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液态水含量

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  • Science:火星冰川下液态水的雷达证据
    p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 据国外媒体报道,火星极地冰盖底部存在液态水的假说于30多年前首次提出,之后的争论一直没有决定性的结果。无线电回声探测(radio echo sounding,RES)是很适合用来解决这一争论的技术,因为低频率雷达被广泛用于探测陆地极地冰盖底部的液态水,效果也很成功。冰与水之间,或冰与水饱和沉积物之间的界面,能够产生明亮的雷达发射。火星快车号(Mars Express)探测器上的火星亚表面和电离层探测高新雷达(Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding,MARSIS)正是用于进行RES实验的设备。MARSIS已经在火星亚表面进行了超过12年的调查,搜寻液态水的证据。有报道显示,在靠近南极层状沉积(South Polar Layered Deposits,SPLD),即火星南极冰盖最厚部分的区域具有强烈的基底回波。这些特征被解释为,由于雷达信号通过非常冷的纯水冰层传播,因而衰减可以忽略不计。在南极层状沉积的其他区域因此也探测到反常的明亮反射。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/fe5efc18-11dc-4cf6-9b1b-26bf19a199e2.jpg" title=" sinaa.png" / & nbsp MARSIS采集的雷达数据 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 在地球上,对极地冰盖上收集的雷达数据的解释通常基于定性(基岩形态)和定量(反射雷达的峰值功率)分析的结合。MARSIS的设计,尤其是其非常大的足迹范围(约3到5千米),无法提供很高的空间分辨率,极大限制了它通过基底地形识别冰下是否存在水体的能力。因此,对极地沉积底部液态水的精确探测要求定量估算基底物质的相对介电常数(以下称为介电常数),该数值决定了雷达回波的强度。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 在2012年5月29日至2015年12月27日间,MARSIS调查了火星南极高原一处宽200千米的区域,中心位于193° E, 81° S,与之前一项研究的区域基本对应。无论是从火星轨道激光测高仪(Mars Orbiter Laser Altimeter,MOLA)的地形数据,还是在现有的轨道图像中,这片区域都没有展现出任何异常的特征。这里地形平坦,由水冰和含量10%到20%的尘埃组成,并且季节性地覆盖一层厚度不超过1米的干冰。火星勘测轨道飞行器(Mars Reconnaissance Orbiter)上的浅地层雷达对该区域进行了更高频率的雷达观测,揭示了SPLD中几乎没有任何内部分层,并且未检测到任何基底回波,与北极层状沉积和SPLD其他区域的观测结果形成鲜明对比。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/bf3e2987-e9bc-448a-954b-b5b3fef73243.jpg" title=" sinab.png" / & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 基底地形和反射回波功率 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 通过发射以3和4MHz或4和5MHz为中心的紧密间隔无线电脉冲,利用机载未处理数据模式获得了总共29个雷达剖面图。观测是在探测器位于火星夜面时进行的,以最大限度地减少信号的电离层散射。图2A显示了在该区域收集的一张MARSIS雷达图,图中尖锐的表面反射之后,是由SPLD内层间界面产生的若干次反射。这些回波中最后一个代表了富含冰的SPLD与底层物质(以下称为基底物质)之间的反射。在大多数调查区域,基底反射微弱且分散,但在某些位置,基底反射却非常锐利,并且具有比周围区域和表面更大的强度(明亮的反射)(图2B)。在多个轨道的观测重叠的情况下,以相同频率采集的表面和亚表面回波功率具有一致的数值。 /p p style=" text-align: justify " 表面和基底回波之间的双向脉冲传播时间可用于估计亚表面反射体的深度,并绘制基底地形图。假设SPLD内的平均信号速度为170m/μs,接近在水冰中的传播速度,那基底反射体的深度就大约是表面以下1.5千米。MARSIS大范围的足迹和基底回波在明亮反射体外部扩散的属性阻止了基底地形的细节重建,但是可以识别出一条从西向东的区域斜坡(图3A)。明亮反射体集中的亚表面区域在地形上是平,而且被较高的地面包围,除了在其东侧存在一个凹陷。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 介电常数可以提供对基底物质组成的约束,原则上可以从SPLD底部反射信号的功率中获取。遗憾的是,我们并不知道MARSIS天线的辐射功率,因为它无法在地面上校准(这得归咎于仪器的大尺寸),因此反射回波的强度只能根据相对量来衡量。通常是将亚表面的回波强度归一化为表面值,也就是计算基底和表面回波功率的比率。这种方法的优点还在于补偿信号的电离层衰减。按照这种方法,我们将亚表面回波功率归一化为沿各个轨道计算的地面功率的中值;我们发现,在给定频率下,所有归一化剖面产生了一致的基底回波功率值(图S3)。图3B显示了归一化后基底回波功率的区域图;在所有交叉轨道上,明亮反射体都位于193° E, 81° S附近,勾画出了一个定义明确、宽20千米的亚表面异常。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/bc0feb22-cc22-4162-8613-2c33e2b82141.jpg" title=" sinac.png" / & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 介电常数模拟和获取结果 br/ /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 为了计算基底的介电常数,我们还需要有关SPLD介电特性——取决于沉积物的组成和温度——的信息。由于水冰和尘埃的确切比例未知,又由于表面和SPLD底部之间的热梯度受到很大限制,因此我们探索了这些参数的可能取值范围,并计算了相应的介电常数范围。我们做出了以下通用假设:1)SPLD由水冰和尘埃(含量从2%到20%不等)混合组成;2)SPLD内部的温度剖面是线性的,从表面的固定温度(160K)开始,上升到SPLD底部的可变温度(170K到270K)。通过考虑平面波与一个三层结构的正常撞击来计算各种电磁场景,三层结构分别是:具有自由空间介电常数的半无限层;代表SPLD的均匀层;以及代表SPLD下方物质,具有可变介电常数值的另一个半无限层。该计算输出的是一个包含一系列曲线的包络,这些曲线将归一化的基底回波功率与基底物质的介电常数联系起来(图4A)。这一包络通过对每个允许的介电常数值与归一化基底回波功率值的概率分布值进行加权,从而确定基底介电常数(包括明亮区域的内外)的分布(图4B)。该过程产生了两个基底介电常数的独特分布,估计位于明亮反射区域的内部和外部(图4C和图S4),其在3、4和5MHz的中值分别是30 ± 3、33 ± 1和22 ± 1,以及9.9 ± 0.5、7.5± 0.1和6.7 ± 0.1。明亮区域外部的基底介电常数在4到15之间,是典型的干燥陆地火山岩。这也与SPLD基底物质之前的预估值(7.5到8.5),以及火星中纬度表面致密干燥火成岩的雷达表面回波功率值一致。与此相反的是,此前在火星上并没有观察到像明亮区域内这么高的介电常数值。在地球上,大于15的介电常数值很少与干燥物质联系在一起。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 采集于南极和格陵兰的RES数据显示,大于15的介电常数值可以用来指示极地沉积下方存在液态水。基于地球和火星在物理现象上的明显类比,我们可以推断,从SPLD下方明亮区域中获得的高介电常数值(部分)是水饱和物质和/或液态水层造成的。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 我们分析了SPLD下方明亮区域的其他可能解释。例如位于SPLD顶部或底部的干冰层,或者整个SPLD中水冰的极低温度,与表面反射相比,这些都可能增强基底回波功率。我们否定了这些解释,有的因为需要非常具体且不大可能的物理条件,有的则是因为它们不足以导致强烈的基底反射(图S5和S6)。尽管SPLD底部的压力和温度与液态二氧化碳的存在可以相容,但它的相对介电常数(约为1.6)要比液态水(约为80)低很多,因此不能产生明亮的反射。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 此前有研究利用凤凰号着陆器的湿化学实验室(Wet Chemistry Lab)发现,火星北部平原土壤中含有大量的镁、钙和高氯酸盐,支持了极地沉积底部液态水的存在。高氯酸盐可以通过不同的物理和/或化学机制形成,并且已经在火星的不同区域被发现。因此,可以合理地假设它们也存在于SPLD的底部。由于极地沉积底部的温度估计约为205K,又由于高氯酸盐能强烈抑制水的冰点(镁和钙的高氯酸盐能使水的冰点分别降至204K和198K),因此我们认为,在极地沉积底部有可能存在一层高氯酸盐水。这层盐水可以和基底土壤混合,形成污泥,或者位于基底物质上方,形成局部盐水池。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 此前在火星冰川下方的雷达探测中,液态水证据的缺乏已经被用来支持这样的假说,即火星极地冰盖对基底融化而言太薄了,一些作者声称液态水可能位于比以往认为的更深的位置。MARSIS的数据显示,在相对较浅的深度(约1.5千米),液态水也可能稳定地存在于SPLD下方,从而约束了火星水圈的模型。SPLD的原始数据覆盖范围十分有限(只占南极高原面积的几个百分点),加上融水区域的面积需要足够大(直径数千米,厚度几十厘米)才能被MARSIS探测到,从而限制了识别小型液态水体及其之间是否存在液态连接的可能性。因此,没有理由认定火星亚表面水体的存在只局限于某一区域。 /p p br/ /p
  • 133万!长安大学激光液态水同位素分析仪采购项目
    项目编号:CZB2022086H , SCZC2022-ZB-1518/001项目名称:长安大学激光液态水同位素分析仪采购项目预算金额:133.0000000 万元(人民币)采购需求:激光液态水同位素分析仪采购,具体要求详见招标文件。合同履行期限:自合同签订后60个日历日内完成交货、安装、调试。本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 海拔5100米与海拔7100米水中的氘含量有什么区别?
