 2019, 35(51): 16862−16868 doi: 10.1021/acs.langmuir.9b02982 [66]Adiga S P, Brenner D W. J Funct Biomater, 2012, 3(2): 239−256 doi: 10.3390/jfb3020239 [67]Ma C F, Hou Y, Liu S, Zhang G Z. Langmuir, 2009, 25(16): 9467−9472 doi: 10.1021/la900669p [68]Ma C F, Yang H J, Zhang G Z. Chinese J Polym Sci, 2012, 30(3): 337−342 doi: 10.1007/s10118-012-1158-7 [69]Ma C F, Xu L G, Xu W T, Zhang G Z. J Mater Chem B, 2013, 1(24): 3099−3106 doi: 10.1039/c3tb20454e
  • 1650万!上海科技大学硬X射线自由电子激光装置-自适应光学系统采购项目
    一、项目基本情况项目编号:310000000240126156034-00137596项目名称:上海科技大学硬X射线自由电子激光装置-自适应光学系统预算编号: 0024-J00024033 预算金额(元): 16500000元(国库资金:16500000元;自筹资金:0元)最高限价(元): 包1-16200000.00元 采购需求: 包名称:自适应光学系统 数量:2 预算金额(元):16500000.00 简要规格描述或项目基本概况介绍、用途:按照本次招标要求交付的自适应光学系统,用于100PW激光装置波前畸变控制及优化,提升激光的聚焦能力。 合同履约期限: 交货期:合同签订后21个月内分批交货。 本项目( 否 )接受联合体投标。二、获取招标文件时间:2024年07月26日至2024年08月02日,每天上午00:00:00-12:00:00,下午12:00:00-23:59:59(北京时间,法定节假日除外)地点:上海市政府采购网方式: 网上获取 售价(元): 0 三、对本次采购提出询问,请按以下方式联系1.采购人信息名 称:上海科技大学地 址:华夏中路393号联系方式:021-206853072.采购代理机构信息名 称:上海中招招标有限公司地 址:上海市共和新路1301号D座2楼201联系方式:021-66272917,183170943353.项目联系方式项目联系人:陈永亮、唐 闽、张 佳电 话:021-66272917,18317094335
  • 英国国家物理实验室开发超稳定激光器和光学时钟
    据英国国家物理实验室(NPL)网站报道,NPL、英国空间署(UKSA)和欧洲空间局(ESA)正为未来的太空任务开发超稳定激光器和光学时钟,以改进未来的导航和计时。NPL的立方腔专利设计使光学腔的频率稳定性对振动高度不敏感,具有独特的鲁棒性,可将商业激光系统的谱线宽度从几个MHz降低到1 Hz以下。这提供了超稳定的激光器,既可作为独立的频率参考,也可作为光学原子钟的子组件。这种光学原子钟和超稳定激光技术在未来科学(基础物理学和宇宙学)、地球观测(相对论大地测量学)和导航(未来全球导航卫星系统)计划等方面具有较大应用前景。在NASA/ESA的下一代重力任务中,NPL的立方体空腔可用来测量地球重力场作为地球表面位置的函数。在极地地区,这种技术可比以前的GRACE和GOCE任务更精确地监测冰川变化。在未来NASA/ESA 2030激光干涉仪空间天线(LISA)任务中,可作为空间引力波测量的参考。注:本文摘自国外相关研究报道,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。
  • 讲座预告 | 石英晶体微天平(QCM-D)技术在分离分析化学中的应用
    报告亮点阐述: 高纯度生物样品的获取是生物学功能研究的前提和基础,同时生物分离过程是生物技术产业化的必经之路。特别是“精准医疗”计划的提出为靶向富集和分离材料的开发,提出了更高的要求,迫切需要开发新一代对开发目标生物分子具有高亲和力,特异性识别的富集和分离材料。然而这类材料的开发非常具有挑战性,这是因为生物样品种类繁多,结构各异,高度复杂,同时有价值的生物样品在血液或组织液中的含量极低。蛋白等物质在细胞中分布还具有动态不均一性,在不同人种,年龄,性别,病理阶段具有非常显著的差异性。通过学习和模仿生物分子间特异性相互作用,结合智能聚合物构象转变,开发出的生物分子响应性聚合物很好地切合了这一需求,能够实现对目标生物分子的精准捕获,将在生物分离和分析领域,获得广泛的应用。这一方向融合了智能聚合物、主客体化学、微纳米器件构筑、精准测量和生物医学,是目前新兴涌现的一个学科方向,具有鲜明的开创性和广阔的应用前景。研究生物分子在材料表面的吸附动力学行为,对于揭示材料对目标分子的选择性吸附能力,以及材料吸附生物分子后,表面所发生的显著变化,是一项非常有趣的工作。报告将讲解石英晶体微天平(QCM-D)技术在分离分析化学中的应用,帮助研究人员更好地去理解生物界面行为,揭示吸附背后的精彩故事。 报告人简介:卿光焱,博士,中国科学院大连化学物理研究所研究员、博士生导师。长期从事生物分离材料与器件方面的基础研究,已在包括Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Chem. Sci.等化学和材料领域权威刊发表SCI论文100余篇,相关技术获得中国发明专利授权20项。主持国家自然科学基金优秀青年科学基金,面上项目4项等。目前担任《色谱》青年编委,Chin. Chem. Lett.编委,Chemical Synthesis青年编委等。 报告时间:2022年7月7日(周四) 上午10点报告地点:腾讯会议(会议号报名后另行通知)报名方式:复制下方报名链接至微信搜索框,点击“访问网页”在线填写https://doc.weixin.qq.com/forms/AHUAGgcQAAkACwA1AbmAHUKesSVrfzTHfQSense技术简介: 具有耗散因子检测功能的石英晶体微天平(QSense)是瑞典百欧林科技有限公司的专利技术,可提供多个频率和耗散因子数据,用于测定非常薄层的吸附层的质量,并同步提供粘弹性等结构信息。 该技术可对多种不同类型表面的分子相互作用和分子、纳米颗粒及细胞吸附进行研究,同时可以检测分子的结构变化以及吸附与解析的动态过程。 该仪器应用范围包括生物技术和医疗器械、蛋白质、核酸、多糖等生物分子和细胞/细菌、生物传感器、食品、高分子聚合物、环境膜处理、纳米颗粒、石墨烯、自组装材料、锂电池/超级电容器等,从纳米到微米尺度的物质与界面之间的相互作用及物质的环境响应。 既往相关讲座:Ÿ 马春风教授 华南理工大学报告题目:石英晶体微天平(QCM-D)技术如何解决海洋防污中面临的难题Ÿ 宋君龙教授 南京林业大学报告题目:石英晶体微天平(QCM-D)技术及其在木质纤维素利用中的应用Ÿ 郑靖研究员 西南交通大学报告题目:石英晶体微天平(QCM-D)技术在唾液润滑研究中的应用Ÿ 王敏博士 瑞典百欧林报告题目:QSense 耗散型石英晶体微天平技术(QCM-D)原理及应用Ÿ 申涛工程师 瑞典百欧林报告题目:QSense耗散型石英晶体微天平(QCM-D)在生物和食品领域的应用Ÿ 张洪斌教授 上海交通大学报告题目:石英晶体微天平(QCM-D)技术在乳状液界面膜粘弹性与物理稳定性研究中的应用Ÿ 王敏博士 瑞典百欧林报告题目:耗散型石英晶体微天平(QCM-D)在锂离子电池研究领域的新应用Ÿ 姜威教授 山东大学报告题目:石英晶体微天平技术探究颗粒污染物的环境界面过程Ÿ 杨晓泉教授 华南理工大学报告题目:Langmuir膜分析仪及石英晶体微天平(QCM-D)在食品科学研究的应用Ÿ 杨哲博士 香港大学报告题目:石英晶体微天平(QCM-D)技术及其在环境膜材料领域中的应用Ÿ 苗瑞副教授 西安建筑科技大学报告题目:QSense耗散型石英晶体微天平技术在超滤膜污染机理领域的应用研究Ÿ Netanel Shpigel博士 以色列巴伊兰大学/美国德雷塞尔大学报告题目:QSense耗散型电化学石英晶体微天平在电池及超级电容实时研究中的应用Ÿ 罗日方副研究员 四川大学报告题目:石英晶体微天平(QCM-D)技术在血液接触材料表面改性领域的应用 如需相关讲座视频请联系百欧林索要,联系电话: 400 860 5169 分机号1902
  • QSense发布QSense High Pressure 高压石英晶体微天平新品
    QSense High Pressure高压石英晶体微天平专业研究高压条件下油岩界面的相互作用,可以实时了解真实高压条件下,石油组分、驱油添加剂和其他相关化学物质之间的界面相互作用,为您的研究提供了一整套的解决方案。即使是微小的改变,也能对您的工作产生极大的影响,而将您的决定建立在分析科学的基础上,则会增加成功的机会。借助QSense High Pressure高压模块,我们希望能充分激发您的想象力,通过实验测试、分析讨论和方法优化以得到更好的结果。QSense High Pressure高压石英晶体微天平是一款可模拟现实高压反应条件的石英晶体微天平分析设备。压力设置高至200Bar,温度设置高至150℃。您也可以对仪器参数进行个性化定制,以满足特定的实验需求。高压石英晶体微天平由高温样品台、高压流动池、高压泵、液体处理单元和电子单元组成 QSense High Pressure高压石英晶体微天平——专家之选您比我们更了解您的研究领域。然而,无论是努力提高石油产量,防止管道的污染,还是为发动机寻找适合的润滑添加剂,充分地了解反应过程都极具价值。通过提高对油岩界面相互作用的理解,您或许能在未来做出更明智的决定。QSense High Pressure高压石英晶体微天平——强有力的研究工具QCM-D是耗散型石英晶体微天平的简称。该技术可记录石英晶体芯片的振荡频率和耗散的变化,为在纳米尺度上研究分子与表面的相互作用提供了新的视角。使用QSense 耗散型石英晶体微天平分析仪,您可以实时跟踪表面上发生的质量、厚度和结构物理特性等变化。QSense 检测得到的质量吸附/脱附量以及反应速率 模拟现实高压反应条件不同的反应条件下进行的测试可能得到完全不同的结果,而这就是我们开发QSense 高压石英晶体微天平的驱动力。我们可提供芯片表面定制,以满足您的不同实验需求。基于QCM-D的检测结果,您可实时根据界面反应得出结论,并对反应流程进行优化。1. 在高压和高温的条件下进行QCM-D实验2. 根据您的特定需求选择芯片的材质和涂层3. 使用不同的有机溶剂和样品,筛选实验方案选择QSense High Pressure高压石英晶体微天平的三个理由:1. 基于对结果至关重要的表面相互作用过程信息做出更明智的决定2. 从表面材料、化学反应、压力和温度等方面模拟真实的反应条件3. 为您的实验室装备一套高灵敏度的科学分析工具QSense High Pressure高压石英晶体微天平的典型应用领域:石油开采从地下油藏或沥青砂中提取石油需要仔细考虑工艺条件。通过运用科学的分析可找到优化的方法。提高原油采收率聚合物和表面活性剂的使用可以改变注入水的粘度和岩石的润湿性,从而更好地溶解矿物中的石油。测量矿物芯片表面上聚合物或表面活性剂的吸附和释放的原油,可以优化采收液组成并提高原油采收率。使用较少的表面活性剂可以提供更环保的解决方案并降低成本。沥青提取从油砂中提取沥青非常困难。可以使用涂有沥青的二氧化硅芯片模拟油砂并对沥青的释放过程进行分析。通过研究沥青的脱附情况,找出优化的pH和温度条件,进而尽可能地提高采收率。管道流动保障管道污染和堵塞是一个代价高昂的问题。