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复合电极

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复合电极相关的资讯

  • 产品简介| Knick 数字pH/ORP复合电极
    产品概述 化学和制药食品工业在生产和废水处理方面都要求其工艺的最高质量和安全性。通过使用适当的过程传感器,确保实时顺利的生产过程。凭借二合一复合传感器,Knick为苛刻应用中的pH和ORP组合测量提供了解决方案。将pH值和ORP测量一起放在单个传感器中,为用户提供了更大的灵活性。同时,该传感器几乎不需要维护,也适用于恶劣环境下的在线测量。Combined Measurement of pH and ORP with just one Sensor01:SE555X/*-AMSN SE555X/*-AMSN传感器将Knick的SE555 pH和SE565 ORP传感器集成在一个测量序列中。这种组合节省了生产环境中的空间,因为只需要一个安装位置。该传感器还减少了所需的额外设备的数量,如电缆、配件或变送器。 复合pH/ORP传感器是基于SE555 pH传感器,其中一个额外的铂片嵌入在玻璃轴的侧面可以测量ORP。ORP传感器用于检测氧化还原活性反应物的存在。铂被推荐作为电极材料,因为贵金属本身不会干扰氧化还原过程。铂还具有很强的抗腐蚀性介质能力,因此该传感器也可用于氯碱电解或化学废水等具有挑战性的工艺中。应用领域发酵工艺、食品饮料、腐蚀性介质、极端 pH 值、废水02:SE554X/*-AMSN SE554X/*-AMSN传感器将Knick的SE554 pH和SE564 ORP传感器集成在一个测量序列中。电极采用特殊设计,实现了高精确度和高稳定性,快速且使用寿命长。参考系统通过2个开放式连接与测量介质直接接触。最大程度降低了污染和膜片堵塞的风险。聚合物中含有大量氯化钾且分布特殊,从而降低了膜片的扩散电位引起的测量干扰。应用领域在具有极端离子强度的介质、盐水、强氧化性介质以及酸性和碱性介质中的测量 性能特点Flexible and space-saving Sensor– 可同时测量 pH 值和氧化还原值– 通过 Memosens 技术实现完美电气隔离– 不会受到连接器内的潮湿影响– 可在实验室预先校准– 数字式数据传输– 集成传感器诊断– 低维护,无需补充电解液– 内置温度探头– 国际国内防爆认证 科伲可(上海)电子测量仪器贸易有限公司上海市黄浦区打浦路15号中港汇大厦3105室
  • 奥利龙推出完全符合RoHS指令的全新系列pH电极
    绿色电极 完全符合RoHS 指令*的全新系列pH 电极 *RoHS 是《电气、电子设备中限制使用某些有害物质指令》(the Restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment)的英文缩写。RoHS 一共列出六种有害物质,包括:铅Pb,镉Cd,汞Hg,六价铬Cr +,多溴二苯醚PBDE,多 溴联苯PBB。 全新系列的绿色电极能完全满足RoHS 指令的要求,并采用了更环保的包装材料,堪称是真 正&ldquo 绿色&rdquo 的环保电极。 GS9106BNWP GD9106BNWP GS9056BNWP GD9056BNWP 塑料壳体 塑料壳体 塑料壳体 塑料壳体单液接 双液接 单液接 双液接复合pH 电极 复合pH 电极 复合pH 电极 复合pH 电极
  • 西安交通大学:高渗透性、黏附和长时间耐用性的仿树蛙脚蹼的可穿戴柔性电极
    近年来,随着生理电信号在辅助医疗、科学训练及神经科学研究等的领域的不断深入和广泛应用,可穿戴柔性电极成为了众多学者的研究焦点。非侵入式柔性电极能够将人体内部的离子电信号转换为电子元器件可读取的电子信号,成为了连接这两者的桥梁。然而如何实现高质量信号的采集、实现不同皮肤状态下的长时间稳定粘附及提高长时间穿戴舒适性,是阻碍柔性电极应用的研究难点。尽管已有研究团队提出了许多能提高粘附力与增加透气性的结构,但仍旧难以实现稳定粘附性、低界面阻抗和高透气性的有机统一。因此,开发一款兼具高透水透气性和粘附稳定性的柔性电极十分必要。近期,西安交通大学邵金友、田洪淼团队提出了一种仿树蛙脚蹼的非侵入式柔性可穿戴电极,用于生理电信号的长时间连续监测。该柔性电极是使用摩方精密nanoArch S130(精度:2μm)高精度3D打印设备加工模具后使用导电复合材料翻模制备而成。相关研究成果以“Treefrog-Inspired Flexible Electrode with High Permeability, Stable Adhesion, and Robust Durability”发表在《Advanced Materials》上,西安交通大学兰天翔博士为论文的第一作者,西安交通大学邵金友教授和田洪淼教授为共同通讯作者。图1 设计灵感来源及结构展示。 (A)仿生灵感来源,(B)电极结构示意,(C)相较于普通平膜的优势。该柔性电极的设计灵感来源于红蹼树蛙脚蹼表面的分散六边形柱状结构及深层的粘液腺。六边形分散柱状结构可以将大液桥分散为多个小液桥,从而大幅提高树蛙脚蹼与各种表面之间的粘附力;分布于六边形柱状结构间隙的粘液腺,则可使得粘液在树蛙脚蹼间均匀分散,这两种结构共同实现了树蛙在多种表面的稳定黏附。结合此两种结构,本文设计了一种兼具高透水透气性、稳定粘附性及长时间耐用性的柔性可穿戴电极。该电极可分为上下两层:下层为分散柱状结构,有利于实现高效而稳定的电极-皮肤界面接触(接触面积/总面积相较于平膜提升了近一倍)、低界面阻抗(面积标准化阻抗与商用Ag/AgCl凝胶电极相近)及稳定附着(在干/湿条件下的粘附力相较于无结构电极提升了2.79/13.16倍);上层为参照鸟喙和粘液腺设计的改进锥孔结构,有利于实现人体皮肤表面排泄物定向搬运,从而提高了该电极的透水透气性(正向透气性相较于棉纺织物提升近12倍,透水性相较于3M医用敷料提升了40倍以上)。该仿生电极在粘附稳定性、透水透气性和耐用性等方面都具有显著的优势。首先,研究团队通过理论推导和仿真计算的方式得到了锥孔结构设计的最优参数区间,并将该结构的设计与电极底面分散柱状结构的设计解耦,大幅降低了分散柱状结构设计的复杂度。底面离散化结构除了能实现高效而稳定的界面接触之外,还能有效降低汗腺的被堵塞率,从而避免排泄物的局部堆积导致的粘附效果降低。为此,研究团队采用图像处理技术及离散优化设计方法,量化计算了全部三种可单一平面密铺正多边形柱状结构在不同尺寸参数下的最大汗腺堵塞率(最大堵塞率越小代表该电极在湿润条件下的粘附越可靠)及理论有效面积(该值会影响接触阻抗进而影响采集的信号质量),并在综合考虑这两者之间的矛盾关系后,制造了优化设计的柔性可穿戴电极。图2 结构优化设计。 (A)锥孔优化设计,(B)分散柱状机构可大幅降低汗腺的被堵塞率,(C)分散柱状结构尺寸参数,(D) 六边形柱状结构的最大汗腺堵塞率(E)不同形状及尺寸的分散柱状结构的未堵塞率和理论接触面积。在设计完成电极的微观结构之后,研究团队采用摩方精密面投影微立体光刻(PμSL)技术加工了具有良好一致性的树脂模具,并通过模塑工艺制造出了仿生电极和只含有锥孔的电极(对比组)。仿生电极相较于对比组的干/湿粘附力提升了2.79/13.16倍,实现了在干/湿环境下的稳定附着。图3 微观形貌表征。 (A)锥孔模板,(B)只含锥孔的电极,(C)分散柱状结构模板,(D) 仿树蛙脚蹼电极(E)仿树蛙脚蹼电极截面轮廓,(F)粘附力表征。之后,研究团队还测试了该仿生电极的正向和逆向水蒸气透过率,该电极的正向/逆向水蒸气透过率相较于棉织物提升了近12/6倍,实现了较好的透气性能。图4 单向输水性及水蒸气透过率表征。 (A)各种结构的表面接触角变化,(B)各种结构表面接触角随时间的变化关系,(C)水蒸气透过率测试,(D) 仿生电极与多种常见织物的水蒸气透过率对比。最后,研究团队采集了多种生理电信号,并对其进行了分析。该仿生电极采集出的生理电信号质量可与商用Ag/AgCl凝胶电极相媲美,并且长时间使用下安全性和稳定性性均优于商用Ag/AgCl凝胶电极。相较于已报道文献,本文所提出的仿生电极在机械性能、电学性能及电极性能方面表现出优异的均衡性能。图5 多种生理电信号的测试与性能对比。 (A)长时间心电信号的测量及信号分析,(B)睁眼及闭眼时脑电信号的采集与分析,(C)肌电信号的采集与分析,(D) 仿生电极与多种电极的综合性能对比。综上所述,本研究提出的基于树蛙脚蹼的仿生电极可以实现在干/湿皮肤表面的稳定粘附,且兼具高透水透气性、长时间穿戴舒适性及稳定的低接触阻抗等优点,有望促进生理电信号长时间持续检测的广泛应用。
  • 光度电极 —光度滴定新一代电极,完全符合美国药典和欧洲药典
    Metrohm推出新一代光度电极,主要特点如下:该电极应用范围广,根据实验需要,八个波长可选, (470, 502, 520, 574, 590, 610, 640 和660 nm),玻璃杆设计,100% 耐有机溶剂,并且使用后清洗简单方便。 当电位滴定电极无法找到正确的滴定终点,然而又急待开发简便快速并且低成本(相对于 AAS,ICP &mdash AES)的实验分析方法时,光度电极无疑是最佳的选择。 大量应用举例:&bull 美国药典和欧洲药典规定的光度滴定(非水相体系)&bull 端羧基的测定(非水相体系)&bull ASTM D974 标准,总酸值TAN/总碱值TBN 的测定(非水相体系)&bull 硅胶样品中氯离子含量的测定(非水相体系)&bull 硫酸根离子含量测定&bull 胶黏剂中Fe, Al, Ca 离子含量的测定&bull 水质总硬度的测定(总硬度 和 Ca/Mg 离子)&bull 美国药典规定硫酸软骨素含量测定 无论您拥有瑞士万通新型号滴定仪还是旧型号滴定仪,都可以配备该款光度电极。该电极供电方式有以下两种:1)通过瑞士万通滴定仪上的USB接口直接供电(Titrino plus,Ti-Touch,Titrando);2)如果您的设备是旧型号滴定仪,没有直接供电的USB接口,那您可以选择USB供电转换器给光度电极直接供电。
  • 如何修复便携式ph计电极的精度?