    低氘水是什么水?低氘水,英文名 deuterium depleted water,简称DDW。在英语的语义里,叫贫氘水(氘减少的水)。据说低氘水具有活化免疫细胞、改善机体基础代谢水平、抗细胞突变和延缓衰老等功能,有益于生命体的生存发展和繁衍,对于人类的健康具有重要意义。生物体总是优先利用氢,而不是氢的同位素——氘,相比而言,低氘水对人体更友好。目前市场上可以购买到的天然低氘水,均来自青藏高原,氘丰度为-152‰,今天我们就一探究竟。 初步检测在某东APP购入一瓶7100念青唐古拉山冰山弱碱性水和一瓶5100西藏冰川矿泉水后,我们使用液态水同位素分析仪分别对其进行了氢氧同位素检测,检测过程及结果如下:过程 ① 使用仪器及精度:仪器---GLA431-TLWIA( TLWIA -912)液态水同位素分析仪(δ2H, δ17O, δ18O,d-excess, 17O-excess)重复性/ 精度---高精度模式(1σ,110 未知样品/ 天):保证精度:δ2H根据检测结果可知,7100念青唐古拉山冰山弱碱性水与5100西藏冰川矿泉水的氘含量均很低。相比而言,7100西藏冰川矿泉水的氘含量会更低一些,达-143.2110‰,但是与其宣传的-152‰还具有一定差距。对比检测检测结束后,我们又对公司平时购买的景甜桶装水进行了检测,结果显示其δD值为-67.2367‰。同样是水,氘含量的差异为何如此之大?自然界中水同位素组成是呈有规律变化的:从赤道到高纬度地区、从海洋到大陆内部、从低海拔到高海拔地区,重同位素的亏损依次递增,构成纬度效应,大陆效应和高度效应。这是由于水在蒸发、凝聚过程中的同位素分馏效应,蒸发时轻同位素优先汽化,凝聚时重同位素优先液化,随着蒸发、凝聚过程的不断进行,造成轻同位素在逐渐增加。本次检测中使用的液态水同位素分析仪,兼具高速度和高精度,可进行野外在线连续测量,提供了同位素测量的新方式。此外,公司的其它各类同位素分析仪,可广泛应用于液态水、植物水、土壤水、酒水饮料、医药检测、果实等。ABB LG液态水同位素分析仪一台仪器的价值不仅在于数据检测的精准性,更在于为所需之人提供便捷的服务。因此,作为一家科技公司,我们致力于技术研发,力求给客户提供先进的高科技产品,同时也致力于技术服务,提供同位素检测的服务和渠道,希望能给更多有需求的用户带来更便利的技术检测。
  • 复原乳相关检测标准缺失 两三成液态奶没有标示
    卫生部重申《乳品安全国家标准》,但业界指出复原乳相关检测标准缺失   新国标难治复原乳“用而不标”   7月13日下午,卫生部召开新闻发布会介绍乳品安全国家标准有关情况,再次重申我国已批准公布的66项乳品安全国家标准(以下简称“新国标”)与国际标准的要求完全一致。其中卫生部官方网站挂出的《乳品安全国家标准问答》再次重申,巴氏杀菌乳不允许使用复原乳,而其他使用了复原乳的液体乳需要在标签上明确标识。不过日前有业内人士透露,由于复原乳相关检测标准缺失,近一两年政府抽检乳品并没有涉及该指标。目前市面上可能仍有两到三成的液态乳使用了复原乳但是又没有明确标示出来。   政策-卫生部明确“用了复原乳要标示”   记者在《乳品安全国家标准问答》的第七点“液体乳安全标准有何特点”看到,液体乳标准明确了复原乳的使用,并要求在标签中予以标识。其第十七点则明确:按照乳品安全国家标准的规定,巴氏杀菌乳不允许使用复原乳。为了保护消费者知情权,其他使用了复原乳的液体乳,需要在标签上明确标识。   其实,国家监管部门重申规范复原乳的标示的必要性此次并非首次。2005年《国务院办公厅关于加强液态奶生产经营管理的通知》(国办发明电(2005)24号)以及2007年11月国家质检总局、国家农业部联合发步《关于加强液态奶标识标注管理的通知》以及检总局去年公布的《乳制品生产企业监督检查规定》都重申了该项规定。当初出台这些规定的初衷就是用奶粉加工还原成液态奶出售已经存在多年。   市场-或有两三成液态奶“用而不标”   据一资深的业内人士透露,生产厂家使用复原乳制作鲜奶,一方面是由于奶源稀缺与市场需求大之间有矛盾。另一方面则是利益的驱动。如果用还原奶来做酸牛奶,奶粉细菌总数监控容易,可以一批次地来检,而用鲜牛奶来做,则每天收购的鲜牛奶都要检。此外,以奶粉来还原,奶粉便于储藏,可根据市场的需求来生产,但是鲜牛奶无论市场需求如何必须得天天清理。此外,用奶粉还原,奶价比鲜奶便宜。   而一乳制品生产企业的负责人也告诉记者,目前国产奶粉的价格约在3万元/吨左右,以一吨奶粉可还原8.5吨液态奶来算,每吨复原乳的价格也就3500多元。但是广东目前的鲜奶价格高达4200元/吨。如果用复原乳生产液态奶利润空间巨大。”   7月14日,记者在市面上走访乳制品市场时发现,目前在包装上明确标明使用了复原乳的仅有旺仔牛奶以及娃哈哈的营养快线,而明确标注了复原乳使用含量的仅有旺仔牛奶。而在酸奶方面,光明畅优两款原味酸奶和e+100酸奶的配料表上也有标注复原乳。其他众多酸奶产品的配料表均表示用鲜牛奶制作。这是否说明市面上大部分乳制品、包括液态奶均很少使用复原乳为原料,而且标注得相当规范呢?实际上并非如此,面对记者的这个疑问,上述资深乳业人士向记者透露,目前市面上可能有两三成的液态奶有使用还原乳,但是就没有在包装中如实标示出来的。   而另一名不愿透露姓名的乳业人士也透露,酸奶是比较容易使用复原乳的品类之一,因为酸牛奶用还原奶发酵可以增加产品的凝固度。而受酸奶发酵工艺的影响,企业在酸奶中添加复原乳,即便是加入比例高达50%,一般的消费者也吃不出与用鲜牛奶为原料的酸奶做出来的口感有何区别,而且用复原乳做出来的酸奶香味往往更浓,这或许更受消费者欢迎。   由于受三聚氰胺事件的影响,2008年曾出现过一波杀牛热,促使2009年全国牛的存栏比2008年减少了9%,今年牛奶市场已经恢复,奶源的缺口开始显现。上游奶源满足不了市场的需求,这也是企业用奶粉还原的原因之一。   不过对于目前这种隐瞒标注使用了复原乳的行为,众多乳业人士都认为,国家有规定乳企可以生产用奶粉勾兑的复原乳,但必须在外包装上注明“复原乳”字样。   业界-复原乳统一检测标准有待制定   据了解,针对液态奶中是否有用到复原乳,我国曾经探讨过一套鉴别标准,即根据糠氨酸和乳果糖两种物质在液态乳中的含量判定。不过据透露,目前这种检测手段在实际运用过程中有误差,因为糠铵酸含量的高低不仅仅受是否加入了复原乳的影响,液态奶在加工过程中加热时间过长、过高都有可能影响其数值。   据上述资深乳业人士透露,近一两年政府对企业的抽检并没有检还原奶项目。如果没有检验的标准,新国标此项规定等于形同虚设。   而一乳制品企业的负责人则表示,新标准要求巴氏杀菌乳不允许使用复原乳,其他使用了复原乳的液体乳需要在标签上明确标识,这个规定是对的。但问题是现在缺乏相关实施细则的指引,比如还原奶的检测标准、检测的范围、哪个管理部门负责监督实施、是否应该所有企业一视同仁地抽检此项目等问题都需要有明细的说明。   此前有分析人士指出,其实要检测企业是否有将复原乳用于液态奶中而不标注出来,只要对企业收购鲜奶的数量、使用鲜奶的情况等数据进行备案就能知道企业收购鲜奶数量与最终产品的数量是否匹配。也可通过给企业发放鲜奶标示来监控。台湾地区的做法是行业协会和政府联手给乳制品企业发放鲜奶标示,收购多少鲜奶生产多少鲜奶,发放多少标示。   链接-什么叫复原乳?   复原乳又称“还原乳”或“还原奶”,是指以乳粉为主要原料,添加适量水制成与原乳中水、固体物比例相当的乳液。   按照我国现行标准,以鲜奶和复原乳为原料制成的液态奶其蛋白质和脂肪含量的确是一样的,但这并不等于其营养价值是一样的。一资深乳业人士告诉记者,由液态奶制成奶粉的过程需要经过两三次的提温脱水、而由奶粉制成复原乳还得再消毒、加温,数次的提温必定会造成其维生素以及其他营养成分的流失。
  • 科学岛团队在多功能液态金属水凝胶方面取得新进展