通常通过添加化学物质对管道流动进行保障。防止污垢沉积检测污垢形成的过程,寻找方法或添加剂以减少污垢沉积。使用碳钢芯片模拟管道表面,研究不同条件下原油/沥青质的吸附和释放,进而找出优化的化学成分、表面材料、压力和温度。燃料和润滑油润滑油被广泛用于控制摩擦和增加运动部件的使用寿命。润滑油溶液由各种具有表面活性的化学物质组成。优化发动机润滑油了解表面活性化学物质的吸附性质是找到平衡润滑剂的关键。利用不锈钢芯片研究燃料和润滑油添加剂对发动机性能的影响。实时观察吸附情况,寻找化学物质间的微妙平衡,从而优化润滑油的性能。QSense High Pressure高压石英晶体微天平的技术参数:芯片和样品处理系统工作温度a4 – 150 °C, 由软件控制,精度为 ± 0.02 °C工作压力90 – 200 bar (与交替蠕动泵联用,也可在常压下工作)芯片数量1芯片表面超过50种标准材料,包括金属、氧化物、碳化物和聚合物例如:金、二氧化硅、不锈钢SS2343 & SS2348、氧化铁、高岭石等其他材料如钢和矿物,可根据客户要求定制测量特性时间分辨率,1个频率 100 个数据点/秒液相质量灵敏度b 1 ng/cm2 (10 pg/mm2)液相耗散灵敏度b 0.08 x 10-6电子单元参数电源和频率100 / 115-120 / 220 / 230-240 V AC, 50-60 Hz电源应正确接地软件和电脑要求数据采集软件 (QSoft)USB 2.0, Windows XP 或更高版本数据分析软件(QSense Dfind)操作系统:64位Windows 7 SP1, 8, 8.1, 10或更高版本显示器分辨率: 1366×768像素内存:4 GB数据输入/输出格式Excel, BMP, JPG, WMF, GIF, PCX, PNG, TXT尺寸和重量高 (cm)宽 (cm)长 (cm)重量 (kg)电子单元1836219样品池89112高压阀门和控制面板685050ca 30HPLC 泵14264210 a 温度的稳定性取决于环境变化对样品池升温或冷却的影响。如果附近有气流或热源使室温变化超过±1℃,则可能无法达到系统设定的温度稳定性。b 通过标准的QSense 流动模块采集数据 (单频模式下每5秒采集一个数据点,假定Sauerbrey关系是有效的)。当QSense高压系统芯片背面存在液体时,灵敏度会降低。以上技术参数仅对此配置有效。所有技术指标如有更改,恕不另行通知。创新点:1. 市面上所有其他类似产品均无法实现压力控制和高温控制。2. 高温高压测试是石油工业真是生产场景模拟的必不可少的条件,此产品第一次实现了此情景的界面实时跟踪表征。QSense High Pressure 高压石英晶体微天平
  • 中科院国家授时中心实现锶光钟绝对频率测量
    2022年举办的第27届国际计量大会(CGPM)通过“关于秒的未来重新定义”决议——将利用光钟实现时间单位“秒”的重新定义,计划在2026年第28届CGPM大会上提出关于“秒”的重新定义的建议,并在2030年第29届CGPM大会做出最终决定。中国科学院国家授时中心(NTSC)担负着“北京时间”的产生和发播任务。日前,中国科学院国家授时中心的锶光钟研制取得了重要进展——国家授时中心成功研制了频率不确定度5.1×10-17、频率稳定度6.6×10-16 (τ/s)-0.5的锶光钟NTSC-Sr1,并通过守时氢钟溯源至国际原子时(TAI),实现了在现行时间单位“秒”定义下的锶光钟绝对频率测量,测量值不确定度4.1×10-16。上述研究成果近日发表在国际计量权威学术期刊《计量学》(Metrologia)上。卢晓同特别研究助理为文章第一作者,常宏研究员和武文俊研究员为共同通讯作者。面向国家需求和世界科学前沿,在中国科学院国家授时中心常宏研究员带领下,自2008年起经过十余年的不懈努力,近年来在锶光钟研制方面取得了系列创新成果,如超越Dick极限的双激发谱锶光钟多项技术、弗洛凯准粒子干涉和浅光晶格钟跃迁窄谱,特别是国家授时中心负责研制的国际首台空间光钟于2022年10月搭载“梦天”实验舱入驻我国空间站。据介绍,中科院国家授时中心后续将推进锶光钟参与TAI守时研究,实现光钟在国家标准时间的应用,确保我国时间基准独立自主,并在“秒”定义变更中争取国际话语权。
  • 欧盟出台多类电子产品规例
    2011年8月3日,《官方公报》刊登第763/2011号规例,对一款“便携式电池供电器具”(称作电子书)作出描述。  这种产品可储存及复制多种文字档案(如PDF或HTML)、静止图像档案(如JPEG)及音频档案(如MP3)。规例进一步说明,这种产品备有单色显示屏、通用串联汇流排连接埠界面、耳机连接器、记忆卡插槽以及控制/浏览按钮。  该产品属于拥有独立功能的电子器具,并未列明或未包括在第85章其他编号内,因此被编入合并名目编号8543 7090之内,须缴付3.7%关税。  第763/2011号规例载于以下网址:  http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2011:200:0006:0007:EN:PDF。  另外,《官方公报》于8月4日刊登的第776/2011号规例中,对一类微波炉作出分类。这种产品是指一种用于烹煮食物的器具,外壳以不锈钢制造,配备转盘、儿童安全锁、控制按钮及时钟。这种产品包含一台能源输出分为五级的微波炉,最高为900瓦,也包含石英发热管,最高能量输出为1000瓦。这种器具的合并名目编号为8516 5000,须缴付5%关税。  第776/2011号规例载于以下网址:  http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2011:201:0010:0011:EN:PDF。
  • 十种物理气相沉积(PVD)技术盘点
    薄膜沉积是半导体制造工艺中的一个非常重要的技术,其是一连串涉及原子的吸附、吸附原子在表面扩散及在适当的位置下聚结,以渐渐形成薄膜并成长的过程。在一个新晶圆投资建设中,晶圆厂80%的投资用于购买设备。其中,薄膜沉积设备是晶圆制造的核心步骤之一,占据着约25%的比重。薄膜沉积工艺主要分为物理气相沉积和化学气相沉积两类。物理气相沉积(Physical Vapour Deposition,PVD)技术指在真空条件下,采用物理方法,将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子,并通过低压气体(或等离子体)过程,在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。物理气相沉积原理可大致分为蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀,具体又包含有MBE等各种镀膜技术。发展到目前,物理气相沉积技术不仅可沉积金属膜、合金膜、还可以沉积化合物、陶瓷、半导体、聚合物膜等。随着技术的发展,PVD技术也不断推陈出新,出现了很多针对某几种用途的专门技术,在此特为大家盘点介绍各种PVD技术。真空蒸发镀膜技术真空蒸发(Vacuum Evaporation) 镀膜是在真空条件下,用蒸发器加热蒸发物质,使之升华,蒸发粒子流直接射向基片,并在基片上沉积形成固态薄膜,或加热蒸发镀膜材料的真空镀膜方法。其物理过程为:采用几种能源方式转换成热能,加热镀料使之蒸发或升华,成为具有一定能量(0.1~0.3eV) 的气态粒子(原子、分子或原子团);离开镀料表面,具有相当运动速度的气态粒子以基本上无碰撞的直线飞行输运到基体表面;到达基体表面的气态粒子凝聚形核生长成固相薄膜;组成薄膜的原子重组排列或产生化学键合。电子束蒸镀技术电子束蒸镀(Electron Beam Evaporation)是物理气相沉积的一种。与传统蒸镀方式不同,电子束蒸镀利用电磁场的配合可以精准地实现利用高能电子轰击坩埚内靶材,使之融化进而沉积在基片上。电子束蒸镀常用来制备Al、CO、Ni、Fe的合金或氧化物膜,SiO2、ZrO2膜,抗腐蚀和耐高温氧化膜。电子束蒸镀与利用电阻进行蒸镀最大的优势在于:可以为待蒸发的物质提供更高的热量,因此蒸镀的速率也更快;电子束定位准确,可以避免坩埚材料的蒸发和污染。但是由于蒸镀过程中需要持续水冷,对能量的利用率不高;而且由于高能电子可能带来的二次电子可能使残余的气体分子电离,也有可能带来污染。此外,大多数的化合物薄膜在被高能电子轰击时会发生分解,这影响了薄膜的成分和结构溅射镀膜技术溅射镀膜技术是用离子轰击靶材表面,把靶材的原子被击出的现象称为溅射。溅射产生的原子沉积在基体表面成膜称为溅射镀膜。通常是利用气体放电产生气体电离,其正离子在电场作用下高速轰击阴极靶体,击出阴极靶体原子或分子,飞向被镀基体表面沉积成薄膜。射频溅射技术射频溅射是溅射镀膜技术的一种。用交流电源代替直流电源就构成了交流溅射系统,由于常用的交流电源的频率在射频段,如13.56MHz,所以称为射频溅镀。在直流射频装置中,如果使用绝缘材料靶,轰击靶面的正离子会在靶面上累积,使其带正电,靶电位从而上升,使得电极间的电场逐渐变小,直至辉光放电熄灭和溅射停止。所以直流溅射装置不能用来溅射沉积绝缘介质薄膜。磁控溅射技术磁控溅射技术属于PVD(物理气相沉积)技术的一种,是制备薄膜材料的重要方法之一。它是利用带电荷的粒子在电场中加速后具有一定动能的特点,将离子引向被溅射的物质制成的靶电极(阴极),并将靶材原子溅射出来使其沿着一定的方向运动到衬底并在衬底上沉积成膜的方法。磁控溅射设备使得镀膜厚度及均匀性可控,且制备的薄膜致密性好、粘结力强及纯净度高。该技术已经成为制备各种功能薄膜的重要手段。离子镀膜技术离子镀是在真空蒸发镀和溅射镀膜的基础上发展起来的一种镀膜新技术,将各种气体放电方式引入到气相沉积领域,整个气相沉积过程都是在等离子体中进行,其中包括磁控溅射离子镀、反应离子镀、空心阴极放电离子镀(空心阴极蒸镀法)、多弧离子镀(阴极电弧离子镀)等。离子镀大大提高了膜层粒子能量,可以获得更优异性能的膜层,扩大了“薄膜”的应用领域。是一项发展迅速、受人青睐的新技术。广义来讲,离子镀膜的特点是:镀膜时,工件(基片)带负偏压,工件始终受高能离子的轰击。形成膜层的膜基结合力好、膜层的绕镀性好、膜层组织可控参数多、膜层粒子总体能量高,容易进行反应沉积,可以在较低温度下获得化合物膜层。多弧离子镀(MAIP)多弧离子镀是采用电弧放电的方法,在固体的阴极靶材上直接蒸发金属,蒸发物是从阴极弧光辉点放出的阴极物质的离子,从而在基材表面沉积成为薄膜的方法。多弧离子镀与一般的离子镀有着很大的区别。多弧离子镀采用的是弧光放电,而并不是传统离子镀的辉光放电进行沉积。简单的说,多弧离子镀的原理就是把阴极靶作为蒸发源,通过靶与阳极壳体之间的弧光放电,使靶材蒸发,从而在空间中形成等离子体,对基体进行沉积。分子束外延(MBE)分子束外延(MBE)是新发展起来的外延制膜方法,是一种在晶体基片上生长高质量的晶体薄膜的新技术。在超高真空条件下,由装有各种所需组分的炉子加热而产生的蒸气,经小孔准直后形成的分子束或原子束,直接喷射到适当温度的单晶基片上,同时控制分子束对衬底扫描,就可使分子或原子按晶体排列一层层地“长”在基片上形成薄膜。该技术的优点是:使用的衬底温度低,膜层生长速率慢,束流强度易于精确控制,膜层组分和掺杂浓度可随源的变化而迅速调整。用这种技术已能制备薄到几十个原子层的单晶薄膜,以及交替生长不同组分、不同掺杂的薄膜而形成的超薄层量子显微结构材料。分子束外延不仅可用来制备现有的大部分器件,而且也可以制备许多新器件,包括其它方法难以实现的,如借助原子尺度膜厚控制而制备的超晶格结构高电子迁移率晶体管和多量子阱型激光二极管等。我们在公车上看到的车站预告板,在体育场看到的超大显示屏,其发光元件就是由分子束外延制造的。