    便携式ph计电极按照精度可以分为:0.001级、0.01级、0.002级、0.1级、0.2级,一般情况下,数字越小,精度也就越高了;PH电极按照读数可分为数显PH仪和指针式PH仪,一般情况下数显PH仪应用的比较广泛,而且读数也是比较方便的,指针PH仪应用比较少,主要在滴定试验中用的较多,主要是因为它能显示数据的连续变化。  PH电极出现测量误差较大时应知道有些因素已经开始影响到PH电极了。PH仪PH复合电极“损坏”,其现象是敏感梯度降低、响应慢、读数重复性差,可能由以下三种因素引起,一般客户可以采用适当的方法予以修复,一起了解下:  1.电极球泡和液接界受污染  可以用细的毛刷、棉花球或牙签等,仔细去除污物。有些塑壳pH电极头部的保护罩可以旋下,清洗就更方便了,如污染严重,可按前面的方法使用清洁剂清洗。  2.外参比溶液受污染  对于可充式PH电极,可以配制新的KCl溶液,再加进去,注意首次、第二次加进去时要再倒出来,以便将电极内腔洗净。  3.玻璃敏感膜老化  将PH电极球泡用0.lmol/L稀盐酸浸泡24小时。用纯水洗净,再用电极浸泡溶液浸泡24小时。如果钝化比较严重,也可将电极下端浸泡在4%HF溶液中3-5秒钟(溶液配制:4mlHF用纯水稀释至100m1),用纯水洗净,然后在电极浸泡溶液中浸泡24小时,使其恢复性能。
  • Orion推出新品--全新系列绿色pH电极
    Orion推出全新电极&mdash &mdash 完全符合RoHS指令的全新系列pH电极。并采用了更环保的包装材料,堪称是真正的&ldquo 绿色电极&rdquo 。含四个型号:GS9106BNWP塑料壳体,单液接,复合pH电极; GD9106BNWP塑料壳体,双液接,复合pH电极; GS9056BNWP塑料壳体,单液接,复合pH电极; GD9056BNWP塑料壳体,双液接,复合pH电极。 上海纳锘仪器有限公司 地址:上海市莲花南路1388弄8号楼碧恒广场1503室[201108] 电话:021-60900829,60900830,61131031,61131051 传真:021-61131052 E-Mail:info@nano-instru.com -------------------------------------------------------------------------------- 浙江办事处 地址:浙江杭州莫干山路425号瑞祺大厦814室[204888] 电话:0571-81954578 传真:0571-81954579 E-Mail:sales@nano-instru.com 纳锘仪器--提供给您纳米级的专业细致服务!
  • 我国发明创新传感器电极制备新方法
    近日,中科院长春应用化学研究所研制的“全氟磺酸离子交换膜电极的制备方法”获国家专利授权。这一发明创新了一种改进的传感器电极制备方法,是研发具有自主知识产权的电化学气体传感器核心技术的一项新突破。  据悉,化学气体传感器以其体积小、检测速度快、准确、便携、可现场直接检测和连续检测等优点,越来越引起国内外专家学者的普遍关注,并成为竞相研发的热点项目之一。而我国电化学气体传感器研发起步较晚,一些核心技术还受制于国外,所需传感器几乎依赖进口。为此,不断强化电化学传感器核心技术的突破,尽快研发出具有我国自主知识产权的电化学气体传感器,成为我国经济建设急需解决的重要课题之一。  长春应化所绿色化学与工程实验室化学传感器组的王玉江研究员等发明设计的“全氟磺酸离子交换膜电极的制备方法”,包括活性物质的涂载、洗涤、全氟磺酸离子交换膜的复合成型三个步骤。其在二氧化硫、一氧化碳等电化学气体传感器的组装上得以实施,证明该方法通过增强敏感电极层催化剂与电解质之间的离子传输速率,从而提高了传感器对目标气体的响应灵敏度 此外,全氟磺酸离子交换膜的复合,克服了传统电极制备过程中因为层与层间物质不相溶而使得结构松散,长时间工作易剥离脱落等缺陷,大大提高了传感器的稳定性和寿命。
  • 新产品Orion超级ROSS三合一电极正式发行
    新产品OrionOrion超级ROSS三合一电极发行:该新系列电极可同时测量pH和温度,检测快速、精确。 超级ROSS三合一新型电极是对现有电极的一个补充,它针对需要更好电极性能的客户,具有 ROSS电极的所有优点,测量精确,温度变化时响应快速,重现性好,漂移小: .温度响应速度快于其他三合一电极 .双液接界 (无银) 设计可以测量含有 TRIS、蛋白质和硫化物的样品,且避免污染 .坚固耐用的环氧树脂壳体,电极带有电极储存瓶,打开即可使用 .第一支无盘管的 ROSS 复合电极,新设计的温度系统可获得精确、快速的温度响应 .均为可填充电极,提供令人满意的1 年质保 .尤其适合需要快速温度响应的领域以及野外或需3米电缆自动取样的领域 .目标客户行业:制药,生物技术,食品& 饮料,研究,废水 & 饮用水
  • 应用指南丨pH电极的日常维护与保养
    发酵培养基的pH值,对微生物生长具有非常明显的影响,也是影响发酵过程中各种酶活的重要因素。因此,pH的监测与调节,于发酵过程而言十分重要。 发酵过程中通常是采用复合pH电极直接插入罐内发酵液的方式对pH进行实时监测。而高压高温的灭菌操作和发酵液的理化性质会对pH电极测量造成影响,所以正确的使用方法和日常的维护保养尤其关键。 1. 安装使用前的准备① 打开包装时,要仔细检查电极的pH敏感膜玻璃、隔膜(素烧陶瓷芯)和玻璃体是否存在机械损伤。② 取下盛液套并用纯水清洗电极顶部,然后用湿纸巾或者吸水纸轻轻擦干。注意不要摩擦pH敏感膜,以防增加响应时间。③ 将pH电极平缓移至垂直位置以防pH敏感膜玻璃球泡内存有气泡。如没有充满液体或存有气泡,应轻轻甩动电极使球泡内充满液体,直至没有气泡。④ 电极使用前可先在酸性缓冲液(pH4.01)中浸泡数分钟,用纯水冲洗玻璃球泡部分,再用吸水纸轻轻将玻璃球泡部分的水吸干,再在中性缓冲液(pH6.86或7.00等)中浸泡数分钟以活化电极,然后再开始校准。 2. pH电极两点校准操作将pH电极在标准缓冲液中浸泡10min,待测定数值稳定1min左右后,再依次进行pH电极的第1点标定和第二点标定。以HOLVES发酵罐为例:① 进行校准前,根据缓冲液类型进行参数选择:[GB]指使用的是符合GB/T27501-2011标准的缓冲液,一般使用的几种缓冲液pH值为4.00、6.86和9.18,其相对应的“稳定度”即“缓冲液的不确定度”通常选择±0.02pH。霍尔斯通常使用的是METTLER TOLEDO InPro3030系列pH电极,参数[MT_9]即对应其品牌的缓冲液,一般使用的缓冲液pH值为4.01、7.00和9.21,其“稳定度”需根据所使用的缓冲液型号进行选择。 ② 连接电极,并用纯水冲洗电极,冲洗后再用吸水纸轻轻吸干探头上的水。③ 将玻璃球泡部分浸没在第1种缓冲液(例pH=4.01)内(隔膜应完全浸没在缓冲液中),待标准值稳定后(30秒至60秒)点击第1点确认,第1点标定结束。 ④ 将电极从第1种缓冲液中取出,并用纯水冲洗电极,冲洗后再用吸水纸轻轻吸干探头上的水。⑤ 将玻璃球泡部分浸没在第二种缓冲液(例pH=9.18)内(隔膜应完全浸没在缓冲液中),待标准值稳定后(30秒至60秒)点击第二点确认,第二点标定结束,等待使用(建议时间不要太长)。 3. 电极校准时的注意事项① 校准时请注意采用新鲜的缓冲液;② 电极在缓冲液中放置1min后再进行后续操作;③ 冲洗电极后只能用柔软的吸水纸吸干水分,切勿摩擦pH敏感膜;④ 电极的校准周期根据不同的使用环境和精度要求而定,请在保证精度的前提下确定适当的校准周期;⑤ 由于pH电极探头及其易碎,所以在使用过程中切勿磕碰。 4. pH电极性能测试pH电极测定酸碱度法是依据能斯特(Nernst)方程原理来进行的,电极的电动势与pH值呈线性关系,一般用两种不同pH值的缓冲液进行标定,用来确定曲线的斜率。而通常所说的pH电极响应斜率,是指pH电极用来把电极的毫伏(mV)信号转换为pH值,它是通过不同缓冲液测得的电压差值,除以缓冲液差值得到的。这个斜率是判定电极寿命是否耗尽的一个重要指标。 (Nernst能斯特方程) 需要注意的是,由于斜率与温度呈正比关系,当溶液温度发生变化,根据能斯特方程,溶液的ΔE将随温度T呈线性变化,而电极是根据检测到的溶液电动势能换算成pH值的,所以必须进行温度补偿以抵消温度对测量结果的影响。 (斜率与温度呈正比关系)所谓温度补偿,是将电极在标定温度下(一般为25℃)得到的斜率按能斯特公式换算到当前温度下的斜率,从而得到当前温度下正确的pH值。主要用来修正由于标准缓冲液等标样在标定时的温度与实际样品溶液温度不同引起的偏差。HOLVES系列产品可以通过设备的温度电极测量到当前液体温度,然后通过自身软件计算后,显示经温度补偿后的pH值。所以,无论是校准还是性能测试,都需要确保设备的温度电极是工作状态。 斜率测试具体操作方法:① 把进行两点校准后的电极用纯水清洗,并用柔软的吸水纸吸干水分。② 按照上文校准时使用的方法调整参数与稳定度,下文以MT标准为例。③ 首先使用pH=7.00的缓冲液测定零点,并在显示屏上读出mV值。HOLVES标配的pH电极零点在6.5~7.5范围内,表示电极正常。④ 将电极清洗后,再插入pH=4.01(记作pH1)的标准缓冲溶液中,在显示屏上读出mV值(记作mV1)⑤ 将电极清洗后,再插入pH=9.21(记作pH2)的标准缓冲溶液中,在显示屏上读出mV值(记作mV2)⑥ 计算电极的斜率,即(mV1-mV2)/(pH1-pH2)⑦ 根据能斯特方程理想状态下(25℃)时,理想斜率为59mV/pH,即溶液每变化一个pH值,电极就产生59mv的电位变化。那么理想校正下,斜率应在59mV/pH左右。当斜率的值小于53mV/pH或者大于63mV/pH时,需要更换新的pH电极,所以当校正斜率在53~63mV/pH范围时,结果是可信的。 HOLVES系列发酵罐可直接读出电极所测液体的电压信号,并且如果电极出现问题或者安装、使用错误,pH校准界面下方会弹出电极不可用红色提示字样,方便客户了解电极的使用状态。 5. 电极的清洗① 一般性污染用水、0.1mol/L NaOH或0.1mol/L HCl清洗电极数分钟。② 油脂或有机物污染用丙酮或乙醇清洗电极数秒钟。③ 硫化物污染(隔膜发黑)用硫脲/HCl处理,将玻璃球泡部分浸泡在溶液中(隔膜应没入溶液中),直到隔膜无色(至少1小时),然后浸泡在3mol/L的KCl中至少12小时,完全冲洗并重新校准后可使用。④ 蛋白质污染(隔膜发黄)用胃液素/HCl处理,将玻璃球泡部分放入溶液中,确保隔膜浸没在溶液中(至少1小时),然后用蒸馏水冲洗、重新校准。 6. 电极的保存① 每个生产周期结束后,使用去离子水认真冲洗电极头与隔膜,绝不可使这些零件上的测量溶液变干。② 电极不可放在蒸馏水中保存,较长时间不用时,应当将其连同电极头与隔膜充分浸泡在3mol/L的KCI或9816/ViscolytTM电解液内。③ 电极不能长期干放,不能在表面附有干燥介质时贮存电极。如果因错误导致电极被干燥存放数日,应在使用之前将其浸泡在正常存储电解液内若干小时。④ 应时常检查连接器是否出现受潮迹象。如有必要,用去离子水或酒精彻底清洗,然后小心擦干。希望以上的内容能对您的发酵提供一点帮助,如有问题可与我们联系,HOLVES将竭诚为您服务!注:本篇文章内容及图片均为霍尔斯HOLVES版权所有,未经授权禁止转载及使用。