    近期,中科院合肥物质院固体所高分子与复合材料研究部田兴友和张献研究员团队联合郑州大学杨艳宇副教授等,利用镓铟合金( EGaIn)引发聚合,并作为柔性填料,构建了一种可用于人机交互和红外伪装的超拉伸、自愈合的 LM/PVA/P(AAm-co-SMA)双网络水凝胶。相关结果发表在 Materials Horizons 上。   水凝胶是一种具有三维网络结构的软材料,通过引入离子、导电聚合物和导电填料,可获得导电水凝胶。但是,由于导电聚合物共轭结构的固有刚性、导电填料与水凝胶基体的不相容性,以及盐析效应,目前大多数导电水凝胶的机械性能较差,如韧性低、抗拉强度低、自恢复和自愈合性能不理想,大大限制了水凝胶的应用领域。   镓铟合金(EGaIn)作为一种熔点接近或低于室温的液态金属(LM),可以通过超声波分散制备成EGaIn微球,用作纳米填料。与其他刚性纳米填料不同,它们可以适应聚合物基体的变形,从而有效地增韧聚合物。此外,EGaIn中的镓(Ga)可以引发乙烯基单体发生自由基聚合。Ga3+能够与羧基、羟基进行配位,形成动态牺牲键,用于耗散能量。因此,镓基液态金属具有改善聚合物基体机械性能的潜力。   鉴于此,研究人员利用镓铟合金( EGaIn)引发聚合,同时作为柔性填料,构建了一种超拉伸和自愈合的 LM/PVA/P(AAm-co-SMA)双网络水凝胶。刚性的 PVA微晶网络和韧性的 P(AAm-co-SMA)疏水网络的协同作用,以及聚合物网络之间的离子配位和氢键(多重物理交联),赋予了 LM水凝胶优异的超拉伸性( 2000%)、韧性( 3.00 MJ/ m3)、抗缺口性和自愈性(室温 24 h愈合效率大于 99%)。 LM水凝胶表现出敏感的应变感应行为,可用于人机互动以实现运动识别和健康监测。另外由于 EGaIn具有良好的光热效应和低红外发射率, LM水凝胶在红外伪装方面显示出巨大的应用潜力。   合肥物质院张献研究员和郑州大学杨艳宇副教授为文章的共同通讯作者,硕士生李宵飞为论文第一作者。该研究工作得到国家自然科学基金、合肥物质院院长基金的支持。图 1. 液态金属水凝胶的机械性能表征。图 2. (a) 压力传感器的原理图; (b, c) 在压力传感器上写 "CAS " 和 "USTC " 时的电阻变化; (d) 人机交互系统的示意图; (e) 戴着人机交互手套的志愿者打开他的手指, LED 屏幕显示数字 "5" ; (f) LM 水凝胶制备的人机交互手套根据志愿者手指的弯曲情况显示数字。
  • 科学家根据“祝融号”返回的沙丘表面特征提出现代火星存在水
    现代火星是否存在液态水,对于星际移民、近代火星气候演化研究具有重要意义。液态水是塑造火星宜居环境乃至存在生命的前提。以往研究已证明早期火星曾存在大量液态水,而后伴随火星早期大气逸散,气候环境发生重大转变,极低的气压和水汽含量导致今天火星上液态水难以稳定存在而只能以固态或气态的形式存在。然而,“凤凰号”机械臂上观测到的液滴证明当前火星高纬度地区夏季可以出现含盐液态水,数值模拟也显示适合液态水存在的气候条件可以短暂出现在当今火星某些地方。然而,气温最高的火星低纬度地区是否存在液态水,至今仍缺少直接的观测证据。   2021年我国“天问一号”火星任务搭载的“祝融号”火星车成功着陆于乌托邦平原(Utopia Planitia,UP)南部边缘(109.925°E, 25.066°N)。该地区位于火星北半球晚西方纪低地(northern lowlands)单元,属于火星低纬度地区。截止冬季休眠,“祝融号”火星车工作了350多个火星日,行程约2千米,获得了大量宝贵的科学探测数据。   中国科学院地质与地球物理研究所研究员秦小光、王旭、吴海斌,联合国家天文台研究员刘建军、任鑫,大气物理研究所博士孙咏等,利用“祝融号”搭载的导航地形相机、多光谱相机和火星表面成分探测仪,对该地区沙丘表面的微观形貌特征和物质成分特征开展研究,首次发现了“祝融号”着陆区的沙丘表面存在结壳、龟裂、团粒化、多边形脊、带状水痕等表面特征(如图),同时,通过光谱数据分析发现,沙丘表面富含含水硫酸盐、蛋白石、含水铁氧化物等物质成分。科研人员结合“祝融号”火星气象仪的实测数据和其他火星探测器的地表观测气象数据,在排除地下水和CO2的可能后,确定这些表面特征与降温时在含盐沙丘表面的降霜或降雪有关。含盐沙粒促使霜雪在低温下融化形成含盐液态水,盐水干燥后含水的硫酸盐、蛋白石和铁氧化物等含水矿物胶结沙粒形成风沙团粒乃至结壳,且结壳进一步干燥形成龟裂。后期的再次降霜降雪在结壳上进一步形成多边形脊和带状水痕等液态水活动痕迹。同时,根据沙丘上陨石坑的统计,确定沙丘形成于距今约40-140万年前以后,结合水的三相图关系推定,在晚亚马逊纪的火星地轴大倾角时期,水汽从极地冰盖向赤道方向的扩散传输导致火星低纬度地区出现多次湿润环境,由此研究提出,火星地轴大倾角时低纬度地区低温有助于降霜降雪、导致含盐沙丘表面结壳和团粒化,造成沙丘固化并留下液态水活动痕迹的形成模式。   上述成果推进了在火星低纬度地区液态水地面观测证据的研究,揭示了在表面温度相对温暖、适宜的低纬度地区,现代火星气候可出现更潮湿的环境。这对探索火星气候演化历史、寻找宜居环境具有重要意义,并为未来寻找生命存在提供了关键线索。相关研究成果发表在《科学进展》(Science Advances)上。 沙丘表面水痕迹。(a)图e中剖面位置地形等高线图;(b)亮结壳上条带状痕迹和疑似水浸土块碎屑与暗沙垄上风沙团粒的MSCam相机鸟视照片;(c)亮多边形脊和龟裂的放大图像;(d)环形区及其条带状边界痕迹的照片;(e)亮沙丘西翼两个纵向暗沙垄之间洼槽的三维图像,其中白虚线是图f剖面的位置;(f)图e中白虚线的地形剖面图。
  • 原生态有限公司应邀参加第十四届中国水论坛
    8月25-27日,第十四届中国水论坛在长春召开,原生态有限公司应邀参加了此次会议,并展示了L2140-i超高精度液态水和水汽同位素分析仪、G2201-i CO2 CH4同位素分析仪、CRS-1000/B土壤含水量测量系统以及IM-CRDS水同位素分析仪等多款仪器。本次大会由中国科学院东北地理与农业生态研究所、吉林大学、吉林省科学技术协会、长春市科学技术协会等单位共同承办,以“面向未来的水安全与可持续发展”为主题。超过600位的水科学领域专家学者参会,围绕变化环境下水循环演变与水资源配置、生态水文与水生态文明建设、农业水资源高效利用、地下水管理与污染修复以及河湖水系连通理论与技术等7个议题,与会专家学者开展了广泛、深入的讨论。多位中科院院士做了精彩的特邀主题报告。我公司非常重视此次会议,由公司销售总监周女士亲自带队参与了此次盛会。值得一提的是,我公司展示的仪器,特别是超高精度液态水和水汽同位素分析仪(L2140-i、L2130-i)、CRS-1000/B土壤含水量测量系统两款仪器,得到了与会专家学者的极大关注,大会期间不断有专家学者来到我公司展台前,对超高精度液态水和水汽同位素分析仪(L2140-i、L2130-i)、CRS-1000/B土壤含水量测量系统的仪器性能、操作使用等相关问题进行详细地咨询,领取产品资料,并留下仪器使用需求和购买意向。我公司销售工程师刘洪涛就与会学者关心的问题,进行了耐心而细致地解答。超高精度液态水和水汽同位素分析仪(L2140-i、L2130-i),可做到一个设备进行固态水、液态水和气态水的同位素测量,具有极高的稳定性、灵敏度、精度以及野外的耐用性,对环境温度变化不敏感,具有最小的记忆效应和漂移。CRS-1000/B土壤含水量测量系统,是一套创新的中尺度土壤含水量测量系统,该分析仪通过测量近地面环境宇宙射线中的快中子浓度,确定土壤含水量。其主要特点是无危害、非接触、无破坏、不受土壤质地和盐分等影响。此外,该分析仪测量范围大、测量深度适中,可野外连续自动测定大面积的土壤含水量,是遥感反演土壤含水量的有效验证手段。原生态有限公司(即北京普瑞亿科科技有限公司)非常注重产品应用培训和售前售后技术服务,投资500万建立了开放实验室,依托现有设备,通过与用户互动,进行样品分析测试、咨询服务、售后培训和维修等工作。通过参加本届水论坛,进一步促进了我公司与研究学者的深入交流,加强了与同领域科研机构和大学的对接,原生态有限公司会一直致力于搭建提供优秀的解决方案和先进的仪器设备的平台,为我国经济社会可持续发展和生态文明建设的水安全保障提供支持。产品链接:G4301 便携式CO2 CH4 H2O分析仪IM-CRDS水同位素分析仪CRS-1000/B土壤含水量测量系统超高精度液态水和水汽同位素分析仪(L2130-i、L2140-i)G2201-i CO2 CH4同位素分析仪RhizoScan原位根系扫描仪关于北京普瑞亿科科技有限公司: 北京普瑞亿科科技有限公司以经营稳定性和放射性同位素分析仪、超痕量气体分析仪、环境气象观测系统、元素分析仪等仪器设备为主,兼顾自主创新研发,致力于为广大用户提供先进仪器设备和成套解决方案的综合性企业。公司在温室气体研究、同位素分析、食品掺假和溯源分析、痕量气体检测、元素分析、气象观测、应急响应、军事防御、城市安全等领域开展工作。 北京普瑞亿科科技有限公司已与多家国际著名厂商签订独家代理协议,负责其产品在中国区的推广、销售、维修和技术支持等服务。主要包括以激光稳定性同位素分析仪和超痕量气体仪而著称的美国Picarro公司,以提供高品质民用航空和军事气象站解决方案而著称的美国Coastal公司,以提供中尺度土壤含水量测量系统而著称的美国Hydroinnova公司,以提供最高精确度绝对碳含量测量而著称的美国UIC公司,以基于零空白自动取样技术的高品质微型元素分析仪而著称的意大利NC Technologies公司,以提供多用途光谱分析系统解决方案而著称的德国Tec5公司;同时与美国PerkinElmer公司,美国ThermoFisher公司等进行深度合作,并与波兰Easy Test ,美国2B,美国Apollo SciTech等公司达成合作共识。 更多详情请关注北京普瑞亿科科技有限公司官网:www.pri-eco.com