脉冲激光沉积(PLD)脉冲激光沉积(Pulsed Laser Deposition,PLD),也被称为脉冲激光烧蚀(pulsed laser ablation,PLA),是一种利用激光对物体进行轰击,然后将轰击出来的物质沉淀在不同的衬底上,得到沉淀或者薄膜的一种手段。由脉冲激光沉积技术的原理、特点可知,它是一种极具发展潜力的薄膜制备技术。随着辅助设备和工艺的进一步优化,将在半导体薄膜、超晶格、超导、生物涂层等功能薄膜的制备方面发挥重要的作用;并能加快薄膜生长机理的研究和提高薄膜的应用水平,加速材料科学和凝聚态物理学的研究进程。同时也为新型薄膜的制备提供了一种行之有效的方法。激光分子束外延(L-MBE)激光分子束外延技术(L-MBE)是近年来发展起来的一项新型薄膜制备技术,是将分子束外延技术与脉冲激光沉积技术的有机结合,在分子束外延条件下激光蒸发镀膜的技术。L- MBE结合了PLD的高瞬时沉积速率(不需要考虑成分挥发时的热平衡问题等等)及MBE的实时检测功能,是一种改良的MBE方法。近年来,薄膜技术和薄膜材料的发展突飞猛进,成果显著,在原有基础上,相继出现了离子束增强沉积技术、电火花沉积技术、电子束物理气相沉积技术和多层喷射沉积技术等。目前,芯片制造过程中关键的PVD设备主要包括硬掩膜(Hard Mask )PVD设备、铜互联(CuBS)PVD 以及铝衬垫(Al PAD)PVD,主要使用溅射镀膜技术。目前,主流物理气相沉积厂商包括,北方华创、合肥科晶、中科科仪、SPTS、ULVAC、Applied Materials、Optorun、那诺-马斯特、IHI Corporation、Lam Research、Semicore Equipment、Veeco Instruments、Oerlikon Balzers、Mustang Vacuum Systems、Singulus Technologies、KurtJ.Lesker、博远微纳、汇成真空、佛欣真空、北京丹普、九鼎精密、意力博通、CHA Industries、Angstrom Engineering、Denton Vacuum、Mantis、沈阳科学仪器有限公司等。更多仪器请查看以下专场【物理气相沉积】、【激光脉冲沉积】、【分子束外延】。
  • 美国加州第65号提案规定时尚饰品中DEHP含量
    美国加州第65号提案(第65号提案)的全称是“1986年加州关于安全饮用水和有毒物执行法案”。 它是一项动议,于1986年11月由加州居民以压倒性赞成票予以通过。自该提案通过后,已发生大量诉讼,从而实现消费品配方升级,减少了消费品中致癌物及具有生殖毒性的化学物质含量1。  在过去数年中,第65号提案就多类消费品形成了统一规则。这些消费品包括但不限于:围兜、自行车、含铜产品、烹饪用具、化妆品、运动舒柔垫、陶瓷和玻璃器具、服饰、人造皮革家具、耳机线、珠宝、餐盒、行李箱和配件、扑克筹码以及个人随带物品等。  第65号提案的最新案例针对主要面向公众的时尚饰品,如服饰、鞋袜、珠宝以及移动电子装置罩等中的DEHP含量等问题出台了相应限制要求。  案例规定了相应产品中的DEHP含量不得超过1000 ppm(0.1%),并允许个人和团体加入和解被告(不属于本和解裁决下的初始和解被告,但赞成本解决方案条款的个人和团体)。解决方案要点概括如下表:物质名称涉及产品含量要求生效日期DEHP时尚饰品:• 服饰包括手套、头饰等• 包和拉链拉绳• 腰带• 化妆品盒/包• 杂志/通讯簿封面盖膜• 移动电子装置(如手机、相机、MP3、CD、DVD及笔记本电脑等)盖膜或罩• 眼镜盒• 鞋袜• 手提包、钱包、离合器和搬运箱• 珠宝• 钥匙扣、钥匙圈和钥匙帽• 行李标签和ID卡保护壳• 化妆盒/包• 钱包及其他硬、纸币携带装置豁免物质• 桑拿浴衣• 面向12岁以下儿童的产品≤ 1000 ppm( 可接触的聚氯乙烯(PVC)、其他软塑料、乙烯基或合成革成分)2010年12月15日起针对和解被告至2010年12月15日针对和解被告,如需延期,应于2011年11月15日之前向法院提交延期通知至2013年12月15日针对鞋袜类产品和和解被告,如再需延期,应于2012年11月15日之前向法院提交延期通知
  • 港理工/港大/港城大《Nature Communications》:亚微米精度单光子3D打印熔融石英
    透明熔融石英玻璃作为一种不可或缺的重要材料,在现代社会中具备广泛应用价值。其卓越性能使得它在日常生活、科学和工业领域均发挥着重要作用。尽管熔融石英玻璃具备卓越的光学性能、热稳定性和化学耐久性等优异特点,但其高硬度和高脆性使得其可加工能性备受诟病。目前,传统熔融石英玻璃微结构制备工艺面临着流程复杂、成本高昂以及材料易碎等诸多挑战,并且在实现复杂三维(3D)结构方面仍然存在巨大困难。这给新型玻璃微纳米器件的开发、高效制造和在先进功能领域的应用带来了巨大的挑战。近年来,以3D打印/增材制造为代表的先进制造技术为玻璃加工行业带来了全新变革和重大突破。相较于传统的减材及等材成型工艺,这些新兴技术以数字设计和逐层累积为手段,成为赋予玻璃构件极高设计自由度和精确成型能力的强大工具,使得制造任意熔融石英玻璃三维结构成为可能。德国Karlsruhe理工学院科学家利用立体光刻(SLA)技术制备玻璃已取得重要突破(Nature, 2017, 544),成功实现了玻璃制品在质量、复杂度和精确度诸多方面的显著提升。这一里程碑式的进展也预示着通过3D打印技术制造具有出色光学性能的玻璃结构离普及更近了一步。随着时间的推移,全球范围内的研究者一直在不断努力提升玻璃打印技术的精确性。通过采用双光子飞秒激光直写(TPP-DIW)技术,实现了微纳米尺寸3D分辨率的玻璃结构的有效成形(Adv. Mater., 2021, 33)。然而,尽管立体光刻和双光子飞秒激光直写已分别实现了约50 μm和约100 nm的成型分辨率,并在宏观及纳观尺度上显著扩展了玻璃三维构件的应用领域,但由于3D打印技术在精度和效率方面存在固有矛盾,迄今为止,已有文献中报道的方法无法有效地制造出既具有毫米/厘米级尺寸又带有亚微米级特征的复杂玻璃三维结构。这一限制严重影响了该技术在微光学、微流控、微机械及微表面等先进领域上的应用。有鉴于此,香港理工大学3D打印中心温燮文教授联合香港大学机械工程系陆洋教授,在此前工作(Nat. Mater., 2021, 20, 1506)基础上更进一步,提出了一种通过摩方精密面投影微立体光刻(PμSL)3D打印技术制备同时具有亚微米特征及毫米/厘米级尺寸的熔融石英玻璃三维构件的方法。研究者选择了聚乙二醇功能化的二氧化硅纳米颗粒(平均直径~11.5 nm)胶体和两种丙烯酸酯作为聚合物前驱体,保证二氧化硅纳米颗粒良好的相容性和分散性。结合面投影微立体光刻3D打印灵活地创建具有复杂的三维亚微米结构的高性能透明熔融石英玻璃,其分辨率、构建速度及成型幅面均超越了目前大多数其他3D打印玻璃技术几个数量级。 图1:通过面投影微立体光刻3D打印所得透明熔融石英玻璃。(a)面投影微立体光刻3D打印示意图,呈现了打印所得熔融石英玻璃制成微缩维多利亚港的光学和电子显微镜图像。(b)复合纳米前驱体的各化学组分。(c)面投影微立体光刻3D打印透明熔融石英玻璃微透镜阵列在高温环境下展示了出色的稳定性。(d)4 × 6阵列的透明熔融石英玻璃蜂窝结构的光学和电子显微镜图像,其中央的细长悬线具有亚微米级别尺寸。(e)该方案所制备的熔融石英玻璃在分辨率及成型速度上的关系图,及与已报道的其他同类技术的比较。 图2:面投影微立体光刻3D打印所得具有多尺度临界特征的透明熔融石英玻璃多层级点阵。(a)多层级点阵结构;(b)多层级点阵网络;(c & d)单个多层级点阵胞元;(e)多层级架构;(f)基础点阵;(g & h)基础杆件及其具备的亚微米特征。尺寸跨度由mm逐步减少到nm,接近5个数量级。利用面投影微立体光刻3D打印透明熔融石英玻璃微透镜阵列,其具有亚纳米级别的表面粗糙度(Ra≈0.633 nm)。同时,研究者展示了通过3D打印制造的熔融石英玻璃微透镜阵列在成像方面的出色能力,具备优良的均匀性、清晰度、对比度和锐度。 图3:面投影微立体光刻3D打印的具有亚纳米级别表面粗糙度的熔融石英玻璃微透镜阵列。单个透镜的高精度光学显微镜图像,方框区域显示了白光干涉共聚焦显微镜测试结果,沿XY方向均能实现亚纳米级别表面粗糙度,以此制备高均匀性、高清晰度、高对比度和高锐度的微透镜阵列。面投影微立体光刻3D打印技术赋予了熔融石英玻璃微流体器件高精度、简化工艺、高直视性、大结构尺寸及复杂三维设计自由度,进一步展现出该器件出色的液滴/流体操控能力。 图4:面投影微立体光刻3D打印具备超疏水性能的仿生三维熔融石英玻璃微表面结构,以及具有Y型流道的免键合三维熔融石英玻璃微流控芯片。超疏水仿生三维熔融石英玻璃微表面展现了极佳的液滴黏附能力(即“花瓣效应”),即使在翻转180°后仍能牢固锁住液滴;在免键合Y型流道三维熔融石英玻璃微流控芯片,由于表面张力占主导,两种流体呈现了不互溶的“层流”现象。该工作进行于香港城市大学深圳研究院纳米制造实验室,相关成果以“One-photon Three-dimensional Printed Fused Silica Glass with Sub-micron Features”为题发表于国际期刊《自然通讯》(Nature Communications)上,课题组2020级博士研究生黎子永为该论文第一作者。在该研究中,熔融石英玻璃三维微纳样品由摩方精密2 μm精度的nanoArch P130超高精密3D打印系统制备。相关技术已申请专利,后续将与摩方精密合作进行商业化应用。
  • HMA-TNi 在电子厂排口废水监测中的应用
    HMA-TNi 在电子厂排口废水监测中的应用哈希公司 近几年来,国内电子行业发展迅猛,随之而来的是生产过程中产生了大量的有毒有害废水,包括酸碱废水、含氟废水、金属废水、有机废水、氰化物废水等。这些废水必须经过处理达标后才能排放。目前,电子行业仍没有针对性的污染物排放标准发布,其执行的标准仍为《污染物综合排放标准》,但是,电子厂对废水排放有严格的内控指标。电子厂除了监控 COD、氨氮等常规指标外,也非常重视镍、铜等重金属污染物的监控。 深圳某电子厂于 2016 年采购了一台 HMA 总镍分析仪,用于排口废水总镍的监测,测试数据通过仪表自带的 RS485 通讯传输至 PLC,实时上传至当地环保局。仪表从企业正常生产后开始运行,测量数据稳定,目前已通过验收。主要仪器:HMA 总镍分析仪、CYQ 预处理器,如图 1 所示。HMA 总镍分析仪与 CYQ 预处理器联动,按设定时间定时启动采样泵抽取水样。CYQ 预处理器的作用是自清洗进样管路和提供连续的流速稳定的水样,确保仪表正常运行,减少维护量。初次安装调试时,运维人员采用仪表自动校准功能进行校准,然后测量标液,结果偏差在±3% F.S.之内。该电子厂废水总镍的内控排放标准为0.1 mg/L,每天取水样送至第三方检测机构检测,与第三方原子吸收相比,在线 HMA 总镍的测试结果偏差在允许的偏差范围之内,满足用户在线测量要求。HMA 总镍分析仪的试剂配方公开,每月更换一次试剂,期间无需人为维护,仪器表现出较好的稳定性。HMA 总镍分析仪采用丁二酮肟比色法,测量稳定性较好,与实验室方法比对具有较好的一致性,满足电子厂排口废水监测要求;HMA 总镍分析仪的试剂配方公开,每月更换一次试剂,运行期间维护量较低,有效降低了企业的运行成本。END哈希——水质分析解决方案提供商,我们致力于为用户提供高精度的水质检测仪器和专家级的服务,以世界水质守护者作为使命,服务于全球各地用户。如您想要进一步了解产品或需要免费解决方案,请通过【阅读原文】与我们联系,通过哈希官微留下您的需求就有机会赢取小米电动牙刷哦!