  • 赛默飞世尔科技推出全新pH电极产品系列
    2008年3月3日,赛默飞世尔科技宣布推出全新的pH电极产品系列:Thermo Scientific Orion ROSS Ultra 三合一电极系列和Thermo Scientific Orion 绿色电极系列。新推出的环保型电极性能更稳定,使用更方便。Orion Ultra 三合一电极不仅继承了Orion ROSS电极的高品质,高精度,高稳定性的优点,还可同时准确快速的测量pH值和温度,无需另配温度探头。Orion ROSS Ultra 三合一双液接电极内不含汞和银。由于不存在银和汞对样品的干扰,该电极可用于测量TRIS缓冲液或含蛋白质的样品。环氧树脂体可填充电极可与三种型号仪表连用:Star系列,A系列以及logRTM系列仪表。pH测量范围为0-14pH,温度测量范围为0-100℃。Orion 绿色电极是第一款符合RoHS要求的实验室及野外测量pH电极,不含汞,铅及其他受RoHS限制的物质。有可填充电极及低维护电极可选,也有单液接及双液接电极可选。双液接电极也可用于测量TRIS缓冲液,含蛋白质或硫化物的样品。所有Orion 绿色电极都为防水BNC接口。如需了解更多详情,请咨询021-68654588-2343,或登录我们的网站:www.thermo.com.cn 查询。
  • 新型金属玻璃场发射电极问世 可用于电镜等多种仪器
    据美国物理学家组织网近日报道,澳大利亚科学家在最新一期的《物理评论快报》杂志上报告称,他们研制出一种属性与玻璃类似的新型金属化合物,并用其替代塑料与碳纳米管结合制成新的场发射电极。该场发射电极能制造出稳定的电子束,有望用在消费电子和电子显微镜等领域。  以前,科学家们主要通过将碳纳米管和其他纳米材料内嵌于塑料中来制造场发射电极。这些场发射电极尽管种类繁多且容易制造,拥有很大应用潜力,但其瑕疵也很多,比如,塑料的导电能力太弱 塑料的热稳定性很低,无法对抗长时间操作产生的大量热量。  现在,澳大利亚莫纳什大学的科研团队和澳大利亚联邦科学与工业研究组织下属的过程科学和工程研究院的科学家携手,研发出了一种新的应用潜力很大且容易制造的材料——非晶块金属玻璃(ABM),并用其代替塑料制造出场发射电极。当这些非晶块金属玻璃合金冷却时会形成非晶材料,让它们的一举一动更像玻璃。  这种非晶块金属玻璃合金由镁、铜和稀土族元素钆制造而成,拥有很多塑料特有的特性 可顺应很多形状、大批量地制造并能作为碳纳米管的有效基体。除了具有优良的导电性之外,这种金属玻璃也拥有非常稳定的热性,这意味着,即使经受高温,它也能保持其形状和耐用性。科学家们表示,以上诸多优势和其卓越的电子发射属性,使得这种非晶块金属玻璃成为制造电子发射设备的最好材料之一。  尽管以前也有科学家研制出了其他由大块金属玻璃和碳纳米管组成的复合材料,但这是这样的系统首次用于制造场发射电极这样的功能性设备。科学家们表示,这项技术可被用于制造电子显微镜、微波和X射线生成设备以及现代显示设备等。
  • 表现卓越的瑞士万通燃料乙醇pH测量专用电极
    瑞士万通针对乙醇介质开发的EtOH-Trode电极,在燃料乙醇的pH测定方面,突显出非常卓越的性能。为了评估不同的复合pH玻璃酸碱电极,我们在多个实验室之间展开了对比,瑞士万通的乙醇相专用电极得益于独特的固定磨口隔膜设计,在测量的准确性测试方面展现了杰出的性能。KCl水溶液作为电极内冲液,大部分pH玻璃酸碱电极采用的是单液接方式作为盐桥,这样的电极在乙醇相pH测定的对比实验中,重复性表现一般,而万通独有的双液接盐桥设计的电极重复性测试结果完全符合标准。本次实验评估由Mary Ane Gonç alves 等人组织,评估结果发表在Sensors and Actuators B 158 (2011), p. 327-332上。评估中将瑞士万通EtOH-Trode 电极被定义为《C 类传感器》并附加说明:&ldquo 需要值得一提的是,仅有C类传感器的复现性限较低,符合美国标准ASTM D 6423,C类电极准确性也非常好,属于重复性和准确性指标都很完美的结合。&rdquo 根据ASTM D 6423标准和EN 15490标准规定,pH值测定的时间是有严格要求的,所以电极必须具有好的灵敏度和迅速的响应。瑞士万通EtOH-Trode电极独特的玻璃膜和精细的固定磨口隔膜设计特别适合于燃料乙醇pH值的测定。
  • 宁波材料所李润伟团队在超稳定可拉伸电极方面取得重要进展
    在智能可穿戴电子领域,稳定耐用的柔性可拉伸导体仍然是一个巨大的挑战。尤其是在人体表皮生理信号的收集过程中,稳定的可拉伸电极可以实现长时间精准的信号收集。目前无论是表面结构设计型、导电材料复合型还是本真可拉伸型电极,均难以实现在动态变形下稳定的电性能。所以,制备具有高稳定电性能的电极仍然是一个极大的挑战。近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所柔性磁电功能材料与器件团队在李润伟研究员的带领下,受到人工渔网启发,模仿“水膜-鱼网”结构设计了具有柔性自适应导电界面的超稳定可拉伸电极,提出利用静电纺丝法构建液态金属聚氨酯(TPU)二维“仿水膜-鱼网”结构薄膜,实现了极低初始方阻(52mΩ sq-1),解决了弹性电极中导电率和拉伸率不可兼容、循环变形下电性能不稳定的问题,应变下通过网孔束缚液态金属对外扩展和液态金属在网孔内自适应流动,实现低电阻高稳定可拉伸电极,该电极的动态自适应导电网络使其具备极强的动态循环稳定性,经过33万次100%拉伸应变循环,电阻仅变化5%,同时电极面对冷热、酸碱、浸水等服役环境变化,依旧表现出稳定的电性能。该电极可应用于全天候人体表皮生理信号监测、智能人机交互界面及人体热疗等方面,有望助力基于万物互联的可穿戴健康监护系统及电子皮肤人机交互界面的持续发展。该工作以题为“Ultra-robust stretchable electrode for e-skin: In situ assembly using a nanofiber scaffold and liquid metal to mimic water-to-net interaction”的论文发表在InfoMat上(DOI:10.1002/inf2.12302),并被选为封面文章(如图1)。图1 液态金属基超稳定可拉伸电极及应用InfoMat封面该团队通过TPU静电纺丝与液态金属微纳颗粒静电喷涂的原位复合,以及随后进行的机械激活,制备出了仿“水膜-渔网”的可拉伸电极。该电极的超稳定电性能,主要得益于其仿“水膜-渔网”结构,也可称之为液态金属动态自适应网络,由于液态金属薄膜与聚氨酯纺丝网的交互作用,在小应变下(<100%的应变),SEM原位观察到液态金属可以实现自适应流动,卸去局部应力,保持导电薄膜连续;在大应变下(300%-500%的应变),尽管液态金属薄膜会破裂,但聚氨酯纺丝网会阻碍其断裂,并使其包裹在纤维丝上,保持整体导电网络的稳定性(图2a)。作者还透彻分析了液态金属微米纳米球如何通过尺寸效应和微观捆绑结构实现与纳米纤维丝网络的复合。图2 超稳定电极机理及应用同时,通过局部激活和激光切割,可以将聚氨酯液态金属复合材料制备成多层多功能人机交互系统。上层电容传感阵列连接在集成电路和蓝牙模块上,能够实现无线信号传输,在拉伸和弯曲状态下均可以对计算机输入无线指令,可应用在智能可穿戴游戏控制等方面。下层蛇形加热器展现出良好的电热稳定性,可以实现45℃-90℃稳定加热,并展现出优异的加热循环性能,可用于人体加热治疗。局部激活的电路对机械破坏展现出很好的抵抗性,该电极可以实现即时导电通路重建,使电极在破坏、拉伸状态下依然能够正常工作(图2b)。该电极展在100%应变拉伸循环试验中,在第一次拉伸电阻发生了轻微升高,后续的33万次循环中,其电阻仅上升了5%,该特性要远远优于其他已报道的可拉伸电极(图2c)。该电极可以实现人体表皮全天候心电信号检测。首先,通过体外细胞实验证明该电极具有良好的生物相容性和极低毒性,可以用在人体表皮进行心电监测,其展现出与商用凝胶电极类似的阻抗性能。其次,该工作根据人的活动场景,为电极设计了静态、运动、水冲三个工作场景,超稳定电极展现出优异的心电信号收集能力,信噪比达到0.43,尤其是在水冲环境中,该电极依然能够收集到稳定、清晰的心电信号,可用于全天候心电诊断(图3)。图3 超稳定电极的生物相容性探究及其在全天候心电监测方面的应用综上所述,该工作设计并实现了超耐用可拉伸电极,基于液态金属和聚氨酯纺丝网络构成的自适应导电网络,实现了在机械变形、长时间氧化、循环浸没、加热、酸碱浸泡等各种环境刺激下的稳定电性能,尤其实现了33万次拉伸循环下极小的电阻变化。该电极可以应用在全天候心电监测、智能人机交互系统等方面,在长时间体表电子皮肤、体内生物相容性器件等方面展现出很大的潜力。该工作由曹晋玮、梁飞、李华阳等在李润伟研究员与宁波诺丁汉大学朱光教授的共同指导下完成,并得到国家自然科学基金(51525103、51701231、51931011),宁波市3315人才计划,宁波科技创新2025项目(2018B10057),浙江省自然基金(LR19F010001),浙江省杰出青年科学基金(2016YFA0202703)中国科学院王宽诚教育基金(GJTD-2020-11)的支持。
  • 深圳先进院开发出可普适于神经界面、水氧化及抗生物污染的电极材料