  • ECH发布液化气体水含量测定仪新品
    Aquamax KF PRO LPG用于LPG(液化石油气)和LNG(液化天然气)中液化及气体样本的水分含量进行简便、准确的测定。Aquamax KF PRO LPG囊括了用于LPG和气体中ppm级水分测定的所有功能。安装了脱硫除尘筒消除了所有副反应。样品循环运作可实现测试全过程自动化,测试通量高达125个样品/天!产品特点:●自动压力调节●带直接喷射的输送管线●冲洗旁路和润洗过程自动化●测量池无需隔膜 (仅需电解液)●可设定专用测试方法●测试结果类型(数据单位): μg, ppm (气体体积), Vppm, Mppm, Mol ppm(使用公式生成器换算)●配置的脱硫除尘筒可消除所有的副反应●无需干涉计算●48小时内可开展250次测试●测试过程完全自动化,操作者无需进行输入●不需要任何标定或校准,适用于所有类型气体的测试●无需单另外的润洗气体●润洗过程完全自动化●无需称量天平●样品通量高,试剂寿命长 ●设备结构紧凑创新点:(1)新增加硫反应阱设计,减少含硫物质干扰 (2)可以通过设置进样气体体积,设置气体反应次数 (3)进样口即插即用 液化气体水含量测定仪
  • 测定水分含量与水活度仪的意义
    测定水分含量与水分活度的意义水分测定的意义:首先,它是是重要的质量指标之一,控制食品水分含量,对于保持食品具有良好的感官性状,维持食品中其他组分的平衡关系,保证食品具有一 定的保存期等均有着重要的作用。其次是一项重要的经济指标,水分含量是物料衡算的依据,同时可了解食品水分的含量和掌握食品的基础数据,并增加其它项目的可比性。对于它们的品质和保存,进行成本核算,提高工厂的经济效益等均具有重大意义后,水分的含量高低,对微生物的生长及生化反应都有密切的关系。而水分活度则反映食品与水的亲和能力大小,表示食品中所含的水分作为生物化学反应和微生物生长的可利用价值。水分活度值的大小对食品的色、香、味、质构以及食品的稳定性都有着重要影响。各种微生物的生命活动及各种化学、生物化学变化都要求一定的水分活度值,故水分活度值与食品的保藏性能密切相关。相同含水量的食品由于它们的水分活度值不同而保藏性能会有明显差异。 在固形物组分一定时,水分含量和水分活度有着直接的关系,当水分含量增加时水分活度也增加,在生产中通过对水分活度的测定可以快速监控水分含量的变化,从而作为水分含量监控的重要手段。水含量和水活性之间的关系是复杂的。水分活度的增量与水含量的增量几乎总是伴随,但是非线性地。水活性和水分之间的这个关系在一个特定温度称水分吸着等温线。 (1)测水分含量 方法一——干燥法 此方法要求:①水分是wei一的挥发的物质,不含或含其它挥发性成分极微。②水分的排除情况很完全,即含胶态物质、含结合水量少。③食品中其他组分在加热过程中发生化学反应引起的重量变化非常小,可忽略不计,对热稳定的食品。(2)测水分活度 水分活度定义为物质中水分含量的活性部分或者说自由水。水分活度被认为是产品稳定性的一个重要指标。通过适当的方法(包括干燥、大量的糖或者盐与水的化学结合)控制水分活度达到产品长期保存,这种方法被人类长期使用。从微生物的角度来说,控制水分活度可以抑制微生物的生长。这就能解释蜂蜜、蜜饯、咸菜为什么不容易长菌。但是必须指出,控制水分活度不止能控制微生物的生长,产品的化学和物理性能也得到了很好的保存。方法一——扩散法 GYW-1M水分活度仪工作原理是把被测样品置于密封的空间内,在保持恒温的条件下,使样品与周围空气的蒸汽压达到平衡,再利用冠亚专业的测量技术来反应出样品当前的活度.水分活度仪特点可检测各种(固态物、液态物)物品采用高精度进口传感器性能稳定,检测精度高测量时间短,操作简便触摸彩屏操作,可自定义屏幕背光亮度多个通道同时测量打印输出功能曲线绘制功能以及电脑数据采集系统,可供后期数据的比较与分析。水分活度仪技术指标(1) 供电电压:交流220V(47~63Hz)(2) 工作环境:温度0~50℃ 湿度0~95%RH(3) 测量范围:温度0~50℃ 活度0.000~1.000AW(4) 测量精度:温度± 0.1℃ 活度±0.013(@25℃)(5) 重 复 性:≤0.010(6) 分辨率: 0.001AW(7) 测量时间: 一般样品几分钟(8) 测量通道:单通道(可根据客户的要求定制) (9) 校准方式: 自动校准(校正值补偿功能) (10) 显示方式:大触摸彩屏 反应时间快(11) 显示速度:实时显示检测曲线(12) 操作方式:触摸(13) 输出方式:微型打印机(14) 通讯方式:RS232(15)功 耗: 20W(16)外形尺寸:280mm×226mm×120mm
  • 哈尔滨工业大学(深圳)马星课题组 《Advanced Science》:超声辅助实现液态金属墨水的非
    镓基液态金属(LM)是目前柔性电子制造应用最广泛的,这主要归因于它们具有低熔点、高电导率和热导率、低粘度、几乎无毒、饱和蒸气压低等物理特性。已有许多文献报道液态金属图案化的方法,主要包括模板法、增材法、减材法和注射法等。但LM的高表面张力妨碍了其在各种基材表面的直接印刷或涂布,较大地限制了其在柔性电子领域的广泛应用。目前为了解决这一问题,研究人员开发出由表面活性剂稳定的LM微米/纳米颗粒组成的LM墨水,它可以粘附在大多数基底上,从而实现了LM电子产品的定制与多样化,同时该方法极大提高了LM墨水的适用性和生产效率,且已广泛应用于智能穿戴柔性电子的各个领域。但需要注意的是,镓基LM在大气环境下表面会产生一层致密的并具有一定机械强度的氧化膜(约3~10 nm),氧化膜和其上附着的表面活性剂分子使镓基LM墨水液滴被孤立起来从而使墨水绝缘。为了获得导电路径必须打破氧化膜使内部的LM流出并融合,从而构建导电通路。目前研究人员主要通过机械烧结(拉伸或挤压)、激光烧结和自烧结等方法制备LM墨水导电电路,破坏氧化物外壳。但上述方法都面临着诸多挑战,如机械烧结过程的操作精度较低、LM较高的流动性使其易于与其他电子器件接触导致线路短路、挤压弹性封装层可能导致LM泄露、难以实现粗糙及复杂表面(如弯曲、凹槽等表面)的机械烧结。激光烧结虽能改善上述的问题,但其成本较高且由于光的反射和散射,复杂曲面图案的凹槽、拐角和孔隙等区域无法获得足够的能量实现导电通路,且来自激光的能量可能会对柔性基底造成热破坏从而使电子器件变形并损坏。自烧结方法主要利用由溶胀或毛细力引起的聚合物的膨胀来破坏氧化膜,虽然其保护了柔性基底但需要长时间的水蒸发过程,严重降低了制造效率。综上所述,目前提出的烧结LM导电墨水的方法仍存在各自的局限性,寻找一种操作快速便利并能制造烧结复杂表面结构LM墨水图案的方法对柔性电子制造有着重要的影响。近期,哈尔滨工业大学(深圳)马星教授团队提出一种超声辅助烧结策略,该策略不仅可以保持LM电路的原始形态,而且可以在各种复杂表面形貌的衬底上烧结电路。通过该方法实现了柔性材料上LM电路的烧结,并验证了该方法在构建可拉伸或柔性电子器件方面的可行性。其提出利用水作为能量传输介质,实现了与基底材料间接接触的远程烧结,极大地保护了LM电路免受机械损伤。该方法有助于为不同场景下的LM电路构建提供技术途径,如图1所示。相关成果以“Ultrasonic-Enabled Nondestructive and Substrate-Independent Liquid Metal Ink Sintering”发表在《Advanced Science》期刊 上。图1. LM墨水的制备流程示意图,以及LM墨水电路在各种基板上的超声烧结,用于在多种应用场景中制造柔性和印刷电子产品。通过调整超声功率、时间及位置等参数,超声烧结手段可以在硬质的Al2O3基底上打破LM颗粒同时构建导电线路,如图2所示;通过将PDMS和Al2O3结合再施加超声的方法,超声烧结也可以用于构建基于液态金属的柔性电路和器件,如图3-5所示。同时,团队成员使用面投影微立体光刻技术(nanoArch P150,摩方精密)制备了不同的树脂模型,通过在模型上设计沟槽再涂覆墨水的方法实现了三维表面上复杂线路的构建,在曲面和具有沟槽、孔洞的粗糙表面上,机械挤压一类的手段往往因无法接触到液态金属墨水而无法使其烧结,超声法则不存在这个问题,它可以在介质中传播并最终使LM颗粒破裂,这一特性使超声烧结能用于在复杂表面上构建各类不同的导电图案,如图6-7所示。图2. 在刚性Al2O3板上超声烧结 LM 墨水图案。a) LM墨水图案化和印刷LM墨水的超声烧结工艺方案。b) 超声烧结和机械烧结处理的LM墨水图案的比较。c) LM墨水图案表面SEM观察示意图以及超声烧结前LM墨水表面SEM图像。d) 超声烧结后LM墨水表面的SEM图像。e) LM油墨图案横截面的SEM观察示意图和超声烧结前LM墨水的横截面SEM观察示意图。LM墨水电路在-80°C冷冻5分钟后被切断。f) 超声烧结后LM墨水横截面SEM图像。 图3. 柔性基板上 LM 墨水线路超声烧结的研究。