  • 大量废弃农药∶不容忽视的“定时炸弹”
    有关部门组织对部分农药废弃物予以定点销毁加强对农民群众的宣传,调动他们的积极性,是提高农药废弃物处置工作效率的重要一环  新闻背景  农药其实是一把双刃剑,它在控制农业病虫危害,为农业生产、农产品质量保驾护航以及促进农民增收等方面功不可没,但是,如果滥用农药,尤其是剧毒、高毒农药的不合理使用也必然会带来诸如农产品农药残留超标、人畜中毒、环境污染等一系列突出问题。因而,农药的生产和使用一直是社会普遍关注的问题。  但长期以来,农药废弃物如何处置却是环境监管的薄弱环节,似乎成了“被人遗忘的角落”。近年来,随着大众对农产品质量要求和环保意识的逐步提高,农药废弃物的处置问题已经引起环境专家及部分有识之士的关注。  在农业生产中,每时每刻都在产生大量的农药废弃物,它们不仅威胁到人们的安全与健康,而且对生态环境也造成潜在威胁和不良影响。  作为农药生产、使用较多的省份之一,针对农药废弃物处理,我省相关部门采取了哪些措施?效果如何?记者就这些问题进行了调查采访。  对人和环境都存在威胁  农药废弃物包括不能使用的假冒伪劣农药、禁用农药、废弃农药、在非使用场所泄漏的农药及用于处理泄漏农药的材料、农药废弃包装物、包装物内剩余的药液和其他农药污染物等。  目前,我国尚未制定专门针对废弃农药的管理办法。近年来,我省农药生产企业过期农药的累积越来越多,部分地区存放的废弃农药数量也较大,一些地区存在着对废弃农药疏于管理甚至由此引发环境污染的问题。这些数量在不断累积加大的废弃农药,犹如隐藏在各地的时刻威胁环境的“定时炸弹”,其潜在的破坏力实在不容小觑。  据九三学社辽宁省委的调研数据,截至2008年底,我省有废弃农药超过1200吨,其中剧毒、高毒、高残留农药约占1/3。  这些废弃农药散存于各地废旧仓库中,多数贮存时间已超过10年,部分甚至达到了二三十年之久,包装破损严重。更严重的问题是,对这些废弃农药的管理目前还没有建立起系统完善的管理机制,因此,这些废弃农药对群众的生命健康安全、环境安全和社会安全都已构成了一定的威胁。  长期以来,农民群众在农药的安全使用上也未引起足够的重视,不仅在使用农药时操作不够规范,而且对使用后的农药包装 (盛装农药的瓶或袋)往往也是随意丢弃,留下了许多安全隐患。在农村,因为食用被农药废弃物污染的水或其他食物而致人中毒或畜禽中毒死亡的情况时有发生。  据调查,每年我省的农药使用量超过3万吨,使用后的农药废弃包装物(袋、瓶)超过5000吨,这些农药废弃物常常被随意丢弃在田地、池塘和河沟中,容器中的残留农药经过日晒雨淋,或自然挥发,或随雨水冲刷渗入地下,不但污染了大气、水质与土壤,而且还会通过食物链的累积传递,最终威胁到人们的身体健康。  重点管理违禁剧毒农药  省农委植物保护站负责人说:“目前我省对于农药废弃物的监管,主要是集中在对违禁和高剧毒农药的管理上。 ”  为了提高农产品质量安全水平,保障群众的身体健康,农业部于2007年1月1日起开始全面禁止生产、销售和使用甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷、磷胺等5种有毒有机磷农药。其后,我省在全省范围开展了甲胺磷等违禁农药的检查收缴和销毁行动。  据统计,自2007年以来,我省共收缴甲胺磷等违禁农药和过期农药30多吨,2009年收缴甲胺磷等违禁假劣农药5.02吨。我省连续3年对甲胺磷的专项整治工作已经取得了预期效果。  在高剧毒农药的监管上,我省实行了《高剧毒农药经营备案流向记录制度》,对于经营高剧毒农药的单位要求必须填写高剧毒农药经营备案流向记录,并必须到当地农药管理机构进行确认,取得备案。  在专用的登记册上,不仅要求填写农药名称、登记证号、生产厂家、供货单位、联系人及其电话、进货日期、进货数量、存放地点等信息,而且还要得到相关管理机构及负责人的确认,以保证农药从销售到使用一系列环节的安全。  另外,销售高剧毒农药必须设立专柜,经营人员不得将高剧毒农药推荐到蔬菜水果等农业生产领域使用。  据省植保站相关负责人介绍,由于毒鼠强的毒性大,且无药可以解毒,在2003年至2005年间,我省曾举办过毒鼠强农药的回收置换活动,用一些其他合法安全的农药来兑换农民手中的毒鼠强。  对这些收缴或回收上来的违禁及高剧毒农药,由省农委统一将其在国家指定的沈阳一家固废处理中心进行安全销毁。  记者采访了沈阳这家固废处理中心的负责人。他介绍说,这些农药废弃物本身都有毒,绝不能随意处置。一般来说,全省的农药废弃物都要求运到他们这里,利用两段式热解焚烧炉进行统一销毁。对燃烧农药废弃物后产生的灰烬,也要经过认真筛分、转移并在指定的场所进行掩埋。  有关部门还将国家禁限使用剧毒、高毒农药的规定编印成册,发放给农药生产者、经营者和使用者,以使其及时了解、掌握国家有关规定。  抓好源头治理是根本  “从源头上的彻底治理才是保证农药市场安全稳定的根本。 ”省植保站负责同志说。  为让农民放心选购和使用农药,确保农业生产安全,对一些涉嫌生产销售假劣农药的企业和基层农药市场,我省开展了大要案件联合查处行动。去年,我省共出动执法人员1.3万人次,检查农药生产和经营企业1.2万个,立案查处各类制售假劣农药案件315起,结案285起,查获违法违禁农药1.4万公斤。  与此同时,我省还先后进行了除草剂专项抽查,水稻用药、蔬菜和水果用药等专项抽查,共完成抽样品种 200多个,产品合格率为91.3%,比去年提高了2个百分点。  另外,省农委还与各市农委签订了 《农药市场监管年目标责任书》,农药生产和经营单位的代表向全省农药行业发出了 《诚信生产和经营的倡议书》。  田间地头应设置收集箱  “目前在我省,对农药废弃物主要是伪劣、违禁及高剧毒农药已经形成了一定的回收、贮存、转运、焚烧等处置方法和技术规程,但在具体的实施过程中确实还存在一些困难。 ”省植保站有关负责人说。  农药废弃物数量多、种类杂、毒性大,这对农药废弃物的回收和处置加大了难度。在农药废弃物的回收过程中,对一些违禁、伪劣农药可以进行收缴回收,对一些剧毒农药可以实施兑换回收,但是对于农药废弃包装物却很难回收处理,只能眼睁睁地看着它们对环境造成不良影响,这实在是一件令人遗憾的事情。  为此,九三学社辽宁省委曾提出建议:应进一步做好农药废弃物的收集工作,在田间地头设立农药废弃物的收集箱,收集箱上应有明确标识和文字警示。  “农药废弃包装物的回收工作需要农药企业的支持。 ”省植保站的相关负责同志说,“对一些未损坏的农药废包装,如果销售部门或生产厂家能够进行统一回收再利用,则不仅会降低企业包装成本,而且可以在较大程度上减轻因农药废弃物随意丢弃而造成的环境污染。 ”农药生产企业在农药的使用说明中,应特别注明随意丢弃农药包装的危害性以及应采取的正确处置方法。  当然,农药废弃物的有效回收处置离不开广大农民群众的参与和配合。因此,应加大宣传力度,使农民朋友充分认识到农药废弃物的危害,并指导农民在使用环节上把农药的危害性降到最低。要进一步调动农民参与积极性,使更多的农药废弃物得到回收。  这是一项长期而艰巨的工作,关键在于明确责任主体,有效组织运作,运用专业技术处理,并尽快建立农药废弃物回收处置的长效机制。
  • 应用案例 | Ppb级中红外石英增强光声传感器,用于使用T型音叉调谐探测DMMP
    近日,来自山西大学激光光谱研究所、光学协同创新中心,-巴里大学和巴里理工大学跨校物理系波利森斯实验室的联合研究团队发表了《Ppb级中红外石英增强光声传感器,用于使用T型音叉调谐探测DMMP》论文。二甲基甲基膦酸酯(DMMP)被广泛认为是最具代表性的模拟物,已开发并广泛用于DMMP检测的各种气体分析技术。气相色谱(GC)和质谱(MS)分析可以高敏感地鉴定不同的有机磷化合物,但它们在原位监测方面具有几个缺点,包括昂贵和耗时。此外,色谱分析必须由熟练的人员在专门的实验室中进行,不适合小型化。相比,光声光谱(PAS)是DMMP气体水平监测最有前景的技术之一,因为它具有高灵敏度、选择性和快速响应的优势。作为PAS的一种变体,石英增强光声光谱(QEPAS)技术自2002年首次报道以来迅速发展,其中超窄带石英调谐叉(QTF)与两个作为锐利共振声学换能器的声学微共振器(AmRs)在声学上耦合,用于检测声音信号,而不是传统的宽带麦克风。与体积超过10 cm3的传统光声池相比,小体积的QTF更有利于DMMP检测设备的小型化和快速响应。此外,QEPAS技术的显著特点是激发波长的独立性,这意味着可以使用相同的光谱声学器测量具有不同特征吸收光谱的痕量气体。DMMP在9–11.5 µ m的中红外区域显示出强烈的光吸收特征,因此使用高性能中红外量子级联激光器(QCLs)可以在理论上实现高灵敏度的检测。然而,中红外QCL输出光束通常具有较大的发散角,这使得将中红外激光束耦合到具有300微米叉间距的QTF中成为巨大的挑战,因为任何误散射光束击中QTF都会产生大的背景信号。在本研究中,我们展示了种基于定制T型QTF和中红外量子级联激光器(QCL)的小型化集成QEPAS DMMP传感器。T型QTF的叉间距为0.8毫米,具有约15,000的高品质因数,避免了由误散射光引起的背景信号,从而在ppb水平上获得最佳检测限。通过使用掺入DMMP的真实室外空气对传感器进行测试,以验证其有效性。实验部分:检测波长和光学激发源的选择强有力的靶向吸收带对于DMMP检测至关重要,因为实际应用需要具有亚百万分之一灵敏度的传感装置。由于其高输出功率、紧凑性和窄的光谱线宽,QCLs在中红外光谱区域已成为最多功能的半导体激发源。考虑到激发波长和激光源的大小,宁波海尔欣光电科技有限公司为该实验提供了一个发射波长为9.5 µ m,线宽为2 MHz的QCL激光器(QC-Qube 200831-AC712)作为DMMP-QEPAS传感器的激发源,其输出功率稳定性2%,一个具有极低电流噪声和温漂的QCL激光器驱动电路(QC750-Touch&trade ),在室温下操作,以稳定发射波长。通过激光驱动电路将QCL的温度设定为25.5℃。如图2所示,所使用的QCL激光器的输出波长是驱动电流的函数,并且其波长调谐范围落在所选吸收带中(图1中的绿色框区域)。图2中绘制了QCL激光器的平均功率与驱动电流之间的线性关系,表现出良好的线性关系。此外,该激光源的小尺寸是一个显著特点,外部尺寸约为300 cm3(65 × 65 × 70 mm3),使激光源能够实现紧凑的气体传感器。