    近日,中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所微纳中心研究员吴天准团队研发出一种普适于神经界面、水氧化及抗生物污染的功能化电极材料。相关研究成果以Platinum Nanocrystal Assisted by Low-Content Iridium for High-Performance Flexible Electrode: Applications on Neural Interface, Water Oxidation and Anti-Microbial Contamination为题在线发表于Advanced Materials Interfaces上,并被选为封面文章。  近年来,侵入式和植入式器件已广泛应用于人造耳蜗、人造视网膜、深脑刺激器等神经假体,以便治疗和诊断神经疾病。其中神经电极作为连接内部组织与外部设备之间的桥梁,正朝着微型化和集成化的方向发展,这将为临床提供更高的电刺激/记录效率。然而,电极尺寸的大幅度缩小会造成极大的界面阻抗,严重降低了其电荷存储和注入能力等性能,从而限制了其临床应用。基于上述考虑,研究人员在前期工作中已研发出铂、铱纳米修饰材料(Electrochim. Acta, 2017, 237, 152-159 Adv. Mater. Interfaces, 2019, 6, 1900356 ACS Appl. Mater. Interfaces, 2020, 12, 14495-14506 IEEE Sens. J. 2021, 21. 22868-22877),有效改善了神经电极的电学性能和刺激效率。  在前期基础上,研究人员进一步开发出了具有极大表面积的3D铂纳米枝晶,同时利用极慢速扫描沉积的方法将低含量的氧化铱纳米颗粒(<3 wt% Ir)较好地附着于铂纳米枝晶结构上。研究结果表明,在微电极表面(电极直径:200 mm)修饰铂纳米枝晶材料后,电化学阻抗相比未修饰电极降低了94%以上,阴极电荷存储能力增大了30倍。继续修饰低含量的氧化铱纳米颗粒,可使上述性能迅速翻倍,这是由于该复合材料表面通过可逆法拉第过程注入电荷时,有相应的氧化还原反应发生,此时电极/组织界面可以容纳更多的电荷。该复合材料修饰的电极在经过1亿多次的连续电脉冲刺激后,氧化铱薄层仍然牢固附着在铂枝晶结构上,电性能无显著下降,稳定性优异。  此外,铂和铱具有优异的催化性能,常作为析氢反应(HER)和析氧反应(OER)的电催化剂。该团队在前期已通过电沉积手段制备了一种铂纳米材料,在HER中表现出巨大潜力(Chin. Chem. Lett. 2020, 31, 2478)。然而,水的电解效率往往受限于OER的高过电位。基于此,团队将修饰有上述低含量氧化铱的铂纳米枝晶电极用于OER,发现在0.5M H2SO4中仅需150 mV的低过电位,即可达到10 mA×cm-2的电流密度;氧化铱的加入使铂纳米枝晶的Tafel斜率降低了75%(~41 mV×dec-1)。在该电流密度下经过12h的恒电流测试后,电极表面的微观结构和催化性能未发生明显变化,表现出优异的催化稳定性。此外,考虑到微生物粘附引起的生物污染会限制植入器件的服务周期,团队进一步探索了该电极的抗微生物污染能力。研究发现,经培养48h后,大肠杆菌在具有铂铱纳米复合枝晶结构的电极表面覆盖率远远低于平面铂电极,证实了其潜在的抗菌能力。  上述研究成果有效解决了现有的技术短板,可操作性强,能批量生产,可普适于神经界面、水氧化、抗生物污染等方面,有望广泛应用于神经假体、高效刺激/记录电极、生物传感等柔性生物电子,以及能量存储等实际应用领域。该研究得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金、深圳市科创委等项目的资助。  论文链接
  • 如何做好DO电极的维护与保养?
    发酵液中的溶氧浓度(Dissolved Oxygen,简称DO)是需氧微生物发酵、细胞培养过程中一个至关重要的参数,DO值的改变对菌体生长、目标物的性质和产量都会产生不同一定的影响,通过观察发酵液中溶氧量的变化,可以了解到微生物生长代谢是否正常、工艺控制是否合理、设备供氧能力是否完善等。因此,对这个参数进行实时的精确测量是实现溶氧自动控制的基本前提,目前行业内多是通过插入式DO电极进行罐内监测。一、DO电极的基本种类发酵行业中常用的是两种溶氧电极——极谱式溶氧电极和光学溶氧电极。极谱式溶氧电极是由铂(或者金环)作阴极,由银-氯化银(或者汞-氯化亚汞)作阳极。电解液为KCl溶液。阴极外表面覆盖一层透氧薄膜,薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡胶等透气材料。阴阳两电极之间需要外加0.5~1.5V的极化电压。使用过程中,溶解氧透过薄膜到达阴极表面时会被电离,在此过程中释放出的电子,会在电解液中形成电流,由于透过薄膜的溶解氧含量与水中的溶解氧含量成正比,所以在不同的溶解氧含量下,电解液中形成的电流强度也不相同,而电流的强度的大小可由电极监测到。电极监测到的电流强度可以根据法拉第定律换算为具体的氧浓度,得到数值再经过温度、气压补偿输出最终值。由于整个过程中电解质参与了反应,因此需要定期更换电解液。(溶氧电极结构图)光学溶氧电极采用的是基于物理学中特定物质对活性荧光的猝熄原理。传感器的设计是通过一个发光二极管(LED)发出的蓝光照射在荧光帽内表面的荧光物质上,特定的发光体被蓝光激发后会发生冷光现象(红光),通过检测红光与蓝光之间的相位差,并与内部标定值比对,便可计算出氧浓度,再经过温度和气压自动补偿输出最终值。注意:HOLVES生物反应器标配METTLERTOLEDO InPro6800系列极谱式DO电极,以下内容也只针对此款电极。二、DO电极使用前的准备1、电极液:首次使用或者长期未使用的DO电极,建议在使用前更换电解液。一般建议客户每三个月更换一次电解液,可根据具体情况自行决定。如果电极信号不正常(如出现响应时间长、无氧介质中电流增大等情况)或电极出现“机械损坏时”,就需要更换膜或者退回原厂检修。2、更换电解液的操作步骤:① 将膜内的残余电解液倒掉,用去离子水冲洗溶氧膜内部,冲洗完成后再用吸水纸吸水迹;② 将膜倾斜,电解液瓶的管口垂直向下;③ 轻轻挤压电解液瓶,使电解液缓慢的流入膜内;④ 电解液加入量为二分一左右;⑤ 确认膜内部没有气泡,如有气泡可轻弹膜体,排除气泡;⑥ 将膜缓慢的旋转套入内电极上,再小心的旋紧不锈钢套管。3、DO电极的极化:溶氧电极在使用前须通电极化6小时以上。通过电缆线将电极和变送器连接起来,变送器通电后电极即开始极化。下列情况中的电极需要进行极化:① 电极第一次使用,极化6小时以上;② 更换膜或电解液,极化6小时以上;③ 变送器断电或电极与电缆线断开,最小极化时间见下表。(DO电极极化时间表)三、DO电极的校准DO电极校准前必须充分极化。DO电极使用的两点校准需要结合具体情况进行操作,连接温度电极,同时设定标准大气压为1013mbar。若有相关条件,请按如下操作进行校准:将电极接通电源后,先放入无氧环境中,待读数稳定后点击“零点确认”,再将电极放入纯氧环境中,待读数稳定后点击“满度确认”,弹出窗口“DO电极OK”即表示校准完成。若无相关条件,请按如下操作进行校准:不接电极,点击“零点确认”,满度校准方法由校准介质而定:① 如果以空气为校准介质,将电极放在空气中,并擦干膜上的水迹。待读数稳定后,点击“满度确认”即可;② 生化发酵过程中,一般以饱和介质为校准介质。在实消后以及接种前,于适宜温度下将搅拌开至最大,同时通入最大通气量的饱和空气一定时间,待读数稳定后点击“满度确认”即可。建议在统一的通气时间后进行校准,以统一不同罐批和不同发酵罐的饱和状态。四、DO电极的性能测试每支电极都有自己的零点和斜率,而随着使用时间的延长,电解液逐渐消耗,电极的斜率和零点也会随之发生变化。而通过斜率和零点的变化,我们可以推断出电极的性能情况。斜率判断法:以空气为校准介质进行校准后,参考极谱式溶氧电极电流信号表中空气电流的标准,判断DO电极的斜率是否正常。若处于警告或警报范围,更换电极的电解液或膜后再重新校准,校准后若仍处于警告或警报范围,则需要将电极返厂维修。零点判断法:以纯度99.995%的氮气为校准介质进行校准后,参考极谱式溶氧电极电流信号表中零点电流的标准,判断DO电极的零点是否正常。若处于警告或报警范围,更换电极的电解液或膜后再重新校准,校准后若仍处于警告或警报范围,则需要将电极返厂维修。(极谱式溶氧电极电流信号表)五、电极在空气中的电流值异常电极在空气中的电流值指把电暴露在空气中的电流值,一般用绝对值表示,不同类型的DO电极在空气中的电流值范围不同。详见电极使用说明书。空气中的电流值偏低,可能的原因及解决方法:① 铂阴极表面有氧化物质覆盖这种情况下,将内电极的头部对着光源观察阴极,可以看到阴极表面显露出黑色。可使用标号1000目以上的砂纸在铂丝头部轻轻打磨数次,至铂丝表面发亮即可。切不可过度打磨,否则会使内电极头部受损。② 铂阴极未能接触到溶氧膜检查溶氧膜是否旋紧到位,若未旋紧,则必须将膜旋紧到位,并旋紧膜保护套直至黑色密封圈看不到为止。检查溶氧膜膜片,如果有过度的突起,如下图示,使阴极不能接触到膜片,则必须更换溶氧膜。空气中的电流值偏高,可能的原因及解决方法原因:处理方法:电极极化不充分确认极化时间是否符合电极受到污损清洗电极,应采用去离子水,不能采用含乙醇的清洗液。电解液老化更换电解液膜老化或损坏更换膜电缆损坏更换电缆,不接电极时变送器应显示很低且稳定的电流值。变送器损坏更换变送器六、DO电极的保养使用过程中最容易发生因为膜的堵塞而导致测量不准或不稳的现象,这往往是微小离子在膜表面的附着造成的,这类堵塞一般仅凭肉眼是不易发现的。对这类污染,可将电极取下,用3%~5%的稀盐酸浸泡几个小时后再使用。电极较长时间不用时应将保护帽套好,放置在保护盒内保存。 希望以上的内容能对您的发酵提供一点帮助,如有问题可与我们联系,HOLVES将竭诚为您服务!注:本篇文章内容为霍尔斯HOLVES版权所有,未经授权禁止转载及使用。
  • 苏州纳米所在电纺纤维复合凝胶研究方面获进展
    近日,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员张珽团队在《纳微快报》(Nano-Micro Letters)上发表最新研究成果。该研究开发了一种新策略,通过将电纺纤维网络嵌入水凝胶中,从而实现同时具有超薄结构和优异力学性能的复合水凝胶薄膜( 5 μm)的构建。纤维复合水凝胶提供了广泛的可调模量(从~ 5 kPa 到几十MPa),这与大多数生物组织和器官的模量相匹配。超薄的结构和超柔软特性使电纺纤维复合水凝胶能够无缝附着在各种粗糙表面上,是构建贴附型生物电子器件的理想材料。 纤维复合水凝胶薄膜基于静电纺丝、旋涂和冻融联合技术构建(图1)。通过调控静电纺丝时间、旋涂时间和冻融次数,实现对纤维复合水凝胶薄膜理化性质的调控(厚度5微米到毫米;模量几千帕到几十兆帕)。例如,增加纺丝时间可显著提高纤维复合水凝胶薄膜的力学性能;提高旋涂速率,有利于降低纤维复合水凝胶薄膜的厚度;增加冻融次数,可提高水凝胶自身的模量。纤维复合水凝胶具有优异的力学强度,一片厚度仅为7微米水凝胶薄膜可轻松托起20g重量的物体。此外,包埋的纤维网络可有效抑制应力集中导致的裂纹扩增,赋予纤维复合水凝胶薄膜优异的抗撕裂性能(图2)。图1 纤维复合水凝胶设计和制备      图2 纤维复合水凝胶薄膜力学性能     常规的水凝胶材料具有容易失水的缺点,长期暴露于空气中时,由于体系水分的蒸发从而使水凝胶体系失效。该研究通过在纤维复合水凝胶体系中掺入甘油作为保水剂,使复合水凝胶体系具有优异的抗失水性能。暴露于空气中七天后,仍具备优异的柔性。此外,为了改善纤维复合水凝胶的导电性,甘油/NaCl体系使纤维复合水凝胶在空气中维持长期的高导电性能(图3)。      图3 纤维复合水凝胶薄膜抗失水性能 得益于纤维复合水凝胶薄膜超软和超薄的特性,其可实现对各种不同粗糙表面的无缝贴附,其广泛可调的力学性能几乎可实现对所有生物软组织(如脑、肝脏、心脏、肺和皮肤)模量的完美匹配,可伴随组织产生形变而不损伤组织,是构建柔性生物电子器件的理想材料(图4)。 图4 纤维复合水凝胶薄膜的柔性和贴附性能      基于甘油/NaCl体系的纤维复合水凝胶构建的贴附型生物电极具有比商业凝胶电极更加优异的信噪比和长期使用性能。商用凝胶电极长期(48h)暴露于空气中会由于失水从而丧失性能,甘油/NaCl体系的纤维复合水凝胶电极在7天后仍旧保持良好信噪比,可实现对人体肌电信号的采集。甘油/NaCl体系的纤维复合水凝胶电极用于检测人体肌电信号,可实现对不同运动姿势和不同运动强度肌肉电信号的监测(图5)。     图5 纤维复合水凝胶电极用于人体肌电信号监测 研究人员通过将电纺纤维网络包埋于水凝胶,开发了一种制备超软、超薄、力学增强复合水凝胶的新策略。该工作为超薄柔性生物电子提供了新颖的设计和构建思路。