a) 实验方案:打印在 PDMS 层上的 LM 墨水图案的超声烧结。b) 基板上振动幅度分布的Ansys仿真。c) LM颗粒在低振幅和高振幅超声波振动下超声烧结的示意图。d) Ansys 仿真结果中 P1-P4 上的振幅。e) 经过不同超声波功率处理后P1-P4上LM墨水线路的电阻(误差条:SD,n = 3)。f) 不同LM墨水线路经不同超声波功率处理后的电阻如图a)所示。超声头位于Al2O3板的中心。绿色柱代表导电线,红色柱为绝缘线。 图4. 烧结参数对柔性基板上LM墨水电路超声烧结效果的影响。a) LM 墨水在 PDMS 基底上超声烧结的示意图。b) 超声烧结后不同厚度PDMS基材上LM墨水的电导率(误差线:SD,n = 5)。c) LM 墨水颗粒的尺寸分布。通过超声处理 (I) 30 秒、(II) 1 分钟、(III) 5 分钟、(IV) 10 分钟来制备墨水。d) 超声烧结(720 W,2 s)前后LM墨水颗粒的SEM图像。I 至 IV 组的 平均粒径分别为 4.21 ± 2.02、2.48 ± 0.88、2.08 ± 0.77 和 1.08 ± 0.41 μm (n = 200)。e) 超声烧结后四组LM墨水线的电导率(误差线:SD,n = 5)。图5. 用于柔性电子制造的 LM 墨水电路的超声烧结。a) 超声烧结辅助制造基于LM电路的柔性电子器件方案。b) LM 柔性应变传感器的图片。c) 应变传感器响应不同拉伸应变的相对电阻。d) 应变传感器在拉伸应变下1000次循环的相对电阻响应,其中最大拉伸应变为30%。e) 准备好的 LM 压力传感器图片。f) 压力传感器在加载不同重量时的相对电阻响应。g) 压力传感器在手指随机按压下的相对电阻响应。 图6. 在水下和粗糙/弯曲表面上对 LM 墨水电路进行超声烧结。a) 实验方案:水下超声烧结过程和 LM 墨水电路的导电性。b) LM 墨水电路导电性的 LED 电路照片。LM油墨电路印刷在圆顶形样品架上,并连接LED和直流电源,这里LED亮起证明LM油墨已烧结。c) 不同超声波功率和烧结距离“d”的水下烧结电路的电导率(误差条:SD,n = 5)。d) LM 墨水电路涂在鸡蛋上。墨水在水下超声烧结,LED 亮起。e) 带凹槽的粗糙表面超声烧结示意图。超声烧结后LED亮,而机械烧结制备的电路LED无法工作。f)通过超声烧结制造的砂纸表面轮廓和砂纸上的导电LM油墨线。砂纸的平均粗糙度(Sa)为71.7 μm。 图7. 3D打印结构件上的超声烧结。a) 树脂模型上机械烧结(i)和超声烧结(ii)的对比示意图。b) 施加超声装置图;c) 包含LED灯的液态金属墨水电路;d) 复杂表面上超声烧结前后的液态金属墨水图案。原文链接:https://doi.org/10.1002/advs.202301292
  • 我国牛奶三聚氰胺含量比国际标准宽16倍
    联合国机构为牛奶中三聚氰胺含量设定新标准   根据世界卫生组织4日提供的消息,联合国负责制定食品安全标准的国际食品法典委员会为牛奶中三聚氰胺含量设定了新标准,今后每公斤液态牛奶中三聚氰胺含量不得超过0.15毫克。   国际食品法典委员会说,三聚氰胺含量新标准将有助于各国政府更好地保护消费者权益和健康。   国际食品法典委员会曾在两年前规定,每公斤用于制造奶粉的牛奶中三聚氰胺含量最多不得超过1毫克,其他食品中,三聚氰胺含量不得超过每公斤2.5毫克。   三聚氰胺是一种有机化学物质,广泛用于塑料、粘合剂、厨房台面、餐具等。曾有牛奶生产者向原料牛奶中掺入了水以增加体积。由于牛奶被稀释,牛奶中蛋白质含量降低。而使用牛奶进行下一步加工的公司,一般通过测量牛奶中含氮量来检测蛋白质含量。因此,添加三聚氰胺能提高牛奶的含氮量水平,从而造成蛋白质水平虚高。向食品中添加三聚氰胺从未获得过联合国食品法典委员会的批准。曾有食品生产企业非法将三聚氰胺添加到食品中,以明显提高蛋白质含量。   国际食品法典委员会系联合国粮农组织和世界卫生组织1963年联合设立的机构,专门负责协调政府间的食品标准,建立有关食品的国际标准体系。   专家称我国牛奶三聚氰胺含量比国际标准宽16倍   据《西雅图时报》今晨报道,世界卫生组织昨日称,联合国负责制定食品安全标准的国际食品法典委员会为牛奶中三聚氰胺含量设定了新标准,今后每千克液态牛奶中三聚氰胺含量不得超过0.15毫克。   该委员会说,新标准将有助于各国政府更好地保护消费者权益和健康。   新标准   不超0.15毫克/千克 禁人为添加   新标准规定,今后每千克液态牛奶中三聚氰胺含量不得超过0.15毫克。委员会曾规定,每千克用于制造奶粉的牛奶中三聚氰胺含量最多不得超过1毫克,其他食品中,三聚氰胺含量不得超过每千克2.5毫克。   世卫组织专家表示,三聚氰胺含量标准指食品中三聚氰胺自然的、不可避免的含量,而非人为添加的含量。制定三聚氰胺含量上限标准,有助于各国区别食品中无法避免且对健康无碍的三聚氰胺含量与蓄意添加三聚氰胺的行为。   向食品中添加三聚氰胺从未获得过联合国食品法典委员会的批准。   该标准不具备法律约束力。   国际食品法典委员会是联合国粮农组织和世界卫生组织1963年联合设立的机构,该机构由184个国家加欧盟地区的代表组成,专门负责协调政府间的食品标准,建立有关食品的国际标准体系。   小链接:三聚氰胺是一种有机化学物质,广泛用于塑料、黏合剂、厨房台面、餐具等。添加三聚氰胺能提高牛奶的含氮量水平,从而造成蛋白质水平虚高。   曾有牛奶生产者向原料牛奶中掺入了水以增加体积,导致牛奶中蛋白质含量降低。而使用牛奶进行下一步加工的公司,一般通过测量牛奶中含氮量来检测蛋白质含量。   乳业专家   国标比国际标准宽16倍   北京东方艾格咨询公司乳业分析师陈连芳上午接受《法制晚报》记者采访时表示,中国国家标准并不低于国际食品法典委员会的标准。他认为,把这样的标准在国际范围内合法化是一件好事。“从前是靠企业自觉,确立标准之后,一旦检测出三聚氰胺含量超标,便成了‘违规’。”   2011年4月20日,我国五部委就三聚氰胺问题发布公告,规定除婴儿配方食品中三聚氰胺限量值为1毫克/千克,其他所有食品(注:包括液态奶)均不得超2.5毫克/千克。   陈连芳表示,如此看来,我国2.5毫克/千克的标准远低于国际食品法典委员会新出台的标准。   “中国的标准更大程度上是临时限定,制定国标的原则就是参考国际食品法典委员会并考虑本国情况,相信中国的标准会根据实际情况进行修订。”陈连芳说。   2008年三鹿奶粉事件之后,欧美等国纷纷采纳了美国的“1毫克/千克”和“2.5毫克/千克”这两个指标,作为各国的规范,“中国也正是参考了这一数值,才制定了临时限量。”
  • 专家称我国牛奶三聚氰胺含量比国际标准宽16倍
    据《西雅图时报》今晨报道,世界卫生组织昨日称,联合国负责制定食品安全标准的国际食品法典委员会为牛奶中三聚氰胺含量设定了新标准,今后每千克液态牛奶中三聚氰胺含量不得超过0.15毫克。   该委员会说,新标准将有助于各国政府更好地保护消费者权益和健康。   新标准   不超0.15毫克/千克 禁人为添加   新标准规定,今后每千克液态牛奶中三聚氰胺含量不得超过0.15毫克。委员会曾规定,每千克用于制造奶粉的牛奶中三聚氰胺含量最多不得超过1毫克,其他食品中,三聚氰胺含量不得超过每千克2.5毫克。   世卫组织专家表示,三聚氰胺含量标准指食品中三聚氰胺自然的、不可避免的含量,而非人为添加的含量。制定三聚氰胺含量上限标准,有助于各国区别食品中无法避免且对健康无碍的三聚氰胺含量与蓄意添加三聚氰胺的行为。   向食品中添加三聚氰胺从未获得过联合国食品法典委员会的批准。   该标准不具备法律约束力。   国际食品法典委员会是联合国粮农组织和世界卫生组织1963年联合设立的机构,该机构由184个国家加欧盟地区的代表组成,专门负责协调政府间的食品标准,建立有关食品的国际标准体系。   小链接:三聚氰胺是一种有机化学物质,广泛用于塑料、黏合剂、厨房台面、餐具等。添加三聚氰胺能提高牛奶的含氮量水平,从而造成蛋白质水平虚高。   曾有牛奶生产者向原料牛奶中掺入了水以增加体积,导致牛奶中蛋白质含量降低。而使用牛奶进行下一步加工的公司,一般通过测量牛奶中含氮量来检测蛋白质含量。   乳业专家   国标比国际标准宽16倍   北京东方艾格咨询公司乳业分析师陈连芳上午接受《法制晚报》记者采访时表示,中国国家标准并不低于国际食品法典委员会的标准。他认为,把这样的标准在国际范围内合法化是一件好事。“从前是靠企业自觉,确立标准之后,一旦检测出三聚氰胺含量超标,便成了‘违规’。”   2011年4月20日,我国五部委就三聚氰胺问题发布公告,规定除婴儿配方食品中三聚氰胺限量值为1毫克/千克,其他所有食品(注:包括液态奶)均不得超2.5毫克/千克。   陈连芳表示,如此看来,我国2.5毫克/千克的标准远低于国际食品法典委员会新出台的标准。   “中国的标准更大程度上是临时限定,制定国标的原则就是参考国际食品法典委员会并考虑本国情况,相信中国的标准会根据实际情况进行修订。”陈连芳说。   2008年三鹿奶粉事件之后,欧美等国纷纷采纳了美国的“1毫克/千克”和“2.5毫克/千克”这两个指标,作为各国的规范,“中国也正是参考了这一数值,才制定了临时限量。”