Fig. 1. Absorption spectra of 1-ppm DMMP/N2 gas mixture (red) obtained by the FTIR spectrometer and absorption spectra of 300-ppm H2O (blue) and 5- ppm CO2 (orange) based on HITRAN database. Inset: DMMP absorption band in the range of 1040–1065 cm&minus 1 and wavelength tuning range of the used QCL laser.Fig. 2. QCL emission wavelength and output optical power as a function of driving current in amplitude modulation operating mode with a duty cycle of 50 %. QCL laser: HealthyPhoton, QC-Qube QCL laser driving circuit:: Healthy Photon, QC750-Touch&trade 结论基于QEPAS的传感器由于其波长独立性具有很高的多功能性,这使得通过替换激光源可以检测各种神经毒剂。在本研究中,首次开发了一种紧凑尺寸和可靠性能的ppb级QEPAS DMMP传感器。选择了9.56 µ m的激发波长,这是最强的DMMP吸收带,不受H2O和CO2的干扰。优化了主要系统参数,包括激光激发功率、气体压力和调制频率。最终,在0至1.5 ppm范围内验证了传感器的线性,并在300毫秒的积分时间下实现了6 ppb的最低检测限。我们使用真实室外空气作为载气检测了500 ppb的DMMP,并获得了与以零气作为载气时相同的信号幅度,从而验证了传感器的高选择性。参考Ppb-level mid-IR quartz-enhanced photoacoustic sensor for sarin simulant detection using a T-shaped tuning fork, Sensors & Actuators: B. Chemical 390 (2023) 133937, https://doi.org/10.1016/j.snb.2023.133937
  • 台湾94种食品确定使用致癌添加剂
    据中国网络电视台消息,台湾多种食品含有致癌添加剂事件日益扩大,根据台湾卫生部门的最新统计,64家厂商、94种产品确定使用了致癌添加剂。饮料、民众常吃的钙片、乳酸菌咀嚼片等都受到波及,连儿童感冒糖浆也可能含有塑化剂。   台湾卫生机构查出,多种乳酸菌保健食品,为了提高溶水性跟混浊度,都添加含塑化剂的起云剂,就连儿童常吃的羊乳片也未能幸免。此外由于上游厂商至少供应有毒原料给6家生技公司和制药公司,因此卫生机构现在怀疑,儿童喝的感冒糖浆可能也有问题。家长们个个都很紧张。  台湾的四大连锁便利店已经决定,所有的运动饮料一律下架接受检验,受到牵连的厂商迅速增加到168家。  目前,已有4000多箱问题饮料流入香港,香港食物安全中心呼吁市民暂停饮用,并呼吁进口商立即停止出售有关产品,个别进口商开始回收问题饮料。  除问题饮料流出台湾,售卖珍珠奶茶的英国商人,也疑似从台湾买到掺有塑化剂的原料,而更多问题原料也同步销售到大陆、美国、中东、东南亚等地。  起云剂是一种乳化剂,常使用于果汁、饮料、果冻和优格粉末,让饮料避免油水分层,看起来更均匀,属于合法的食品添加物。但DEHP是塑化剂,属环境荷尔蒙,会危害男性生殖能力,促使女性性早熟,台湾已列为第四类毒性化学物质,不得添加在食品里。  台“卫生署食品药物管理局”已确认,悦氏、Taiwan yes等运动饮料,及SunKist粒粒柠檬果汁等,共16批饮料、冲泡饮品,都含DEHP。  在台湾,13至18岁正值发育期的青少年是最爱喝运动等饮料的族群,有人一天甚至喝好几瓶,有的小男生担心自己会不会变“娘”,更多的家长则担心孩子以后无法传宗接代。  台“卫生署食品药物管理局”强调,据海外研究推论,成人每天喝浓度15ppm的问题饮料,即一天喝10公升(约29瓶)才会出现睾丸萎缩等症状;学者也指出,DEHP代谢快,一两天即排出体外,民众无需过度恐慌。  台湾成功大学环境医学研究所教授李俊璋表示,依民众营养调查发现,岛内13至18岁青少年饮用运动果汁等饮料的比率最高,但塑化剂一到二天就能透过汗水、尿液、粪便排出体外,民众只要停止吃问题食品,体内浓度就会快速下降,不必过于紧张。  林口长庚临床毒物科主任林杰梁表示,美国环保署将DEHP列为动物确定致癌物,动物研究发现,一旦停用,睾丸萎缩等雌性化的情形会逐渐回复为正常。但人类长期服用是否致癌,仍无定论。
  • 如何免费获得DynaPro Titan 石英杯?
    试验过程中时刻保持DynaPro Titan 石英杯洁净,避免杂质干扰,并不是件容易的事情,Wyatt深知这是件非常困难的事情,也许您还在为手头上仅有的2个DynaPro Titan石英杯不够用而发愁。也许您还在为试验过程中需要一边测样,一边清洗石英杯造成不方便而烦恼。 那么,现在Wyatt 为答谢广大客户对本公司的长期支持,特推出买一赠一活动:凡在2009年9月20日至2009年12月31日期间,购买DynaPro Titan 石英杯的客户,将获得买一赠一的优惠。如需了解活动详情,欢迎来电垂询! 电话:010-82292806 Email:info@wyatt.com.cn
  • 美墨尔特@电子行业
    Memmert @ Electronics Industry 美墨尔特@电子行业 打造个性化与舒适度的完美融合 Memmert是世界领先的温控箱体制造商之一。我们的产品范围包括稳定性试验箱、烘箱、培养箱、环境测试箱和水浴。作为创新领导者,美墨尔特始终秉持“使新产品开发与客户要求保持一致,同时努力实现最高水平的质量、可靠性和可持续性”的理念。 我们超现代化的生产设施采用标准化的制造工艺,由550多名技术娴熟且经验丰富的员工所组成的团队负责实施,保证了始终如一的高质量标准。Memmert 拥有90多年的经验和遍布全球的国际网络,是“德国制造”品质的代名词。 APPLICATION 应用场景 Memmert,您在电子行业 值得信赖的盟友 为您的应用提供 您所需的理想解决方案 Memmert温控箱体适用于 在密集清洗后对复杂的电子元器件(如印刷电路板)进行彻底的真空干燥 电子和机械元件的退火或烘烤,以增强其性能 使用我们的真空烘箱(VO)实现灌封化合物的无气泡融合 为电子元件的储存以及调节、老化和腐蚀的测试确保理想的环境条件 此外,我们的设备还可用于各种实验室过程中的精确温度控制,例如聚合物固化或材料测试 WHY MEMMERT 技术优势 为什么 美墨尔特箱体 能为您提供 理想的解决方案 可靠 能为所有测试场景提供用户所需的精度和稳定性 保障您应用、样品和测试的安全性 高质量标准 较同类型箱体更长的产品使用寿命 优质不锈钢,具有极高的耐用性 独特的全方位加热系统,实现应用所需的精度和温度均匀性 便捷 多型号箱体尺寸和个性化选配件可供选择 专业的客户服务和支持 超过10年的数据记录 ADVANTAGE 产品优势 压力测试(85/85)—— 对于电子元器件,在85°C和85%相对湿度下进行压力测试是必不可少的。通过此测试的零件,对现实环境中可能发生的极端条件具备适应、应对能力。美墨尔特高温高湿试验箱HCP在这些关键的环境条件下可提供理想的性能,从而确保被测元器件在此类极端环境中的可靠性。美墨尔特高温高湿试验箱HCP经过专门设计,可在这些环境参数下提供完美的性能。 电缆老化—— 烘箱是电缆老化测试的理想选择。精确的温度分布和高热量输出是这种应用的理想选择。 干燥—— 美墨尔特通用烘箱UF非常适用于水残留物的干燥,这要归功于其强大的风扇和100%可打开的排气盖。 无氧化储存—— 美墨尔特真空烘箱VO通过保持仅5 mbar的压力并防止氧气接触来保存对氧化敏感的电子材料。通过配置选配件T5,使得替代气体可被引入箱体。 灌封料干燥—— 美墨尔特真空烘箱VO确保灌封料的无裂纹干燥,这对于保持电子元器件的导电性和绝缘性至关重要。 Memmert箱体为电子行业提供优质解决方案。上述介绍的产品只是我们广泛产品系列的一部分,其中包括为满足您的个性化需求而量身定制的无数解决方案和服务。相信美墨尔特 会通过我们全面的尖端设备组合和专家服务来提升您的电子设备制造流程。 联系我们 如您对美墨尔特产品系列有任何疑问,或者您想获得有关我们如何支持您在电子行业应用的更多信息—— 可与美墨尔特销售人员联系 +86 182 2191 1655 或发送电子邮件至 sales@memmertcn.com 或访问我们的官网 www.memmertcn.com
  • 《石英晶体微天平-原理与应用》 一书出版
    由华南理工大学 张广照教授和中国科学技术大学刘光明教授合著的“石英晶体微天平-原理与应用”一书,近日由科学出版社出版。该书从石英晶体微天平的原理入手,深入浅出,详细介绍了使用石英晶体微天平在界面接枝高分子构象行为、高分子表面接枝动力学、聚电解质多层膜、磷脂膜、抗蛋白吸附以及纳米气泡表面清洁技术中的应用。本书在介绍石英晶体微天平基本原理的基础上,重点向读者展示了如何利用石英晶体微天平作为一项表征技术去研究界面上的一些重要科学成果。为了便于回答有关疑问,本书的应用例子均选自作者实验室的研究成果。
  • 清华大学于荣团队在电子显微学方法研究中取得突破
    始于上世纪90年代末期的像差校正电镜开启了定量电子显微学时代。其亚埃分辨能力显著提高了图像的信噪比,使人们能够对材料中的原子位置进行定量分析,测量精度达到5皮米。然而,实现这些性能要求入射电子束与晶带轴近乎严格平行,毫弧度量级的偏离便足以破坏图像质量,引入假象,降低测量精度。如图1所示,在常见的高分辨成像技术中,ABF技术和iDPC技术受晶带轴偏离的影响很大;HAADF技术虽然受晶带轴偏离的影响较小,但难以对轻原子成像。图1. 高分辨成像技术对比。样品为SrTiO3。自上而下晶带轴偏转为0, 4, 8, 12 mrad。HAADF:高角环形暗场像;ABF:环形明场像;iDPC:积分差分相位衬度;FPP:固定传播因子叠层成像;APP:自适应传播因子叠层成像(新方法)叠层成像是一种结合扫描透射电镜和相干衍射成像的计算成像方法,能够大幅提高像差校正电镜的空间分辨率,进入深亚埃分辨。但是,现有的叠层成像方法(FPP)对晶带轴偏离非常敏感,需要苛刻的实验条件。于荣课题组针对这一难题,提出并实现了“自适应传播因子叠层成像”方法(APP),成功地消除了晶带轴偏离对空间分辨率和测量精度的影响。结果表明,即使存在明显的晶带轴偏离,仍能实现深亚埃分辨成像(图2)和皮米测量精度(图3)。自适应传播因子叠层成像方法为深亚埃分辨成像和皮米精度测量在材料科学中的广泛应用铺平了道路。图2.叠层成像重构效果对比。FPP为现有的叠层成像方法,APP为新的自适应传播因子叠层成像方法图3. 不同高分辨成像技术的原子位置测量准确度和精度。HAADF为高角环形暗场像方法,FPP为现有的叠层成像方法,APP为新的自适应传播因子叠层成像方法。理论值为零。该方法的实验验证工作以“基于取向校正电子叠层成像方法的深亚埃分辨成像”(Deep sub-angstrom resolution imaging by electron ptychography with misorientation correction)为题发表在学术期刊《科学进展》(Science Advances)上。清华大学材料学院2018级博士生沙浩治和2019级博士生崔吉哲为共同第一作者,于荣教授为通讯作者。材料学院程志英高级工程师和陈震副研究员在实验数据采集方面提供了重要帮助。该研究获得国家自然科学基金基础科学中心项目的支持。论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn2275