  • 日本岛津推出太阳能电池电极检测装置「SCI-8P」
    -快速检测微小电极 充实SCI系列产品线,  支持高可靠性太阳能电池生产 - 电极检测装置「SCI-8P」  近日,日本岛津制作所推出电极检测装置「SCI-8P」,该装置用于晶体硅型太阳能电池生产的电极印刷工艺中。  本产品配备卓越的高分辨率摄像系统,可用于微小电极的检测。并且,1台装置同时实现了电极检测和晶片外观检测,快速检测水平领先该行业。  【开发背景】  随着人们对绿色能源的关注度越来越高以及可再生能源购买制度的启动,太阳能电池的需要持续扩大。另一方面,太阳能电池的价格与质量竞争日趋激烈。为在提高生产效率的同时严格质量管理,用户要求目前在太阳能电池生产过程中主要以人工为主的检测尽快实现自动化。  本公司于今年3月推出了两款太阳能电池检测装置,分别是1台装置可同时检测微裂纹和晶片外观的复合检测装置「SCI-8SM」,行业内最小尺寸的外观检测装置「SCI-8S」,大获日本、中国大陆?台湾等国家与地区的用户的好评。此次推出的电极检测装置「SCI-8P」是SCI系列产品线的新成员,有助于提高产量和发电效率,支持高可靠性的太阳能电池生产。  关于岛津  岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所为扩大中国事业的规模,于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司。  目前,岛津企业管理(中国)有限公司在中国全境拥有13个分公司,事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心 覆盖全国30个省的销售代理商网络 60多个技术服务站,构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。  岛津作为全球化的生产基地,已构筑起了不仅面向中国客户,同时也面向全世界的产品生产、供应体系,并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标,岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。  更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。
  • 德国元素 | 新能源汽车行业电极材料分析解决方案
    德国元素Elementar | 新能源汽车行业电极材料分析解决方案对于新能源领域的发展来说,电池是关键的环节,也是近年来产业链中投资火热的领域之一。动力电池性能指标主要有储能密度、循环寿命、充电速度、抗高低温和安全性五个维度,其中储能密度和安全性是两大刚需,凭借这两点磷酸铁锂电池和三元锂动力电池跻身主流市场,分别应用于电动客车和电动乘用车市场。 三元锂动力电池是锂电池的一种,是指采用镍钴锰酸锂做正极材料的锂电池。而另一种锂离子电池阳极材料是磷酸铁锂,化学式为LiFePO4,主要用于各种锂离子电池。随着电池行业的快速发展,相关公司针对于现有的三元锂电体系,提出了无钴电池材料的研发方向,由于钴的价格比较昂贵,可以通过增加镍的含量,来增加能量密度和降低成本。 硅材料是目前已知的拥有最高理论比容量的负极材料,作为锂电池负极,在提高动力电池性能上有着巨大的潜力,并且工业上大规模应用的时间窗口已经来临。但是,硅负极材料具有较高的体积膨胀,纯硅作为锂离子电池负极材料时极易粉化、脱落,从而与电解液不断形成新的SEI膜,其电化学性能较差。因此硅碳复合材料是作为锂离子电池负极材料的理想选择。而对于以上的锂电池材料来说,碳硫元素含量的测量至关重要。因为这两种元素含量的范围会对锂电材料的充放电速率,电池容量以及电化学性能有很大影响。这里选择了来自于德国元素的inductar CS cube对于这三种材料进行测量:inductar CS cube 红外碳硫仪应用领域:黑色系金属合金,有色金属,有色金属,碳化物及陶瓷材料,地质矿物,电极材料的碳硫分析。特点:创新性坩埚设计,无需动力气清洁型燃烧(低灰尘和尘屑),无需外接吸尘器加热的除尘过滤器,配备了高效的风冷水冷装置可自由程序变化输出功率的感应炉 可自由程序变化的注氧流速燃烧过程可由光学摄像系统观察专利球夹设计,实现免工具维护
  • 瑞士万通推出新型玻璃酸碱电极Aquatrode plus
    龙年献瑞-瑞士万通推出新型Aquatrode plus 玻璃酸碱电极 瑞士万通 Aquatrode plus 玻璃酸碱电极采用了U头插拔式线缆设计,方便了电极的更换和存储。该款电极特别适合测定低离子浓度和低缓冲能力样品的pH测定和滴定,例如地表水,去离子水此类样品,由于离子浓度低,电导低,普通电极无法给出稳定的数据,而Aquatrode plus 玻璃酸碱电极给出完美的解决方案。该电极主要特点如下:• 为了更好的测定低离子浓度的溶液, Aquatrode plus 酸碱电极采用了特殊的玻璃膜,低阻抗设计。保证了即便是在低电导的困难样品中,都能够有迅速的响应时间(快速测定和终点滴定)。• 固定套管式隔膜设计,不仅降低了电阻,还保证了缓慢稳定的电极电解液渗流速度。使得pH测量或滴定准确而又快速。• 双液接隔膜设计,内参比液使用免维护凝胶电解液,外参比液可根据测量样品的性质灵活的更换不同类型的盐桥电解液。• U型电极头,防止因静电而产生的干扰• 除了以上优势, Aquatrode plus 酸碱电极采用了U头插拔式线缆设计,方便电极的存储和更换,这种设计结构增加了电极的灵活性。 关于瑞士万通: 1950年,瑞士万通发明了第一支复合pH电极。1954年,瑞士万通设计出第一台用于痕量分析的实用自动极谱仪。1956年,瑞士万通开发出第一支活塞型滴定管。1968年,在瑞士万通诞生世界首台数字化滴定仪,第一台数字化电子滴定管。……2007年,瑞士万通研发出首台智能型离子色谱仪。2010年,瑞士万通研制出世界首台紫外离子色谱。 Metrohm - 瑞士万通,是当今世界唯一全方位涵盖各类不同离子分析技术的国际化分析仪器公司。
  • 奥立龙 9609BNWP 氟离子选择性电极 特价促销
    9608BNWP氟离子电极 现货特价促销。原价9180. 特价是6500/支。先到先得。仓库有限。选择性电极(ISE)简介 Thermo Scientifi c Orion 是全球研制出第一支离子电极 - 钙离子电极的制造商,公司发展40 年来已开发30 多种具有专利技术的离子电极,为众多行业广泛使用,成为同业中最著名的离子电极制造商。Orion 的许多离子电极分析方法已被众多国家的政府组织列为相关行业中的标准方法,例如:牙膏中氟化物的测定(国家牙膏标准GB 8372-2008)。 当今采用离子电极从事物质研究分析的科研机构中有70% 以上使用的都是Thermo Scientifi c Orion 离子电极,Thermo Scientific Orion 离子电极是您进行离子分析最可信赖的**品牌。 离子选择性电极(ISE)的应用 离子选择性电极是一种简单、迅速、能用于有色和混浊溶液的非破坏性分析工具,一般不需进行化学分离,不要求复杂的仪器,可以分辨不同离子的存在形式,能测量少到几微升的样品,所以十分适用于野外分析和现场自动连续监测。与其他分析方法相比,它在阴离子分析方面特别具有竞争能力。电极对活度产生响应这一点也有特殊意义,使它不但可用作络合物化学和动力学的研究工具,而且通过电极的微型化已被用于直接观察体液甚至细胞内某些重要离子的活度变化。离子选择性电极的分析对象十分广泛,它已成功地应用于环境监测、水质和土壤分析、临床化验、海洋考察、工业流程控制以及地质、冶金、农业、食品和药物分析等领域。 离子测量常识 离子测量前,要尽可能先查阅相关的技术文献,选择正确的离子测量方法和离子浓度测量仪与电极 由于各种溶液的成份不一样,离子价态也不一样,其温度系数也不一样,故分析仪要做到对任何溶液都做出温度补偿那是办不到的,在进行离子浓度的精确测量时,需要将离子标准液和样品温度调节到同一温度 离子浓度的测量,需要配合相应的离子强度调节剂和标准液9609BNWPF-离子复合电极饱和—10-6M 饱和—0.02ppm900061F-离子电极填充液5 x 60ml940906F-离子标准液0.1M NaF(475 ml)940907F-离子标准液100ppm F-(475 ml)040906F-离子标准液1 ppm F-(475 ml)040907F-离子标准液2 ppm F-(475 ml)040908F-离子标准液10 ppm F-(475 ml)940909F-离子强度调节剂3780 ml940911F-离子强度调节剂475 ml
  • 岛津试验机丨夹具世界系列之复合材料测试