  • 哈工大(深圳): 基于可调塑性的凝固态液态金属的3D柔性电子
    镓基液态金属(LM)由于其优异的金属导电性以及室温流动性特点,被认为在柔性电子领域具有广泛的应用前景。基于镓基LM材料,目前已成功开发出各类柔性电子器件,如可穿戴传感器、柔性电容器、柔性电感器以及柔性变阻器等。LM柔性器件的集成性和可靠性一直以来是该领域的研究热点,其中3D柔性电子被普遍认为是提高集成性的有效解决方案之一。然而,液态金属的流动性是一把双刃剑,虽然它为LM柔性器件提供了优异的可变形性,但同时给3D结构柔性电路的制备带来了巨大挑战。目前报道的3D打印、冷冻打印、通道填充等方法在复杂3D结构电路的制备、工艺成本以及功能性芯片的集成等方面仍存在不足。近期,哈尔滨工业大学(深圳)马星教授联合中科院深圳先进技术研究院刘志远研究员,提出了一种通过将镓基液态金属转变为固态并通过塑性变形制备复杂3D结构柔性导体的方法。作者基于金属材料的合金化及相关理论,着重考量材料的相变温度、机械强度和塑性加工性能,筛选出Ga-10In作为3D柔性电子制备的基础材料。固体Ga-10In的高塑性特点允许通过机械弯曲、缠绕等方式制备复杂3D结构导体,在熔点以下温度将3D导体与功能芯片连接并使用硅胶封装后,熔点以上温度加热(22.7 °C)便可使Ga-10In熔化并恢复其流动性。此外由于过冷效应,Ga-10In导体可以在低于熔点的一定的温度范围内保持液态,保证了柔性电子器件的服役温度区间。为证明该方案的实用性,作者设计了具有超高灵敏度的3D应变传感器、由3D跳线导体构成的二极管 (LED) 阵列以及由3D螺旋结构的可穿戴传感器和多层柔性电路板组成的手指动作监测装置。相关工作以“Three-dimensional flexible electronics using solidified liquid metal with regulated plasticity”为题发表于电子领域权威期刊《Nature Electronics》,2019级博士生李国强同学为该论文第一作者。在本项研究中,由摩方精密25 μm精度的nanoArch P150设备3D打印的高精度模具,为制备2D应变传感电路和3D拱形跳线提供了精密支持。图1:基于可调塑性的凝固态液态金属的3D柔性电子简介说明。(a) 液态的Ga-10In转变为固态的片状和棒状示意图;(b) 塑性变形能力对比;(c) Ga-10In低温拉伸性能;(d) Ga-10In相变性能测试;(e) 基于该方案制备的3D柔性电子。图2:Ga-In合金材料表征及性能测试。(a) 凝固态Ga-10In显微组织;(b) Ga-In合金中A6相体积分数于In元素含量的关系;(c) Ga-10In和Ga-15In显微组织表征;(d) Ga-10In拉伸样断口附近显微组织表征;(e) Ga-In合金力学性能测试;(f) 图(e)对应的屈服强度和延伸率;(g) Ga-In合金相变测试;(h) Ga-In合金熔点与In元素含量的关系。图3:2D应变传感器的电力性能测试及3D高灵敏度应变传感器设计。(a) 2D应变传感器电阻-应变关系;(b) 2D应变传感器平均GF值与应变的关系;(c) 2D应变传感器横向及纵向拉伸性能测试;(d) 3D应变传感器照片及其性能;(e) 3D应变传感器挤压位置的CT微观表征;(f) 与已报道LM应变传感器的灵敏度对比。 图4:Ga-10In 3D拱形导体及其LED柔性阵列应用。(a) 熔化前后拱形Ga-10In导体图像;(b) LED阵列示意图;(c) LED阵列电流-电压性能测试;(d) 控制装置和LED阵列电路图;(e) 控制系统和LED柔性阵列照片;(f) LED阵列动态弯曲图像。图5:3D结构的可穿戴手指动作监测柔性装置。(a) 装置示意图;(b) 3D柔性传感器及其变形性能;(c) 3D柔性传感器的手指动作传感测试;(d) 3D传感器疲劳性能测试;(e) 3D柔性电路板俯视图像;(f, g) 3D垂直电路图像;(h) 该柔性装置的手指动作测试。通过凝固态Ga-10In液态金属的塑性变形制备复杂结构3D柔性导体具有显著优势,但作者表示,该3D柔性电子制备方案目前在导电线径、柔性器件制备效率、以及自动化制造设备等方面仍存在限制。原文链接:https://doi.org/10.1038/s41928-022-00914-8
  • 太赫兹光谱有望解释水的异常性质
    p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/ce83a30b-4cc7-4eaf-8986-3042bceab55b.jpg" title=" 微信图片_20180709110801.jpg" / /p p br/ /p p   液态水维持着地球上的生命,但其物理性质对于研究人员来说仍是个谜。最近,一个瑞士研究团队利用已有的太赫兹光谱技术测量了液态水的氢键。利用这种技术开展的工作,未来或许能帮助解释水的特殊性质。该团队在美国物理联合会(AIP)出版集团所属《化学物理学报》上报告了他们的发现。 /p p   研究人员利用超短可见激光脉冲激发了溶解在水中的染料分子,从而改变了它们的电荷分布。随后,太赫兹脉冲测量了周围水分子的反应。频率相对较低的太赫兹光谱使研究人员得以分析水分子之间存在的力。观察这些分子间的力或能帮助研究人员理解水的异常现象,因为液态水分子中的氢键构成了水的很多意想不到的性质,比如水在4℃时密度最大。 /p p   “我们在太赫兹频率范围内看到的反应极其缓慢。水通常被视为非常快的溶剂,能在亚皮秒量级内作出反应。但我们在太赫兹波段发现了10皮秒左右的时间尺度。”论文作者之一Peter Hamm介绍说。 /p p   但Hamm警告不要对此过分乐观。“结果经常有点令人失望,因为像水一样的液体的太赫兹光谱非常宽,并且极其模糊。这导致从里面提取信息很困难。”最新研究采用的时间分辨技术,或能克服这一限制。下一步,研究人员计划利用该方法探寻水仍处于液态但低于冰点时的结构和动力学机制 。 /p p br/ /p
  • 井水变色续:初步检测铁、锰离子含量较高
    3月10日、12日眉山日报 连续报道了东坡区秦家镇新星村村民家中的井水出现了变色的奇特现象,引起了社会和相关部门的高度关注,村民家的井水到底是出了什么问题呢?   调查517户   246户存在饮水困难   3月13、14日,市国土资源局东坡区分局和东坡区水务局、环保局、疾控中心、秦家镇工作人员和915地质队专家等组成的专家调查组对秦家镇农户反映的饮用水、井水水质变差情况进行了现场调查。调查组在调查中发现该片区并无涉水企业,也无规模化畜禽养殖场,但有50%左右水井里的水刚抽起来很清亮,但隔一段时间就会变成铁锈红色,并附有沉淀物,特别是井水遇到像茶水、洗衣粉之类的就极易变成黑色。   调查组调查了该片区的农户517户,1809人,调查结果显示,其中水质有问题并影响生活用水的246户,涉及秦家镇新星村4、5、6、7、8五个组。调查组还发现,凡是水井深在15米以上的都可能有铁、锰超标的现象,而且都是近两年由于地下水位低、农户加深水井后才出现的。   铁、锰离子超标   暴气处理或沙缸过滤有一定效果   3月15日,记者在东坡区水务局看到一份名为《眉山市国土资源局东坡区分局关于东坡区秦家镇邓天文等农户水井水质情况调查》的函,在函上,相关部门得出的结论是:邓天文等农户小型机井取水的主要含水层是古岷江阶地下部沙砾卵石层中的地下水,该地层岩性中含有大量的铁、锰元素,故导致存在沙砾卵石层中地下水的铁、锰离子含量较高。当地下水抽至地表后,地下水中的铁离子由低价铁变成高价铁,导致地下水变成红色,这种含铁离子较高的地下水和茶水、洗衣粉等产生化学反应使水的颜色变得更深。   “村民水井以前没有加深前,尚未触及到这个层面,水井加深后,触及到含铁、锰离子较高的层面,水中铁、锰离子等必然增加,经过初步检测,铁、锰离子都超标,铁离子超标约为20倍,锰离子超标约为3倍。”东坡区水务局介绍,目前只是检测到铁、锰两项指标,其它指标要等疾控中心进行进一步检测。“可能在16号会出来一些指标。”   水务局相关负责人介绍,长期饮水铁、锰离子含量较高的地下水,会影响人的身体健康,建议村民互相帮助,到没有水质的井水抽水喝,或是对抽出的地下水进行暴气处理或用沙缸等过滤,这样可有效降低铁、锰离子含量从而改善水质。   “现在是枯水期,等到汛期来时,这种状况将好转。”这位负责人还表示,目前,他们正在向上积极争取项目,争取在万胜镇建一个大型水厂,到时将会覆盖到秦家片区,村民喝水难的问题将得到大幅度解决。
  • 《食品安全法》迎来修订,婴幼儿配方液态奶纳入注册管理!