  • Precisa家族新成员,321XJ系列电子天平
    普利赛斯(Precisa),瑞士仪器仪表制造商,欧洲知名品牌,向全球高端仪器仪表客户及分销商提供称重产品,包括部分全球的称重设备销售商。普利赛斯通过与学术机构、实验室及工业领域合作伙伴的紧密合作,特别关注工程设计细节和客户反馈,改进天平设计以更好地满足客户需求。2017年10月隆重推出321XJ系列电子天平基于普利赛斯正在全球热销的321系列天平MFR电磁力补偿传感器及底座,配置5英寸彩色触摸液晶屏,友好界面设计,全新电子线路,可拆卸无骨架风门,前置水平指示器,智能软件补偿,中文/英文显示, SCS内校系统,精度高,反应快,易操作,外观时尚,品质卓越,性价比高! 一、 核心特点1、高端大气的5寸彩色触摸屏全系标配5寸彩色电容触摸屏,采用全玻璃面板,无死角、易清洁,界面友好、操作简单,轻触即可实现各种设置及应用切换。2、独特MFR电磁力传感器+先进温度补偿工艺及算法配置独特的MFR电磁力传感器与先进的温度补偿工艺及算法,保证用户称量准确性。 3、稳定可靠的SCS全自动内校系统稳定可靠的SCS全自动内校系统,无需外置砝码,一键触摸实现自动校准过程,尤其是其可以根据周围环境温度变化或者设定时间进行自动校准,确保称重精度及长期稳定性。二、 主要功能1、中英文语言切换通过语言设置可以方便地进行中英文切换,以适应不同国家的用户需要。2、精确的计数功能 根据用户需求将当前重量设置为参考数量,参考数量可进行1、5、10、25、50及100件共六种设置,程序自动根据称量样品自动计算出对应数量。3、强大的统计功能对每笔称量数据按照日期与时间进行保存,对保存数据进行最大值和最小值、平均值与标准差等统计功能。4、便利的检重功能根据用户要求设定标准值及允差范围,自动判断样品超重(黄色)、合格(绿色)与欠重(红色)。5、实用的密度检测根据不同需求可进行固体与液体两类密度测定,配备不同的密度组件轻松实现密度测定。 看到这里,您是不是被我们的这款新产品的超高颜值与强大功能所吸引呢?关于产品的详细内容,可参考我们的网站及微信公众号,如您想在10月份抢先一睹真机风采请来参加第十七届北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA 2017),期待您的莅临!
  • 专家称乳业新国标倒退25年 制定时备受乳企干扰
    专家称,新国标倒退了25年,堪称全球最差,乳业之耻,制定时备受乳企干扰。  刚刚安静的乳业江湖风云再起。  近日,素有“乳业大炮”之称的广州市奶业协会理事长王丁棉称,中国乳业行业标准被“个别大企业绑架,是全球最差标准”。此话犹如一块石头打翻了牛奶,引爆了“中国乳业新国标”的口水大战。  内蒙古奶协秘书长那达木德则回应称,现行乳业标准是“维护奶农利益,由中国国情决定的”。  一时之间,双方争论不休。不仅让去年就曾掀起轩然大波的乳业新国标争论进入新一轮高潮,还把消费者也裹挟其中,辨不清事实的真相:巴氏奶VS常温奶,消费者VS奶农、奶企,标准的杠杆究竟应当向谁倾斜?中国乳品的质量到底是怎么回事?千疮百孔的中国乳业又该走向何方?  新国标倒退了25年?  “我同意王丁棉的观点,新国标关于生乳标准的降低是一种倒退,而且是全世界最低的!”中国农业大学博士生导师、中国乳业协会常务理事南庆贤教授接受《中国经济周刊》专访时如是认为。  1986年《生鲜乳收购标准》(即老国标)规定,生乳蛋白质最低值每100克为2.95克,细菌总数为每毫升不超过50万个。而2010年6月施行的新版《生鲜乳收购标准》(即新国标)则把每100克生乳蛋白质含量下限从2.95克降到2.80克,菌落总数上限已改为每毫升200万个。而国外生乳蛋白质最低值则明显高于我国,新西兰为3.8克,欧美国家也多在3.2克以上。因此,才有了王丁棉的炮轰:“过去中国的牛奶质量标准在世界范围就不算高,如今细菌总数跟2010年前相比,每毫升提高了150万个,而蛋白质含量则每百克降低了0.15克,堪称全球最差标准,是世界乳业之耻!”  “让我困惑不解的是,经过25年的发展,科技水平提高了,经济生活比以前好了,怎么能把标准放低到如此低的情况?!若单纯从数值上看,甚至连25年前都不如了!世界上所有的乳业大国,生乳蛋白质含量标准都至少在3.0以上,而菌落总数,美国、欧盟是10万,丹麦是3万,这样的新标准将我国和发达国家的标准拉得更开,对我国乳业发展是严重倒退!”南庆贤告诉《中国经济周刊》。  与此观点针锋相对的是,内蒙古奶业协会秘书长那达木德称:“我们国家72%奶牛都是散户饲养。北方绝大部分地区生产的牛奶,蛋白质含量达不到当初的2.95。这样会出现什么问题?乳品企业按照2.95国标来执行的话,这样的牛奶都要倒掉!”他认为乳品新国标符合中国国情,若执行更高标准将造成七成奶农杀牛倒奶。  目前中国乳品行业处于初级阶段,国情决定中国乳品无法达到较高水平,因此降低相关标准有利于行业发展 否则按照较高标准,奶源供应将更紧张,优质奶源将更少。同样地,该协会常务理事金海随后称,“人人有牛奶喝比牛奶标准更重要”。  对此,王丁棉尖锐地反驳:“新国标降低标准最终将带来少数乳业寡头的垄断。一些以经营常温奶为主的大企业可收购更多原奶,从而有足够资源占领市场,而对质量要求更高的巴氏奶奶源进一步减少,最终影响市场拓展,加剧垄断。”  常温奶和巴氏奶的“南北战争”  一般情况下,刚挤出的牛奶不适宜饮用,也不便于保存。所以,日常饮用的牛奶都必须经过加工,采用不同的加工方法生产出来的牛奶,具有明显的差异。  所谓巴氏奶,是利用72℃~85℃范围内低温灭菌的方法加工而成的牛奶,可最大程度保留牛奶的活性蛋白质和营养成分。常温奶则是采用135℃~152℃的高温将牛奶中的细菌全部杀死,优点是保质期长,常温下可以保存一个月以上。  一位业内人士告诉记者,巴氏奶已在全球的奶品消费市场中风靡多年,至今仍然是全球95%以上的国家牛奶消费的主导产品。而在中国,情况则非常微妙。目前常温奶占据国内80%以上的市场份额,而巴氏奶市场逐渐萎缩,占有率不到20%。巴氏奶主要集中在南方各城市周边。如今仅存福建长富、江西阳光、南京卫岗、北京三元和上海光明等企业,常温奶的代表则是蒙牛、伊利两大巨头。  记者先后致电光明、蒙牛、三元等企业,各大企业都婉拒采访。伊利在接受《中国经济周刊》采访时表示:首先必须澄清的是,现在媒体关注的2010年新国标(GB 19301—2010)取代的实际上是2003年的《鲜乳卫生标准》(GB 19301—2003)。它规定的是生牛奶和生羊奶的卫生标准,和消费者直接消费的产品品质虽然有直接关联,但是不能画上等号。目前新国标是经过缜密的调研,由国家卫生部、农业部邀请各方面专家及光明、三元、蒙牛、伊利等多家乳业企业进行充分论证,实行这样的国家标准,对于国家统一管理乳制品行业、乳制品行业规范化发展以及消费者喝上稳定可靠的乳制品都是有好处的,同时也保护了数百万奶农的利益,是结合中国国情制定的。  在乳业内部,巴氏奶派与常温奶派的争斗从未停止,而两大派对制定乳业国标“话语权”的争夺也暗斗多年。2004年起,两大派就围绕乳业“禁鲜令”明枪暗剑。三聚氰胺事件后,国家拟重新制定和修改乳业新国标,在此制定和修订过程中,两大派的争夺再度升温。其中南方派是以王丁棉为代表的巴氏奶阵营,坚持以巴氏奶奶源标准制定标准,质疑新国标 北方则是以内蒙古奶协金海、那达木德为代表的常温奶阵营,在“维护奶农利益、符合国情”的旗号下力挺新国标。“两大阵营背后其实有两大协会、两大利益集团支撑,这在业内是人人皆知的事实。”乳业协会一位内部人士透露。  中国工程院院士、中国疾控中心营养与食品安全所研究员陈君石认为,常温奶在中国形成巨大市场份额有三个原因:一是乳业加工技术的进步,使中国具备大规模生产常温奶的能力 二是市场需求,中国中、小城市和农村的乳品消费能力巨大,易于运输、保存时间长的常温奶更易于销售 三是中国奶源主产区主要分布在北方,而这些地区的奶源生产一般供大于求,需要将成品远销南方地区。  据记者了解,由于巴氏奶从生产源头到运输储存、从工厂到销售中都需要资源配置,相对投入大,容易给企业带来资金压力,一些长于巴氏奶的地方龙头企业在有充足奶源时,也会选择做强常温奶,而不是继续扩大巴氏奶份额,比如上海光明和北京三元。目前,中国市场巴氏奶和常温奶的比例为2:8,巴氏奶的发展速度是液态奶中最为缓慢的一个,市场增速只有2%~3%,而常温奶、酸奶和含乳饮料增幅均超过15%。伊利在接受记者采访时也表示,常温奶和巴氏奶加工工艺不同,均可满足消费者营养需求。但常温奶保质期更长,更适合在二线城市等地区推广。  谁为消费者的利益买单  “我不挺巴氏奶也不批评常温奶,二者各有利弊。但是新标准的出台让行业倒退,让消费者对国产乳业的信心再次遭受重创,已跌入谷底,整个行业受损的格局已经形成。”南庆贤告诉《中国经济周刊》。  据悉,目前农业部正着手制定生乳分级标准,卫生部也正依法对乳品安全国家标准实施情况进行跟踪评价,并将根据跟踪评价意见对标准进一步修订完善。但是,南庆贤向记者表示,新国标的制定从始至终,一直受企业干扰 最具代表性的细节是,新国标起初吸纳了蒙牛、伊利等大企业参与,专家起草组组长王竹天也承认新国标是“各方利益协调后的产物”。  “奶业国情固然需要考虑,散户奶农利益需要照顾,然而国民的身体健康更需要保护,民族身体素质更需要进步。我认为应该从源头做起,利用现代科学技术教授奶农科学育牛,国家也应该根据出奶数目补贴奶农,鼓励奶农提高装备水平、提高技艺、提高养殖水平,保证生乳的高标准,而不是为了所谓奶农利益和企业利益,这样博弈!”南庆贤说。  而网络上,关于新国标争论的负面效应也在不断倍增。“我该相信谁?”“喝低标准牛奶不如白开水!”“这个行业太乱了!”等等。  对此,中山大学公共传播研究所林景新教授表示,经历过去种种乳品安全事故,消费者对国内乳品的信心本就缺失,草木皆兵,现在无休止的争论,只会越来越打击消费者信心和对行业的信任度,“这种负面效应的传播还会产生连锁效应,比如消费者对乳品的信心和信任度的流失,可能会波及到其他食品行业。”  在各种利益博弈中,消费者的利益似乎被忽略了。“别让公众为倒退的牛奶标准而哭泣。”一位网友在微博上说。