    导读随着科技发展的日新月异,汽车、航天、航空等工业对材料性能的要求越来越高,单一材料如金属、陶瓷、高分子材料几乎都难以胜任。若将不同性能特点的单一材料复合起来,取长补短,则能满足现代高新技术的需求。复合材料既能保持组成材料各自的优异特性,又具有组合后的新特性,如比强度和比模量高、抗疲劳和破断安全性良好、高温性能优良等。以汽车工业为例,在车身及主要零部件、汽车结构件、电动汽车高压电池组件等应用中,复合材料可减轻重量实现汽车轻量化,同时减少碳排放。在飞机工业中,以波音777为例,其机体结构中复合材料仅占到约11%,而且主要用于飞机辅件;但到波音787时,复合材料的使用出现了质的飞跃,不仅数量激增,而且开始用于飞机的主要受力件,如今,波音787的复合材料用量已占到结构重量的约50% 。因此对于复合材料的研究,根据不同需求测试评估各种复合材料的力学性能,就显得尤为重要。今天,我们一起来看看岛津试验机在复合材料力学测试方面的夹具与应用。1 ASTM D6641组合载荷压缩测试复合材料不同于以往的均质材料,具有各向异性,在承受载荷的应力主轴方向呈现出拉伸、压缩、弯曲、向内剪切、向外剪切或兼有上述动向的复杂受力情况。为了提高对所设计产品的性能预测精度,需要采集各种数据,因此,在进行复合材料试验时,对于分别测量各断裂现象的试验方法的要求越来越高。例如根据标准ASTM D6641的组合载荷压缩(CLC)试验(如下图)是一种具有剪切和端面载荷组合的试验方法,提供了实现强度评估的同时进行弹性模量的测量。点击查看视频:https://mp.weixin.qq.com/s/6xI_kByFbXRV7nm8g6MJOw2 ASTM-D6484 开孔压缩强度测试碳纤维增强塑料(CFRP)以其强度高、重量轻等优点,在航空航天领域得到了广泛的应用。碳纤维具有优良的强度特性和高刚度特性,但在开孔时会损失很大的强度。复合材料零部件实际使用中,常需要开孔与别的部件连接。因此,飞机上使用的复合材料,必须对中心切出一个孔的试样的试验进行评估。我们根据ASTM-D6484对碳纤维塑料进行了开孔压缩试验。点击查看视频:https://mp.weixin.qq.com/s/6xI_kByFbXRV7nm8g6MJOw3 ASTM-D7078 V型切口剪切测试为了减少试制次数,降低新产品开发的成本,计算机辅助工程(CAE)分析被广泛应用。为了提高对所设计产品的性能预测精度,需要采集各种数据,因此,在进行 CFRP 试验时,对于分别测量各断裂现象的试验方法的要求越来越高。评价复合材料的试验方法有多种。其中,作为面内剪切试验方法,以纤维强化复合材料的纤维方向或织物层压材料为目标,在设有缺口的样片上取非对称的 4 个点加载弯曲负荷的Iosipescu法(ASTM D5379),以及在±45&ring 的层压材料上加载拉伸负荷的方法(ISO 14129)最为普及。本次试验使用 V-Notched Rail Shear 法(ASTM D7078),能够稳定进行面内剪切试验。另外,因样片的测量部位较大,可同时适用于无孔样片及短纤维系列 CFRP 层压材料的测量。点击查看视频:https://mp.weixin.qq.com/s/6xI_kByFbXRV7nm8g6MJOw4 其他复合材料测试夹具展示结语岛津标准试验机,试验载荷从 1 N到600KN不等,可适应各种样品,如橡胶、塑料、复合材料、金属、木材、玻璃陶瓷等材料的板、棒、线、绳等样品。本文介绍了岛津试验机在复合材料测试中主要夹具。另外,岛津夹具设计团队还可以根据特殊需求和标准,设计、定制夹具,以满足复合材料行业客户需求,提高复合材料的研究深度和应用广度,同时助推产业结构优化升级,实现绿色发展。撰稿人:杨汉章本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。如需深入了解更多细节,欢迎联系津博士 sshqll@shimadzu.com.cn
  • 脂润滑复合分子泵研制
    table border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" width="600"tbodytrtd width="113"p style="line-height: 1.75em "成果名称/p/tdtd width="535" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "FF-63/70、FF-100/300脂润滑复合分子泵/p/td/trtrtd width="113"p style="line-height: 1.75em "单位名称/p/tdtd width="535" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "北京中科科仪股份有限公司/p/td/trtrtd width="113"p style="line-height: 1.75em "联系人/p/tdtd width="246"p style="line-height: 1.75em "朱国精/p/tdtd width="102"p style="line-height: 1.75em "联系邮箱/p/tdtd width="187"p style="line-height: 1.75em "zhugj@kyky.com.cn/p/td/trtrtd width="113"p style="line-height: 1.75em "成果成熟度/p/tdtd width="535" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "□正在研发 □已有样机 □通过小试 □通过中试 √可以量产/p/td/trtrtd width="113"p style="line-height: 1.75em "合作方式/p/tdtd width="535" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "□技术转让 □技术入股 □合作开发 √其他/p/td/trtrtd width="648" colspan="4"p style="line-height: 1.75em "strong成果简介: /strong /pp style="text-align:center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/06315faf-eb67-4064-9558-b88c09c9e90c.jpg" title="分子泵.jpg" width="350" height="243" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 350px height: 243px "//pp style="line-height: 1.75em " 本项目产品为基于分析仪器行业应用的小型脂润滑复合分子泵,包括FF-63/70、FF-100/300两个型号。所涉及的关键技术主要有: br/ 1)涡轮级叶片、牵引级圆盘型螺旋槽气体输运特性分析; br/ 2)整体式涡轮转子的强度校核及高速铣削加工工艺; br/ 3)高速转子轴系动力学特性分析及减振结构设计; br/ 4)高速直流电机及驱动控制系统设计; br/ 其中,整体式涡轮转子高速铣削加工、高速直流电机及驱动技术达到国际一流水平。 br/ 项目产品主要应用于各类质谱分析仪器,为仪器正常工作提供必要的高真空环境,产品主要创新点如下: br/ 1)分子泵体积小、转速高,对氦气、氢气等小分子气体有较高的压缩比; br/ 2)采用整体复合型涡轮转子,并通过HSM600高速铣加工中心规模化生产,提高产品一致性和可靠性,同时较好的控制成本; br/ 3)对高速轴系设计轴向、径向相结合的复合减振方案,保证高速转子稳定运行。 br/ 产品主要性能指标如下 br/ strongFF-63/70 FF-100/300/strongbr/ 抽速 60 L/s 250 L/sbr/ 极限压力 5E-5 Pa 3E-5 Pabr/ 转速 ≥ 50700 转/分钟 ≥ 42000 转/分钟 br/ 振动值 0.1um 0.1um/p/td/trtrtd width="648" colspan="4"p style="line-height: 1.75em "strong应用前景: /strongbr/ 项目产品为脂润滑复合型涡轮分子泵,主要为各类仪器和真空平台提供所需洁净的高真空环境,产品主要应用于质谱分析、表面科学、激光、薄膜沉积、实验室科研等领域。 br/ 据统计,2010年我国进口分子泵8000多台,其中40%用于各类分析仪器,并以每年20%的速度增长,而该领域分子泵长期被国外厂家垄断。本项目产品目前已实现销售27台,其中部分应用实现了对国外产品的替换。/p/td/trtrtd width="648" colspan="4"p style="line-height: 1.75em "strong知识产权及项目获奖情况: /strongbr/ 本项目产品完全自主研发,拥有完全自主知识产权。 br/ 暂无申请专利。/p/td/tr/tbody/tablepbr//p
  • 铂电极与参比电极测得的电位不是ORP值
    通常用铂电极作为指示为电极,银-氯化银或饱和甘汞电极作为参比电极测得的电位为平衡电位,这个电位往往被人误认为ORP电位(氧化还原电位)。平衡电位加上该温度下参比电极的电位值,才是氧化还原电位(ORP)值,这个电位是铂电极相对于氢电极的电位值。 FJA系列ORP去极化自动测定仪中在测得平衡电位后自动加上当前温度下的饱和甘汞电极或银-氯化银电极的电位值,结果是氧化还原电位(ORP)值。 有些用户购了我们ORP去极化法自动测定仪测定样品的ORP值与传统的方法测得的平衡电位相比较,就得出结论,两种方法结果对不上,相差甚大。 后来 我们要用户把样品寄过来用两种方法测定,结果如下: ORP去极化法自动测定仪测定结果为 -422.9mV -423.4mV 传统的方法测得的平衡电位为 -632mV, 如果加上银-氯化银电极的电位204mV,则样品的氧化还原电位(ORP)值为-428mV。 这说明两种方法完全对得上。www.kew.cn
  • 科学家辐照缺陷影响热离子发电器件石墨烯电极功函数研究获进展
    近期,中科院合肥研究院核能安全所在辐照缺陷影响热离子发电器件石墨烯电极功函数研究方面取得新进展,研究成果发表在国际材料薄膜领域期刊 Applied Surface Science 上。   石墨烯作为微型堆热离子发电器件电极涂层材料具有巨大的应用潜力,能够显著提升电极表面的电子发射能力。热离子发电器件在服役过程中,电极材料将面临高能粒子的辐照作用,早期的理论计算和实验研究表明,在石墨烯内部辐照诱导的缺陷类型主要是Stone-Wales缺陷、掺杂缺陷和碳空位等。缺陷的产生将会影响电极间隙内碱金属和碱土金属在石墨烯表面的吸附性质,进而改变石墨烯涂层的电子发射性能(功函数)。   针对上述问题,科研人员通过第一性原理计算方法在原子尺度上研究了缺陷石墨烯表面碱金属和碱土金属的吸附和迁移行为。研究结果表明:(1)石墨烯表面缺陷位点作为陷阱对金属原子具有捕获作用,Stone-Wales缺陷和碳空位缺陷附近的金属原子扩散受到了严重的阻碍,在掺杂B或O的石墨烯表面,金属原子迁移势垒也有不同程度的升高;(2)Stone-Wales缺陷、碳空位缺陷及掺杂石墨烯的表面功函数均显著增加,电子发射能力明显降低,这主要归因于电偶极子形成概率的降低以及金属内聚能的增加。本研究工作为石墨烯涂层材料在反应堆热离子发电器件中的应用提供了理论指导。   上述研究工作理论计算部分在合肥先进计算中心完成。图1 热离子能量转换示意图图2 碱金属和碱土金属在原始和含氧缺陷石墨烯表面的迁移行为