    婴幼儿配方液态奶是以水、生乳、脱盐乳清(粉)、植物油等为主要原料,加入适量的维生素、矿物质和/或其他原料,经高温灭菌后达到商业无菌的液态产品。2015年修订的食品安全法对婴幼儿配方乳粉产品配方实施注册管理。由于液态婴配是新产品类型,当时并未涵盖液态婴配乳粉产品。在2017年左右,包括美赞臣、合生元、惠氏、圣元等在内的奶粉品牌在中国市场推出婴幼儿配方液奶产品。这一年,《婴幼儿配方乳粉产品配方注册管理办法》规定我国婴幼儿奶粉实行配方注册制,且一个工厂最多只能申请注册3个系列、9个配方,5年有效期届满后需重新申请注册,而配方液奶仅需实行备案制。据此次征集意见稿,国家市场监督管理总局组织的安全性论证认为,液态婴配具有水分含量高、营养丰富的产品特点,微生物控制、稳定性、产品包装等生产质量控制方面的技术要求较婴配乳粉更高,为尽可能降低食品安全风险,保障婴幼儿健康安全,需要采取至少与婴配乳粉同样或更严格的管理模式,有必要在国家层面实施注册管理。鉴于婴幼儿配方液态奶(以下称液态婴配)较婴幼儿配方乳粉质量安全控制要求更高,为严格落实习近平总书记食品安全“四个最严”要求,保障液态婴配质量安全,市场监管总局拟将液态婴配纳入注册管理,研究起草了《中华人民共和国食品安全法》(修正草案征求意见稿),现向社会公开征求意见。欢迎各有关单位和个人提出修改意见,并于2024年2月19日前反馈市场监管总局。公众可通过以下途径和方式提出意见:一、通过登录市场监管总局官方网站(网址:http://www.samr.gov.cn),在首页“互动”栏目中的“征集调查”提出意见。二、通过电子邮件发送至tsspsypzcc@samr.gov.cn,邮件主题请注明“《食品安全法》(修正草案征求意见稿)公开征求意见”。三、通过信函邮寄至北京市海淀区马甸东路9号市场监管总局特殊食品司(邮政编码:100088),并在信封上注明“《食品安全法》(修正草案征求意见稿)”字样。附件:1.中华人民共和国食品安全法(修正草案征求意见稿)2.关于《(修正草案征求意见稿)》的说明市场监管总局2024年1月19日附件1 中华人民共和国食品安全法(修正草案征求意见稿)为严格落实习近平总书记食品安全“四个最严”要求,鉴于婴幼儿配方液态奶(以下称液态婴配)较婴幼儿配方乳粉质量安全控制要求更高,经征求相关部门意见,拟将液态婴配纳入注册管理,将《中华人民共和国食品安全法》(以下称《食品安全法》)第八十一条、第八十二条、第一百二十四条中的“婴幼儿配方乳粉”修改为“婴幼儿配方乳粉(液态奶)”,具体修改如下:《食品安全法》规定修正后第八十一条第四款 婴幼儿配方乳粉的产品配方应当经国务院食品安全监督管理部门注册。注册时,应当提交配方研发报告和其他表明配方科学性、安全性的材料。第五款 不得以分装方式生产婴幼儿配方乳粉,同一企业不得用同一配方生产不同品牌的婴幼儿配方乳粉。第八十一条第四款 婴幼儿配方乳粉(液态奶)的产品配方应当经国务院食品安全监督管理部门注册。注册时,应当提交配方研发报告和其他表明配方科学性、安全性的材料。第五款 不得以分装方式生产婴幼儿配方乳粉(液态奶),同一企业不得用同一配方生产不同品牌的婴幼儿配方乳粉(液态奶)。第八十二条 保健食品、特殊医学用途配方食品、婴幼儿配方乳粉的注册人或者备案人应当对其提交材料的真实性负责。省级以上人民政府食品安全监督管理部门应当及时公布注册或者备案的保健食品、特殊医学用途配方食品、婴幼儿配方乳粉目录,并对注册或者备案中获知的企业商业秘密予以保密。保健食品、特殊医学用途配方食品、婴幼儿配方乳粉生产企业应当按照注册或者备案的产品配方、生产工艺等技术要求组织生产。第八十二条 保健食品、特殊医学用途配方食品、婴幼儿配方乳粉(液态奶)的注册人或者备案人应当对其提交材料的真实性负责。省级以上人民政府食品安全监督管理部门应当及时公布注册或者备案的保健食品、特殊医学用途配方食品、婴幼儿配方乳粉(液态奶)目录,并对注册或者备案中获知的企业商业秘密予以保密。保健食品、特殊医学用途配方食品、婴幼儿配方乳粉(液态奶)生产企业应当按照注册或者备案的产品配方、生产工艺等技术要求组织生产。第一百二十四条 违反本法规定,有下列情形之一,尚不构成犯罪的,由县级以上人民政府食品安全监督管理部门没收违法所得和违法生产经营的食品、食品添加剂,并可以没收用于违法生产经营的工具、设备、原料等物品;违法生产经营的食品、食品添加剂货值金额不足一万元的,并处五万元以上十万元以下罚款;货值金额一万元以上的,并处货值金额十倍以上二十倍以下罚款;情节严重的,吊销许可证:(六)生产经营未按规定注册的保健食品、特殊医学用途配方食品、婴幼儿配方乳粉,或者未按注册的产品配方、生产工艺等技术要求组织生产;(七)以分装方式生产婴幼儿配方乳粉,或者同一企业以同一配方生产不同品牌的婴幼儿配方乳粉;第一百二十四条 违反本法规定,有下列情形之一,尚不构成犯罪的,由县级以上人民政府食品安全监督管理部门没收违法所得和违法生产经营的食品、食品添加剂,并可以没收用于违法生产经营的工具、设备、原料等物品;违法生产经营的食品、食品添加剂货值金额不足一万元的,并处五万元以上十万元以下罚款;货值金额一万元以上的,并处货值金额十倍以上二十倍以下罚款;情节严重的,吊销许可证:(六)生产经营未按规定注册的保健食品、特殊医学用途配方食品、婴幼儿配方乳粉(液态奶),或者未按注册的产品配方、生产工艺等技术要求组织生产;(七)以分装方式生产婴幼儿配方乳粉(液态奶),或者同一企业以同一配方生产不同品牌的婴幼儿配方乳粉(液态奶);附件2 关于《(修正草案征求意见稿)》的说明《中华人民共和国食品安全法》规定,婴幼儿配方乳粉的产品配方应当经国务院食品安全监督管理部门注册。鉴于婴幼儿配方液态奶(以下称液态婴配)较婴配乳粉质量安全控制要求更高,为严格落实习近平总书记食品安全“四个最严”要求,保障液态婴配质量安全,市场监管总局研究起草了《中华人民共和国食品安全法》(修正草案征求意见稿)。一、基本情况液态婴配是以水、生乳、脱盐乳清(粉)、植物油等为主要原料,加入适量的维生素、矿物质和/或其他原料,经高温灭菌后达到商业无菌的液态产品,一般常温储运,保质期不超过12个月。液态婴配产生于上世纪70年代,目前在美国、德国、芬兰、韩国、日本等多国生产销售,与婴配乳粉相比,具有无需冲调、开盖即饮、喂食方便等便利性。目前我国尚无液态婴配生产,受保质期短、价格偏高、国人饮食习惯等影响,国内市场尚未形成规模,市售产品均来自进口。二、修正说明由于液态婴配是新产品类型,2015年食品安全法修订时,未将其纳入修法视野,仅规定婴配乳粉实行注册管理。为保障液态婴配质量安全,保护消费者健康权益,近年来市场监管总局多次组织行业企业、专家和地方监管部门对液态婴配进行安全性论证和相应监管措施研究。安全性论证认为,液态婴配具有水分含量高、营养丰富的产品特点,微生物控制、稳定性、产品包装等生产质量控制方面的技术要求较婴配乳粉更高,为尽可能降低食品安全风险,保障婴幼儿健康安全,需要采取至少与婴配乳粉同样或更严格的管理模式,有必要在国家层面实施注册管理。鉴于包括液态婴配在内的婴幼儿配方食品直接关系最敏感人群的身体健康和生命安全,2015年修订的《中华人民共和国食品安全法》要求对婴幼儿配方食品等特殊食品实行严格监督管理,明确规定婴配乳粉产品配方应当经国务院食品安全监督管理部门注册。液态婴配纳入注册管理符合相关法律立法精神和国务院有关规定要求。且市场监管总局对婴幼儿配方乳粉产品配方实施注册管理已有8年,形成了完整的工作程序、完善的制度规范和完备的运行管理体系,为液态婴配纳入注册管理奠定了良好基础,实践上是安全可行的。修正草案征求意见稿将《中华人民共和国食品安全法》第八十一条、第八十二条、第一百二十四条中的“婴幼儿配方乳粉”修改为“婴幼儿配方乳粉(液态奶)”。
  • ECH发布油品水含量测定仪(卡尔· 费休法)新品
    Aquamax KF PRO Oil是用于测定润滑油和燃料油中ppm级水分含量的测试仪器,测试过程不受因添加剂或硫/硫醇对结果产生的干扰副作用。独特的“封闭环路”测试原理使得无需使用额外的载气。将样品直接注入到加热炉,无需空白测试值,这样的话确保了 Aquamax KF PRO Oil能准确测(滴)定石油产品中的痕量水分。产品特点:●符合ASTM D6304;GB/T 11133●封闭环路控制不会使甲醇从KF溶剂中蒸腾●无需更换反应试剂,可分析超过1000个样品●消除了添加剂和硫化物的副反应●ECH 软件清楚的显示了游离和化学键合水的含量●温升程序可使用户分辨出不同类型的化合态水●不会得出空白值,真正是ppm精确度级●Aquamax KF PRO Oil 可在实验室使用或用作移动实验设备,对关键采样点的样品进行测试。●设备紧凑、坚固●测量范围:0.0001~100%●加热温度:35~250℃,等温或用温度控制程序创新点:(1)闭合回路设计,无需空气作为载气 (2)无需测量空白值 (3)节省卡尔费休试剂 油品水含量测定仪(卡尔· 费休法)
  • 德国新成立液态金属研究联盟