  • 电子实验记录系统在GMP环境中的实施和应用
    实施电子实验记录系统(ELN)的主要挑战之一是从众多与实验数据交互的涉众者中获得支持,而这个挑战在GMP制造等验证环境中尤为显着。在GMP生产领域,需要遵守关于方法、流程、测试如何记录和验证的严格法规要求,这就导致更严格的内部控制,这些控制被编写入不易改变的基于纸质记录的工作流程中。阿斯利康GMP环境中API生产的已经得到验证,想在这个环境下应用电子实验记录系统,并且还要提高工作流效率,这就给电子实验记录系统的实施和应用带来巨大挑战。1、现状和挑战 科学家、工艺工程师、质量控制和保证人员习惯于纸质记录,并认为纸质记录及其相关的工作流程是标准的、熟悉的、能够满足记录需求,需要获得内部人员对电子实验记录系统的认可。 二十世纪初,大多数ELN主要部署在发现化学领域,因此需要选择一个具有扩展潜力的ELN产品和供应商,具备开发和扩展能力的系统才能够帮助阿斯利康消除研发与GMP生产的鸿沟,以便能在验证环境中成功地管理数据。 阿斯利康的用户只希望系统运行速度够快,因此需要向大家展示采用ELN会给大家带来意想不到的好处。2、信息化建设目标 允许将过程信息通过研发的所有阶段无缝转移到商业制造。期望ELN将消除不同文档类型之间的转录:从过程化学ELN记录到模板化的基于Word的过程描述配方和工艺;从打印的过程描述到早期生产活动中基于纸质的批记录;以及返回模板化的Word文档批记录和活动报告。 提高阿斯利康GMP环境中API生产的已验证的工作流效率。3、解决方案 BIOVIA Workbook (之前的Accelrys Electronic Lab Notebook,最初的Symyx Notebook),2004年采用了早期版本的Symyx Notebook。采取迭代的实施方案,从定义问题开始,收集需求并创建一个概念进行原型试用,并继续通过收集反馈,修 改和运行以改进原型试用。逐渐摆脱基于纸质记录管理文档的习惯,并真正开始改进所期望支持的实际业务流程。4、实施困难&解决方案阿斯利康重新考虑了从纸质记录过渡到电子记录的技术转移的各个方面。如图所示,描绘了阿斯利康从合成化学研发到生产转移过程的整体工作流程。当电子批记录项目开始时,管理者提出或可使用单一的“生产方法”文件来描述所有生产要求。但是阿斯利康药物开发团队意识到这一建议是基于纸记录的思想,实际上会造成工作流程瓶颈。在电子世界里,你不需要一个文件”,阿斯利康药物发展团队首席科学家Leonard说,“创建并用于描述过程的所有记录可以一起收集在一个文件夹中,可以轻松找到并引用它们。这是突破性的,实现了ELN的价值——作为管理和分发记录的核心,使其成为我们的GMP系统的关键要素,使我们的工作流程更加合乎逻辑和高效。” 阿斯利康工作流程的核心是支持一个简单的文件夹结构,其中包含所有的生产相关的文档,包括非ELN(Word、Excel等)文件。每个生产活动都有一个单独的文件夹,其中包含每个活动阶段的单独的阶段记录本。因此,阿斯利康的整体生产工作流程需要将实验和分析数据转移到工艺化学。阿斯利康公司并不是试图开发一个单一的文档来包含所有这些信息,而是使用“单独文件夹 – 阶段记录本”的方式将所有相关文档保存在一起。“解决方案:阶段记录本是一个存储库,包含工艺描述、主批记录、个批记录” 1、 工艺描述:这是由工艺研发化学家在阶段记录本上创建的,通常来自实验室进行的实验程序的克隆。 工艺描述被开发生产化学家改进,并包含评论、观察项和保留点。电子审批工作流支持生产线经理审批工艺描述。 2、主批记录:这最初是通过克隆过程描述准备的。在重要的处理步骤和每个重要的单位操作结束时,都会添加在生产过程中提供审计追踪点的登记点。 最终的主批记录再次被电子签名批准,以在审计追踪记录中创建永久的预生产版本。 3、个别批记录:这些文档是从主批记录中克隆产生。物料数量按比例缩放到所需的批量大小,并由ELN系统自动填充,与手动方法相比,确保了精度,且节省了大量的时间。工序环节在批量生产时被简单地注释,并且根据需要更新实际数量偏差和次要过程偏移。一旦批生产完成,最终评论和学习点将添加到文档中,最终被登记,并由生产线和质量保证经理检查和批准。 实施成果: 1、ELN提供了经过验证的完全合规化的环境,包含用于存储所有生产文档的强大的、定时的审核跟踪。 2、阿斯利康还制定开发了程序来控制验证环境以外的文件的使用。在所有文档工作流程结束时,在集中且易于访问的位置发布提供永久的可见版本的文档。 试点证明带来的价值:1、阿斯利康公司开展了广泛的试点来评估和确认ELN的功能,验证其工作流程和程序控制的有效性,并确定要完善的领域。 2、一年来进行的大量GMP试验提供了指标,表明电子批记录系统比以前的纸质系统更能提升效率。文档方面节省时间超过50%-产生的文档减少,主要是因为使用阶段记录本实际上减少了生产文档产生的数量。而且相对于纸质记录的方式,电子记录文档的整体质量得到大大提高。 3、阿斯利康公司的研发和运营质量保证小组也进行了合规和质量审核:独立审计的结论是,该系统“在合规性方面总体上可以接受”。研发质量保证小组对文档的透明度感到特别高兴,这使得质量保证评估易于进行,并可使工艺化学更多地了解生产工艺。 4、消除GMP环境中API生产基于纸质的工作流程。 5、优化的流程提高了整体质量保证和法规符合性。 持续发展:阿斯利康公司就如何处理以前的数据完整性做法进行了广泛的修改,使得现有的内部原始数据记录指导与现代的外部风险评估指导一致。该修订确保有意识地决定是否对与要求的审计跟踪事件相关联的记录进行修订或更改。试点还揭示了以前版本的ELN如何防止批记录更新期间已有数据的变化方面的一些不足。阿斯利康通过实施明确的程序和指导来处理这个问题。此外,公司制定了一项系统改进计划,以确保未来版本的ELN能够在批记录中对文本型数据模块进行“锁定”。“供应商完全愿意一起合作以帮助解决我们的担忧”,Leonard说,“我们计划与其他制药公司分享我们的结论,以便建立这一领域的跨行业标准。” 阿斯利康的质量保证小组在试点过程中提出的一些问题有助于推动更有效率的工作实践,以及更好的质量程序,这些程序可以在生产现场进行协调。通过消除非价值追加程序可以获得更多的效益,通过澄清诸如过程中测试和控制等方面的目的和要求来提高质量管理。“质量保证功能确认了一个机会,去建立一个定义的GMP生产临床试验API的业务流程,作为药物质量体系(PQS)的一部分,所有这些都符合ICH(人用药物注册技术要求国际协调会)建立的现代监管指南”,Leonard说。阿斯利康和BIOVIA合作=成功Leonard坚持认为,如果没有组织的同事和合作伙伴的投入,他们的ELN实施将不会成功。例如,在阿斯利康假设电子批记录项目主要旨在提高研发与开发生产之间信息传递的技术效率,这可能会使项目脱轨,因为内部合规完全是为了促进纸质质量控制体系而设计的。 “通过改进质量管理作为中心目标来改革‘整体’项目,使我们能够与质量保证和合规代表建立积极的合作关系”,Leonard说,“我们共同认识到,采用结构化的方法来记录生产过程,可以轻松创建全球业务流程,质量保证功能可以作为协调各个站点和支持药物质量体系(PQS)的机会。” 他总结说:“我现在的建议是,通过PQS、业务流程方法启动电子批次记录项目,这是获取所有关键利益相关者支持,并认识到这项工作的普遍价值的最佳途径。” 阿斯利康医药发展首席科学家John Leonard 原话引用: “将ELN的价值看作管理和分发记录的核心,并将其作为我们的GMP系统的关键要素,使我们的工作流程更加合乎逻辑和高效。”神一样的队友:BIOVIA & NeoTridentDassault Systemes Biovia(原Accelrys公司产品)介绍Accelrys公司是一家专业的化学信息处理技术提供商,多年来致力于实验记录的电子化管理,尤其重视实验过程中化学信息解决方案的研发。开发出了具有化学信息处理、实验数据管理和实验数据集成能力的电子实验记录系统原名Accelrys ELN。Accelrys公司被Dassault Systems收购后,公司更名为Dassault Systems Biovia, 相应地Accelrys ELN更名为Biovia Workbook。这个产品综合了纸质记录本的灵活性和电子系统强大的数据管理能力,具有较强的企业级应用功能,已在化工、生物、分析、工艺等不同领域得到广泛应用。NeoTrident 创腾科技有限公司创腾科技有限公司成立于2000年初,是业界领先的面向生命科学与材料科学领域,系统提供电子实验记录、化学信息与流程综合管理平台、实验室信息管理系统和分子模拟产品的信息技术公司。 创腾科技是全球最大的电子实验记录和分子模拟产品供应商Dassault Systemes Biovia公司(原Accelrys公司)、全球最大的实验信息管理系统(LIMS)供应商ThermoFisher公司在中国的战略合作伙伴。因此,创腾科技能够为中国的科研机构、生产企业和检测实验室提供当前世界上最先进的电子实验记录系统、信息与流程管理平台、分子模拟软件以及实验室信息管理系统。 创腾科技有限公司目前拥有超过60人的咨询、实施、验证和开发队伍,是国内实施基于GCP/GLP/GMP/17025规范的信息系统最多的企业。所有实施、验证团队成员均来自于国内外著名医药公司和实验室,并熟悉生物分析业务以及流程,有丰富的LIMS产品实施和验证经验,曾经有多家CRO公司、科研机构、学术单位、医院/I期临床实验室、制药公司成功上线的案例,具有足够的能力协助生物分析实验室实现实验室信息化发展。 相关云端的电子实验记录本软件查询,请点击此处
  • 不忘初心,方得始终—上海禾工6月客户回访记