  • 干法电极车间除湿机,干法电极车间湿度控制设备
    干法电极车间除湿机,干法电极车间湿度控制设备【新闻导读】对于任何一家工厂或企业来说,一个优质的生产环境可以优化加工工艺,对其生产与品质都起到了至关重要的作用。尤其是在锂电池干法电极车间,不管是机器设备的运行还是产品质量都跟环境的灰尘含量、温度、湿度息息相关。以湿度为例,一般来说,锂电池干法电极车间对空气湿度的要求是在40%RH以下,超过这个范围,那么空气湿度就超标了   锂电材料与空气的反应会在原材料保存、电极制备、极片存储等整个过程进行,因此,对于锂电材料,从原材料到整个电池生产过程都需要严格的环境控制,特别是水分控制。如果水分与材料已经发生了反应,通过常规的干燥过程根本无法再次去除水分的影响,电极浆料的制备、极片制造等环节都需要在干燥环境内进行,一般地,锂电正极电池的生产过程都需要露点-30℃环境。  如果锂电正极材料颗粒表面吸收空气中的水分,反应产生了LiOH,这就会对极片制造工艺过程产生严重的影响。在锂电正极浆料制备过程中,PVDF溶解于NMP中,材料表面的碱性基团会攻击相邻的C-F、C-H键,PVDF很容易发生双分子消去反应,会在分子链上形成一部分的碳碳双键。  锂电材料吸收水分反应产物Li2CO3在充电状态的高电位下容易分解产生CO2气体,造成电池鼓包漏液问题。当材料吸收的水分足够多时,产生的气体多,电池内部的压力就会变大,从而引起电池受力变形,出现电池鼓涨,漏液等危险。  因此,对于锂电正极材料,在原材料保存和电池制备过程中,环境湿度都需要严格控制,才能生产高性能的锂离子电池。为此,这就需要通过专业的湿度控制设备--正岛ZD-8240C干法电极车间除湿机及ZD系列智能湿度控制除湿机来对其生产、储存等环境的湿度进行科学合理的控制环境。  正岛ZD-8240C干法电极车间除湿机及ZD系列智能湿度控制除湿机是严格采用专业的技术和精湛的工艺制造出高效、节能、环保的除湿机产品,具有智能湿度恒定控制系统,用户可根据生产的需要,自动控制除湿机的工作及停机,通过自动控制实现高效的除湿效果,降低整机运行成本。欢迎您查询干法电极车间除湿机,干法电极车间湿度控制设备的详细信息!  正岛ZD-8240C干法电极车间除湿机及ZD系列智能湿度控制除湿机技术参数与选型参考:  产品型号-------除湿量----适用面积-----功率-------电源----循环风量  正岛ZD-228LB--28(L/D)---30-80(㎡)----420(W)---220V/50Hz--190m3/h  正岛ZD-558LB--58(L/D)---50-100(㎡)---670(W)---220V/50Hz--850m3/h  正岛ZD-880LB--80(L/D)---100-160(㎡)--710(W)---220V/50Hz--980m3/h  【除湿机租赁业务要求】提供灵活的租赁方案,满足客户短期和长期的租赁要求。  【除湿机租赁收费标准】具体可根据租用机型、租用数量以及租用天数等来定价。  正岛ZD-890C---90(L/D)---90-150(㎡)---1700(W)--220V/50Hz--1125m3/h  正岛ZD-8138C--138(L/D)--150-250(㎡)--2000(W)--220V/50Hz--1725m3/h  正岛ZD-8168C--168(L/D)--180-280(㎡)--2800(W)--380V/50Hz--2100m3/h  正岛ZD-8240C--240(L/D)--280-380(㎡)--4900(W)--380V/50Hz--3000m3/h  正岛ZD-8360C--360(L/D)--380-580(㎡)--7000(W)--380V/50Hz--4500m3/h  正岛ZD-8480C--480(L/D)--500-880(㎡)--9900(W)--380V/50Hz--6000m3/h  ◎选型注意事项--除湿机的除湿量和型号的选择,主要根据使用环境空间的体积、新风量的大小、空间环境所需的湿度要求等具体数值来科学计算。另外需要注意的是环境的相对湿度与环境的温度有关,温度越高,湿度蒸发越快,反之效果越差,因此在配置除湿机时,需要在专业人员的指导下进行选型,这样才能选到最为适合你的除湿机!  核心提示:在锂电池的生产加工过程中,采用干法电极工艺提高电极的压实密度,提高极片厚度扩大活性材料可用空间,由于大幅减少了杂质的导入,使得电化学副反应降低,以此也可以提高电化学体系电压,相比湿法电极工艺能量密度大幅提升,成本也大幅下降,可靠性也大幅提升,再加上先天的优势,可谓意在深远!  而锂电正极面对很多问题,其中原材料的保存、电池生产环境要求高是巨大的挑战。本文简单总结下环境因素,特别是湿度对锂电正极材料特性的影响 不过,现在只要在其各个生产车间内配置相应的正岛ZD-8240C干法电极车间除湿机及ZD系列智能湿度控制除湿机,就可以对环境空气湿度进行科学合理的控制,从而满足其生产工艺的湿度控制要求!以上关于干法电极车间除湿机,干法电极车间湿度控制设备的全部内容是正 岛 电 器提供的,仅供大家参考!
  • 3D打印超材料骨架的无铅压电复合材料用于机电能量转换
    超材料是指一类具有天然材料所不具备的超常物理特性的人造复合结构。其优异性能来自人工结构,而不是材料本身。超材料突破了传统的设计原则,通过物理尺度上的有序结构设计获得了优异的性能。超材料的优异性能引起了各个领域的关注,促使其在广泛应用于隐形斗篷、零折射率材料、等离子传感器、能量收集器等领域。近期,来自南方科技大学的汪宏教授团队以超材料为模板设计了一种陶瓷-聚合物复合材料。该团队首先利用高精度3D打印实现了超材料模板,再通过溶胶-凝胶牺牲模板法制备出了无铅压电陶瓷骨架,将聚二甲基硅氧烷(PDMS)浇筑在陶瓷骨架上形成了一种独特的三维互连的压电陶瓷-聚合物复合材料。这种压电超材料具有高机电响应和力学灵活性。这种三维互连结构的复合材料在人体运动监测、人造肌肉和皮肤中作为传感和自发电器件具有潜在的应用。相关成果以“Lead-free piezoelectric composite based on a metamaterial for electromechanical energy conversion”为题发表在《Advanced Materials Technologies》期刊上。该研究使用面投影微立体光刻技术(nanoArch S140,摩方精密) 打印树脂结构,并以该结构作为超材料模板。超材料模板尺寸:40 mm×40 mm×10 mm,打印层厚设置为10 μm,并通过最小微单元晶格调控实现定制化打印。随后通过模板法制备无铅压电陶瓷骨架:为了使模板表面附着更多的钛酸钡溶胶,该团队设计通过表面处理法使模板表面吸附一层厚厚的聚多巴胺层,之后将附着聚多巴胺的超材料浸泡在钛酸钡溶胶中一段时间再取出,最后经过风干—熟化—煅烧的处理获得最终的陶瓷骨架。 用聚二氧机硅氧烷封装无铅压电陶瓷骨架,得到了一种具有超材料结构的压电复合材料。钛酸钡超材料-PDMS复合材料拥有良好的力学特性,在相同钛酸钡体积下其压电极化程度也比无序混乱分布的钛酸钡-PDMS复合材料高许多。钛酸钡超材料-PDMS复合材料具有高灵敏度,可以应用于不同的传感器,如运动计步、重量感应和心跳监测等。我们相信,这项研究将为开发用于能量采集器、传感器和人造皮肤等机电设备的高性能柔性材料提供了一种新策略。 图1 面投影微立体光刻技术示意图 图2 面投影微立体光刻技术打印树脂结构作为超材料模板 图3 面投影微立体光刻技术打印的超材料表面附着聚多巴胺层的制备 图4 溶胶—凝胶法制备超材料骨架及PDMS封装制备压电复合材料 图5 钛酸钡超材料-PDMS复合材料的压电性能测试 图6 钛酸钡超材料-PDMS复合材料应用于可穿戴装置 图7 钛酸钡超材料-PDMS复合材料应用于能量收集
  • 扫描电镜优秀论文赏析|飞纳台式扫描电镜电极材料上的应用
    扫描电镜优秀论文赏析|基于强 p-p 堆积效应的具有大内置电场的层堆积聚酰亚胺用于快速锂离子存储海南大学材料科学与工程学院 陈文参赛论文:Layer stacked polyimide with great built-in electronic field for fast lithium-ion storage based on strong p-p stacking effect发表期刊:Energy Storage Materials根据参与储能反应的活性氧化还原官能团的不 同,有机电极材料 可分为导电聚合物、有机硫化合物、有机自由基和羰基化合物。其中羰基化合物因电化学活性高、原料 丰富等特点受到广泛研究。然而羰基化合物电极在碱金属离子电池中应用时通常易 溶于液体电解质且电导率差。因此,人们采取了各种策略来改善这些问题,包括聚合、盐化、与导电碳材料 形成复合材料 、优化电解质选择等。聚酰亚胺因具有优异的耐溶剂性、热力 学稳定性和可灵活编程的聚合物结构,被视为潜在的锂离子电池(LIBs)有机正极材料 。然而,PI 链的导电性差、易 缠结和团聚,导致离子扩散缓慢、电子转移不 良和反应不 充分,难以在高电流密度下有效达到其理 论容量 。本文成功获得了基于 π‑ π 堆积效应的层堆积聚酰亚胺正极(NT‑ U)。NT‑ U 具有较大的分子偶极矩,这是由 PI 中的强电负性基团诱导,并通过 π‑ π 堆积结构进一步增强,这有助于形成更大的内置电场(BIEF)。这种高度结晶的 PI 中的强 BIEF 在加速电荷传输动力 学和提高 LIBs 的电化学性能方面起着至关重要的作用,这些发现为基于偶极和 BIEF 机制构建 PIs 正极以实现快速高效的储能提供了新的见解。 试验过程 典型的合成工艺是将 2mmol 萘‑ 1,4,5,8‑ 四羧酸二酐(NTCDA)和 2mmol 尿 素分别溶解于 20 mL N‑ 甲基吡咯烷酮(NMP)中。完全溶解后,将两种单体溶液转移至圆底烧瓶中,在 N2 气氛下于 180 ℃ 搅拌回流 8h。冷却至室温后,通过真空过滤分离初步固体,并用 NMP 洗涤数次以除去可溶性低聚物。当滤液完全无色时,收集不 溶性固体产品并在 110 ℃ 真空干燥箱中干燥过夜。最后,在 N2 气氛下于 300 ℃ 退火 8h 获得 NT‑ U 粉末。使用相同程序合成 NT‑ E,但将尿 素替换为乙二胺(EDA)。