    上门回访,这在上海禾工服务流程中是很平常的一个环节,不分季节、路远、山高、设备到哪里服务就到哪里。 此次回访第一站,我们首先来到了福建地区,这里有我们众多的客户。卡尔费休水分测定仪作为实验室常用检验仪器,在这些行业都有着广泛的使用。今天对广州德诚高新树脂有限公司进行访问,公司主营聚氨酯树脂,其他醇类,聚酯多元醇,dotp等产品,在公司实验室,禾工技术员对那台akf-1水分测定仪进行了清洗维护,更换了一些密封圈和常用耗材,这台已经使用2.3年的仪器经过维护保养,就像一台新的使用不久的仪器一样。 第二站,我们拜访了福建信诚华清电子材料科技有限公司,公司主要开发氮化铝等各种电子陶瓷元器件,包括多层氮化铝陶瓷等电子陶瓷封装产品、金属/陶瓷结合电路基板等。每次回访跟用户交谈的过程中,他们都能对我们的仪器功能改进提出中肯的意见,让禾工能够做到更好。 第三站,来到福建兰峰股份有限公司,禾工技术员依旧对水分仪设备做了全面的检查,向仪器使用人员对禾工水分仪在日常操作中遇到的问题做了详细了解并进行了答疑解惑。 最后一站,来到江苏,江苏凯伦建材是一家知名企业,凯伦建材其精细化和自动化程度达到国际同行先进水平。公司自主研发的高分子自粘胶膜防水卷材(mbp)、白色聚氨酯防水涂料(mpu)等通过住房和城乡建设部科技成果评估。也是很早就与我们公司合作。继购买第一台akf-2010水分仪之后,仪器使用较好,于去年再次订购。 在我司购买的第一台AKF-2010水分测定仪 用户留影 本次回访所到之处,客户对禾工仪器设备的评价普遍较高,特别是对仪器操作简单,检测结果较好,故障率低更是称赞。对禾工技术服务满意度高。 从福建到江苏再直接回到上海,由于时间原因本次回访共4家生产企业,检查仪器设备共5台,一个星期的客户造访,虽然有点累,但能赢得客户真心的认可比什么都开心。 不忘初心,方得始终;为您提供更加优质的服务是我们始终如一的追求,因此,得到您的反馈和建议,将帮助我们不断进步。
  • 德祥始终伴您左右
    德祥2011年展望:光荣走过18载春秋,德祥始终伴您左右德祥高层领导合影  作为一家1992年创办的港资企业,德祥已经历经18载春秋,经历了点滴积累和磨砺,终汇聚了众多新老用户的厚爱和支持。  如今的德祥,作为实验室及工业检测仪器设备和服务行业的领导供应商,将昂首迈入第19个年头,带领近300名充满激情的“德祥人”,继续为推动仪器行业的发展,添砖加瓦。  2010年,对德祥是不平凡的一年:  (1)与英国Radleys,美国Torion,美国Hysitron,意大利Velp,瑞典Biotage等世界知名品牌建立了友好而长远的战略合作关系,德祥的合作伙伴增至70多家;  (2)西安办事处和南京办事处顺利建成,自此,德祥除香港和越南外,在中国大陆的销售点增至20个,销售网络进一步完善;  (3)德祥的样机实验室在广州中山大学成功重建;  (4)实现了高速的销售增长,顺利完成2010年业绩目标。  2011年,对德祥而言将是充满机遇和挑战的一年,面对这一个崭新的起点,德祥已经蓄势待发,我们将继续包含着激情和诚意,以专业的技术支持和满意的客户服务为您提供完善的解决方案。  2011年,德祥愿与您携手共进,再创佳绩。  关于德祥  自1992年创办以来,德祥就一直是实验室及工业检测仪器设备和服务行业的领导供应商,德祥建立起了强大的销售网络:在全国拥有20个销售与支持办事处,1个样机实验室,300多名雇员以及众多的分销商。  作为国内科学仪器行业的领导供应商,我们服务于生命科学、工业、制药、政府、教育、石化、电子以及商业实验室等众多领域。凭借与世界知名科学仪器制造商之间的战略合作关系,以及不断优化的公司自身运作和服务质量,德祥每年都为数以千计的客户提供产品。  公司文化和价值观  我们本着诚信、公开、诚实和公平的原则展开业务,努力营造员工和客户之间互相尊重、坦诚沟通、高效互动的健康环境。  对于客户,德祥致力于了解他们的实际需求,并尽力满足他们的近期和长期需求。德祥在员工们的创新和努力中不断进步,所以我们可以对客户做出这样的承诺。  对于员工,我们把员工当成公司的主人,公司资源也就是员工的资源。我们为员工提供学习培训机会、公平的绩效管理制度、安全的工作环境等,从而实现员工自身的进步和成长。  我们自豪地拥有  富有激情、高度专业化的领导和团队  良好的历年业绩和信誉  覆盖全国的销售网络  专业的应用和技术支持  完备的售后服务,包括客服、服务热线及后勤运作  我们的宗旨  作为卓越的全球仪器供应商,为了满足每一个领域客户的需要,我们提供:  完整的解决方案  先进的产品  专业的技术支持  满意的客户服务  服务热线:4008-822-822
  • 2018年中国新药加速上市 很多适应症药物从无到有
    p style="text-align: justify "  中国药品审评审批制度改革以来,创新与药品申请人沟通机制,加快了新药研发速度,同时加快境外新药国内上市进程。2018年,国家药监局药品审评中心建议批准上市1类新药9个,建议批准进口原研药59个,建议批准中药新药2个。很多适应症药物如抗癌药、丙肝等抗病毒药实现了从无药到有药。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/9690a528-ecb3-4514-b419-403d90ae4f66.jpg" title="微信图片_20190129101921.jpg" alt="微信图片_20190129101921.jpg" width="542" height="116" style="width: 542px height: 116px "//pp style="text-align: justify "  strong抗癌新药、抗病毒药从无到有/strong/pp style="text-align: justify "  2018年,国家药监局批准的这11个国产药物中,有9个是全球首次批准的新分子。从适应症来看,批准的新药以抗癌药、抗病毒药和孤儿药居多。/pp style="text-align: justify "  肿瘤是危及生命的重大疾病,中国每年新发病例近400万人,死亡230万人,抗肿瘤药有着巨大的临床需求。在批准的新药中,18个是抗肿瘤药,涉及的适应症有:多发性骨髓瘤、非小细胞肺癌、宫颈癌、卵巢癌、乳腺癌、黑色素瘤、肝癌、直肠癌、前列腺癌、白血病和淋巴瘤等。另外多个产品还与肿瘤适应症相关,比如帕洛诺司琼获批用于治疗化疗引起的呕吐,拉布立海获批用于治疗儿童白血病和控制淋巴瘤患者的尿酸水平等。这些产品的上市,将丰富中国癌症治疗选择,在一定程度上改变“以化疗为主流”的治疗现状。/pp style="text-align: justify "  国家药监局还把治疗艾滋病和丙肝等18种情形的药物均列为重点。经过优先审评,从2017年底开始,多个单方丙肝“特效药”获批上市。2018年以来,艾尔巴韦格拉瑞韦片、索磷布韦维帕他韦片和来迪派韦索磷布韦片陆续获批,让中国的丙肝治疗越过了第二代和第三代疗法,直接进入了国际上最新疗法。/pp style="text-align: justify "  在艾滋病药物方面,国家药监局批准了本土原创新药艾博韦泰和进口鸡尾酒艾考恩丙替片、恩曲他滨丙酚替诺福韦片和达芦那韦考比司他片上市,使中国艾滋病用药的普及性得到大幅提高。/pp style="text-align: justify "  除了治疗丙肝和艾滋病的药物,2018年获批的抗病毒新药还包括新一代治疗乙肝的药物丙酚替诺福韦、国产乙肝新药重组细胞基因因子衍生蛋白,这些药物的上市将惠及广大乙肝患者。/pp style="text-align: justify "  strong国产专业新药研发成果丰硕/strong/pp style="text-align: justify "  继首个国产PD-1抗体药物——特瑞普利单抗注射液获批上市之后,12月27日,中国抗肿瘤新药研发领域再传喜讯:首个治疗经典型霍奇金淋巴瘤的PD-1单抗药物——信迪利单抗注射液获国家药品监督管理局有条件批准上市。/pp style="text-align: justify "  信迪利单抗用于治疗至少经过二线系统化疗的复发或难治性经典型霍奇金淋巴瘤,由信达生物制药(苏州)有限公司研发生产,是该公司自主研发的1类创新药,拥有全球知识产权,获国家“重大新药创制”科技重大专项和重点研发计划项目支持,并通过优先审评审批程序获准上市。/pp style="text-align: justify "  2018年,国家药监局批准了9个自主创新药,包括恒瑞的吡咯替尼,正大天晴的安罗替尼,和记黄埔的呋喹替尼,君实生物的特瑞普利单抗,信达生物的信迪利单抗,歌礼药业的达诺瑞韦,前沿生物的艾博韦泰,珐博进的罗沙司他,以及杰华生物的重组细胞基因因子衍生蛋白等。这些产品的上市,说明中国药品研发方面的鼓励和引导创新政策取得了巨大成效。/pp style="text-align: justify "  2018年,中国批准上市的抗肿瘤创新药有18个,其中包括中国自主研发的5个创新药。目前,中国国产创新药申报临床试验的数量逐年增加,一些全新靶点、全新结构、拥有自主知识产权的新药申报呈增加趋势。如全球研发热点CAR-T细胞治疗产品,中国已有5家共6个品种通过临床试验申请。大量创新药的研发加速,也催生了中国专业新药研发平台的壮大。/pp style="text-align: justify "  strong药品审评审批改革不断深化/strong/pp style="text-align: justify "  以前在中国申请药物临床试验审评审批,至少需要2至3年的时间。2018年7月,国家药监局发布新政:在中国申报药物临床试验,自申请受理缴费后60日内,申请人未收到药审中心否定或质疑意见的,可按照提交的方案开展药物临床试验。/pp style="text-align: justify "  在企业新药研发方面,国家药监局药品审评中心加大与企业的沟通交流力度。针对创新的治疗性肿瘤疫苗、细胞治疗、双特异性抗体等产品,企业可在产品研发初期与中心进行沟通交流,以避免新药研究开发进展缓慢、降低开发风险、提高研发及后续审评的效率。由此,国内药企创新药研发进度驶入快速道。/pp style="text-align: justify "  截至2018年12月10日,国家药监局药品审评中心总计接收并处理申请人沟通交流申请1500余个,其中抗肿瘤药物的申请600余个。/pp style="text-align: justify "  同时,国家药监局加快境外已上市临床急需新药在境内上市,目前已经有10个品种在国内上市。2019年,更多的境外新药有望在国内上市。/pp style="text-align: justify "  2019年,中国药品审评审批制度改革还将继续深化,进一步落实癌症治疗药物研发和上市的激励政策。如取消部分进口药必须在境外上市后才可申请进口的申报要求,鼓励全球创新药品国内外同步研发,吸引更多癌症治疗药物在中国上市。/p
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