本文分别使用乙二胺和尿 素作为二胺连接体,通过简单的缩合步骤制备了 NT‑ E 和 NT‑ U 两种 PI 材料 。通过 FTIR 光谱证实了 NT‑ U 和 NT‑ E 样品的成功制备。与单体分子相比,这两种 PI 都具有良好的热稳定性和在液体电解质中的优异的耐溶剂性。使用飞纳台式扫描电镜能谱一体机 Phenom ProX 拍摄了 NT‑ E 和 NT‑ U 样品的形貌,并在图 1a 和 c 中进行 了展示。NT‑ E 聚合物(图1a)显示出由随机颗粒组成的不 规则形貌。相反,NT‑ U (图1c)呈现出明显的层状晶体结构,表明这两种 PI 都是通过纳米片结构自组装的。图1 扫描电镜(SEM)图像与超声后 AFM 图像随后,结合 DFT 计算和电化学测试,详细揭示了 NT-U 和 NT-E 的电子和锂离子传输行为。NT-E 和 NT-U 阴极的第一次循环 CV 曲线在 0.1mV s-1 下记录。NT-U 显示出以 2.32V 为中心的宽阴极峰,比 2.21V 的 NT-E 更强、更尖锐。有机材料与其电子结构高度相关。NT-E 和 NT-U 电极在 50Ma g-1 下的初始三条放电/充电曲线如图所示。NT-U 在 ~2.4V 下提供了平坦的放电平台,与 CV 测试非常一致。但 NT-E 呈现出倾斜的放电曲线。NT-U 的平坦放电平台可归因于 C=O 键从尿素单元的吸电子特性,这降低了氧化还原活性羰基的电子密度,促进了稳定输出电势的形成。第一次循环中的放电曲线表明,NT-U 电极可以提供 152mAh g-1 的高初始放电比容量,而 NT-E 只能释放 31mAh g-1 的比容量。这种显著差异可能归因于两种 PI 的不同晶体和电子结构。因此,通过密度泛函理论(DFT)研究了 NTCDA、NT-E 和 NT-U 的电子结构,结果如图所示。根据分子轨道理论,最低未占分子轨道(LUMO)能量与电子亲和力和有机电极材料的电势有关。NTCDA 显示出最低的 LUMO 能级(-4.00eV),但该单体在有机液体电解质中的显著溶解度意味着其用作阴极材料是不现实的。NT-U 显示出明显低于 NT-E(-3.48eV)的 LUMO 能级(-3.74eV),表明 LIBs 中可能有更高的放电电势。这与 CV 测试非常一致。此外,与 NT-E 相比,NT-U 在 HOMO 和 LUMO 能级之间表现出更小的能隙(Eg=3.49eV),这表明其具有更好的电子导电性和在 LIBs 中释放更高的阴极材料有效容量的潜力。与 NT-E 相比,NT-U 聚酰亚胺具有更强、更宽的吸收能力,表现出其最大的 π-电子共轭体系。测量聚酰亚胺的光学间隙(Eg)。NT-U(2.70eV)的Eg比NT-E(2.81eV)窄,表明其具有更好的电子导电性。图3。(a) NT-E 和 NT-U 在 0.1mV s-1 下的第一个循环的 CV 曲线。(b)NT-E和(c)NT-U 在 50mA g-1 下的充电和放电曲线。(d) NTCDA、NT-E 和 NT-U 的分子结构、HOMO/LUMO 能级和轨道分布结合 DFT 计算和实验结果,本文提出了一种用于 LIBs 的具有 BIEF 的 NT‑ U 正极机理 ,如图 6 中的示意图所示。由于尿 素连接基团具有很强的亲电性,从萘核心到酰亚胺取代基都可以观察到分子内极化。这种分子内极化通过层堆叠的 π‑ π 效应增强,导致 NT‑ U 中形成更强的 BIEF,从而显著增强了这种电极材料 的电荷传输性能。相比之下,非晶态的 NT‑ E 具有小的偶极矩和微弱的 BIEF,导致导电性差。因此,与 NT‑ E 相比,NT‑ U 表现出更 好的电化学动力 学和优异的性能。本文还进行 了不 同电压下 NT‑ U 聚酰亚胺在第一个循环过程中微观外观的演变。如图所示,NT‑ U 颗粒(原始)表面光滑,表面覆盖着大量 导电炭⿊ 。当放电至 1.5V 时,颗粒表面逐渐变得粗糙,这可能是由于锂的嵌入过程,形成了 NT‑ UxLi 化合物;当充电至 3.5V 时,越来越多地出现表面光滑的 PI 晶体,几乎没有出现表面粗糙的 PI 颗粒。不 同电压下 NT‑ U 聚酰亚胺在第一个循环过程中 SEM 微观外观的演变结果分析根据原位 FTIR 和原位 XPS 分析,锂原子通过烯醇化反应引入到 NT‑ U 分子中:C=O → C–O–Li。然而,DFT 计算表明,4 个锂原子开始由两个相邻亚胺基团的羰基共享。随着锂化过程的继续,相邻的尿 素单元和亚胺部分的羰基又共享了 2 个锂原子。图中的表格显示了每个锂化过程的结合能。简而言之,NT‑ U 电极的锂化机理 可以描述为一个 3 电子过程,其中 2 个锂原子首先与亚胺部分的 C=O 基团反应,第三个锂原子与相邻尿 素单元和亚胺部分的羰基结合。这些结果表明,循环过程中的锂化/脱锂过程导致 NT‑ U 晶体结构的周期性变化。因此,NT‑ U 保持高度结晶的结构,在放电/充电循环过程中经历周期性的可逆变化,表明作为正极表现出良好的长期性能。结论综上所述,筛选出低成本尿 素作为连接剂,通过一步缩聚反应构建聚酰亚胺有机电极材料 (NT‑ U)。与非晶态聚酰亚胺(NT‑ E)相比,NT‑ U 电极在 500mA g‑ 电流密度下可实现 165mA h g‑ g‑ 循环的高可逆容量 。通过原位 XRD、非原位 FTIR、非原位 XPS 和 DFT 计算等多种技术,对 NT‑ U 的储能机理进行了评估。尿素的规则平面结构和电负性羰基赋予 NT-U 高度堆叠的结构和更大的分子偶极矩,这导致在PI材料中形成强内建电场(BIEF)。NT‑ U 的 π‑ π 堆积效应使离域电子云重叠,增强了电子的转移。此外,BIEF 有效地加速了锂离子和电子在 PI 内的传输。 NT‑ U 的层状堆叠结构与 BIEF 相结合,可实现快速的反应动力 学和令人满意的电池性能。这项工作为利用 BIEF 灵活设计 PI 作为锂离子存储有机正极材料 提供了新的见解。
  • 丁传凡教授:从双曲面电极到平面电极——新型离子阱质谱仪的研究
    复旦大学丁传凡教授  丁传凡教授在报告中提到,从潜艇到宇宙飞船,质谱仪有广泛的用途 并解释了为什要研究离子阱质谱:一是离子阱质谱体积小,造价便宜,使用起来比较方便,其次是我们用的质谱仪器几乎都是进口的,主要原因是四极杆和离子阱的加工精度要求非常高。是否还有另外一种简单一点的方法,能够使四极杆质谱、离子阱质谱加工制造相对容易一些?传统理论认为四极杆质谱和四极离子阱质谱的四个电极必须满足一个双曲面方程才能够稳定的工作。另一方面,电极的形状决定了电场的分布,通过调节电极一定会导致离子阱性能的改善。丁传凡教授在实验中研究了非双曲面四极杆质谱——印刷线路板平面电极。  该离子阱是由一组印刷线路板合围而成,电路板包含绝缘体或半导体的基底。在这些基底的内、外两表面上附有电导体材料构,基底的内面上被加工成所需形状,以便可以产生用来传输、存储和分析离子的空间中产生所需要的电场分布。实验证明该离子阱的测定质量数可以达到4000以上,在实验中质量分辩能力达2800左右,可以满足大多数的有机做无机质谱方面的要求。同样可以做MS/MS分析,可以实现通常离子阱的大部分功能。实验证明,用印刷线路板做离子阱质量分析器可以用到通常的GC-MS或者LC-MS。  丁传凡教授还研究了一维和两维离子阱阵列,用比较简单的电极生产多个质量分析器,用于多样品同时分析,理论和实验证明可以进行质量分析。
  • 中关村众信土壤修复产业技术创新联盟立项《土壤 阳离子交换量的测定 离子选择电极法》 团体标准
    各有关单位:根据《中关村众信土壤修复产业技术创新联盟团体标准管理办法》以及《团体标准制定工作规程》的相关要求,在有关方面申报项目的基础上,我盟于2024年1月30日组织五位专家对《土壤 阳离子交换量的测定 离子选择电极法》团体标准进行了立项评审。标准符合立项条件,批准立项。请起草单位按照中关村众信土壤修复产业技术创新联盟标准化管理工作规定,尽快组织相关单位进行标准的编写。特此公告!联系人:田媛电 话 :13910073893地 址:北京市房山区长虹东路36号院城建大厦405室邮 箱 :china_soil@163.com中关村众信土壤修复产业技术创新联盟二〇二四年一月三十一日立项公告--关于《土壤 阳离子交换量的测定 盐酸交换-离子选择电极法》团体标准.pdf标准立项审查意见通知书.pdf
  • 复合荧光材料的量子产率分布测量
    1. 引言量子产率是评价荧光材料发光效率的重要参数,复合荧光材料通常由两种或两种以上的材料组成,依据样品的量子产率分布可以确认每种成分的发光效率,助力于样品的精细化分析。 日立荧光分布成像系统能够同时获取样品图像和光谱信息,从而实现精细化测量,此次实验测定了复合荧光材料的量子产率分布。 2. 应用数据 2.1 附件介绍荧光分布成像系统是荧光分光光度计的新附件,包含软件和硬件两部分。入射光通过附件中的积分球均匀照射到样品,通过荧光分光光度计的检测器获取荧光光谱,利用积分球下方的CMOS相机同时获取样品荧光和反射图像。图1 荧光分布成像系统安装示例利用样品的反射图像计算出吸收量,利用荧光图像计算出荧光量,从而计算得到量子产率分布图像。 图2 量子产率分布图像计算过程 2.2 实验部分 实验材料 样品:复合荧光材料 测量设备:日立F-7100,荧光分布成像系统 结果与分析使用日立F-7100测定样品的三维荧光光谱,通过荧光分布成像系统的分析软件对样品三维荧光光谱进行平行因子分析(PARAFAC),得到如图两种成分。图3 样品的三维荧光光谱 通过荧光分布成像系统中的智能光谱算法,将拍摄的样品图像分离为反射成分图像和荧光成分图像,如图所示。图4 样品的拍摄图像和反射、荧光图像在荧光分布成像系统软件中,可以将不同激发波长下样品的图像信息保存为如下缩略图,直接用于文档中。图5 不同激发波长下的样品图像(缩略图)对获得的样品荧光图像和反射图像进行分区,如下图将样品测量区域分成5x5的格子,选取不同的格子,坐标系中便显示对应的光谱。图中选取的两个位置分别对应平行因子分离出的成分1和成分2。图6 样品的荧光图像和荧光光谱图7 样品的反射图像和反射光谱基于以上样品的荧光图像和反射图像,软件自动计算出对应的量子产率分布图像,如下图,通过点击图像中不同的区域,可以获得对应的量子产率曲线。图8 量子产率分布和不同激发波长的量子产率因此使用荧光分布成像系统将样品在不同激发波长下的拍摄图像分离为反射图像和荧光图像,可以计算出影响荧光材料发光效率的量子产率分布图,样品中黄色区域的量子产率约60%,红色区域的量子产率约35%。 3. 总结 荧光分布成像系统是日立首创的全新技术,与日立超高扫描速度的荧光分光光度计联用,助力客户实现更精细化的荧光分析。拨打电话400 630 5821,获取更多信息!
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