    由赫姆霍茨德累斯顿研究中心牵头的液态金属研究联盟近日在德国成立。液态金属可用于很多工业领域,比如钢与轻金属铸造,并因可用于新型液态金属电池储能、零排放氢生产、或是制造太阳能电池而被纳入未来技术的行列。这些新用途皆与其属性有关,即能大容量储能或是高效导热。其导热系数是水的50-100倍,并可在很大的温度范围内保持液态。液态金属由此适宜用来为高能量工艺程序降温,也可提高能源和资源的利用率,因为温度越高,热力过程的效率也会随之提高。该联盟的两个子项目也因此致力于液态金属在太阳能发电厂的应用。 近年来,液态金属技术的操作安全性有显著提高,这要归功于可完整监控流量的新型测量方法。对新测量方法作进一步开发也是该联盟的工作目标。另一个任务在于继续提高液态金属技术的能源与资源利用效率,包括在金属铸造、贵重金属与渣熔体分离或是在太阳能硅的生产过程中。 参与者该联盟的有多个赫姆霍茨研究中心、德国卡尔斯鲁尔理工学院及多所国内外大学。联盟拥有2000万欧元经费,用于研究液态金属技术的广泛应用。赫姆霍茨德累斯顿研究中心的领队认为,德国在这个技术领域里的研究处于地位。 以上信息由HASUC整理摘录,HASUC主营:真空干燥箱、烘箱、电子防潮箱、鼓风干燥箱、培养箱、生化培养箱、霉菌培养箱、干燥柜、电炉、马弗炉、电阻炉、二氧化碳培养箱、霉菌培养箱、隔水式培养箱、低温培养箱、BOD培养箱、恒温恒湿培养箱、光照培养箱、恒温恒湿培养箱、人工气候箱、 恒温干燥箱、防潮箱、高温烤箱、低温培养箱、恒温培养箱、高低温箱、高低温试验箱、高低温交变试验箱、高低温冲击试验箱、恒温恒湿箱、高低温湿热试验箱、培养箱、氮气柜、干燥箱、恒温箱、高低温交变湿热试验箱、盐雾腐蚀试验箱、药品稳定性试验箱、两三厢冷热冲击试验箱、精密曲线编程旋转烘箱、远红外线干燥箱、防爆干燥箱、精密烘箱、真空测漏箱、人工气候箱、光照培养箱、生物安全柜、干培两用箱、超净工作台、真空脱泡箱等。
  • 进口液态奶有风险——《中国奶产品质量安全研究报告》首次发布
    p   近日,中国农业科学院奶产品质量与风险评估创新团队发布2015年度《中国奶产品质量安全研究报告》(以下简称《报告》)。《报告》显示,进口液态奶UHT灭菌奶(俗称常温奶)的糠氨酸含量显著高于国产UHT灭菌奶,存在过度加热、添加复原乳风险。为保护广大消费者的健康和利益,专家建议加强对进口液态奶质量的风险评估研究,消费者需理性消费。 /p p    strong 进口常温奶中糠氨酸含量显著高于国产品牌 /strong /p p   糠氨酸是牛奶加工过程中出现的副产物,热加工程度越强,糠氨酸含量越高。在国际上,把糠氨酸含量作为反映牛奶热加工程度的一个敏感指标。糠氨酸含量过高,表明牛奶中乳球蛋白等生物活性物质损失严重,消费者喝到的不是优质牛奶。 /p p   据国内外文献数据显示,生鲜乳中糠氨酸(Furosine)含量微乎其微,约为每100克蛋白质2~5 毫克,且含量不受奶牛品种和饲养环境变化影响。经过热加工后奶制品里糠氨酸含量增幅很大,原因是在热处理条件下,乳蛋白质的氨基与乳糖的羰基发生化学反应生成糠氨酸。 /p p   《报告》汇集了2015年我国南北方23个城市的巴氏杀菌奶、常温奶和部分调制奶等液态奶的调研情况。研究结果表明,112批次国产常温奶中糠氨酸的平均值为每100克蛋白质196.1毫克,46批次进口UHT灭菌奶中糠氨酸的平均值为每100克蛋白质227.0毫克,显著高于国产品牌(p& lt 0.05)。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 473px height: 280px " title=" QQ图片20160311163551.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/22d05716-c011-4652-957f-513b09e5aa67.jpg" width=" 528" height=" 346" / /p p style=" text-align: center " UHT灭菌奶中糠氨酸的含量(mg/100g蛋白质) /p p   根据风险评估的研究结果判断,46批次进口UHT灭菌奶样品中,81.8%属于正常UHT灭菌奶,18.2%属于过热加工UHT灭菌奶。4个批次进口品牌巴氏杀菌奶中,2批次为正常巴氏杀菌奶,1批次添加了复原乳,1个品牌批次为非巴氏杀菌奶却使用了巴氏杀菌奶的外包装。 /p p style=" text-align: center " img title=" tu4.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/cf570224-953c-4174-861c-9f47dfdeb7ad.jpg" width=" 520" height=" 372" / /p p style=" text-align: center " 进口品牌巴氏杀菌奶中乳果糖与糠氨酸含量 /p p    strong 国际奶业竞争日趋激烈 /strong /p p   2008年婴幼儿奶粉事件后,我国消费者对国产奶制品的质量安全信心下降,热衷购买进口奶制品。近几年,除了奶粉外,国外液态奶也大量涌入我国市场。 /p p   据国际乳品联合会(IDF)预测,2016年全球奶类产量将持续增长,国际生鲜乳及奶制品低价竞争仍将比较激烈。我国生鲜乳生产和奶制品加工依然面临较大压力。 /p p   《报告》显示,在2014年进口的193.39万吨奶制品中,有32.89万吨液态奶(含酸奶)、92.34万吨大包奶粉(包括全脂、脱脂)、12.14万吨婴幼儿配方奶粉、0.92万吨炼乳、6.60万吨奶酪、8.04万吨黄油和40.47万吨乳清粉。 /p p style=" text-align: center " img title=" tu6.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/4c5c0dce-a3d5-478f-a51b-78b63f3839ff.jpg" width=" 452" height=" 323" / /p p style=" text-align: center " 2014年我国进口奶制品类型 /p p style=" text-align: center " 数据来源:中国奶业统计摘要(2015) /p p   就液态奶而言,有25.19万吨从德国、新西兰、澳大利亚、法国进口,占进口总量的78.7%。其中,从德国进口12.57万吨,占进口总量的39.2% 从新西兰进口4.52万吨,占进口总量的14.1% 从澳大利亚进口4.25万吨,占进口总量的13.3% 从法国进口3.85万吨,占进口量总的12.0%。 /p p   就大包奶粉而言,有82.89万吨进口于新西兰、美国、澳大利亚、法国,占进口总量的89.8%。其中,从新西兰进口72.81万吨,占进口总量的78.9% 从美国进口4.98万吨,占进口总量的5.4% 从澳大利亚进口3.30万吨,占进口总量的3.6% 从法国进口1.80万吨,占进口总量的1.9%。 /p p    strong 2015年奶制品合格率99.5% /strong /p p    a style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/application/industry-S03.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 奶制品质量安全 /strong /span /a 事关公众健康、国计民生。国家食品药品监督管理总局公布数据显示,2015年国家食品安全监督抽检中合格食品166769批次,不合格食品5541批次,合格率96.8%,不合格率3.2%。奶制品中合格产品9306批次,不合格产品44批次,合格率99.5%,不合格率0.5%。奶制品不合格比例远低于整个食品的不合格比例,是名副其实的安全食品。 /p p   欧盟官方的食品与饲料快速预警系统(RASFF)2013年年度报告中,食品不合格通报3137起,其中奶产品相关43起,占1.4% 2014年年度报告中,食品不合格通报3097起,其中奶产品相关66起,占2.1%。2015年,国家食品药品监督管理总局发布报告显示,我国不合格食品5541批次,其中不合格奶产品44批次,不合格奶产品仅占不合格食品的0.8%。 /p p style=" text-align: center " img title=" tu8.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/b086b06b-7978-4907-a4ad-753a02dd447d.jpg" width=" 534" height=" 354" / /p p style=" text-align: center " (数据来源:国家食品药品监督管理总局和RASFF) /p p   资料显示,农业部连续7年实施生鲜乳质量安全监测计划,三聚氰胺等违禁添加物抽检合格率保持在100%,规模牧场生鲜乳的乳蛋白、乳脂肪含量均大幅高于国家标准。近年来,我国多个乳品企业的多款产品在国际奶制品质量评比中获奖,或通过国际权威机构认证。这些充分说明,我们乳制品生产企业完全有能力生产出安全优质的奶制品。 /p p   《报告》显示,2008年至2015年,奶制品加工量和消费量年均递增率均在6.0%以上,远高于生鲜乳产量年均递增0.8%的速度,主要原因为奶制品进口量增加,为加工业提供了额外的原料。 /p p   据统计,2015年奶制品加工量2761.1万吨(预计数),比前一年2651.8万吨增长4.1% 奶制品净消费量2919.6万吨(预计数),比2014年2829.1万吨增长3.2%。 /p p style=" text-align: center " img title=" tu9.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/0e027916-11ea-4c1d-a33f-5cd83b7d8d5c.jpg" width=" 558" height=" 345" / /p p style=" text-align: center " 2008~2015年我国奶制品加工量和净消费量 /p p style=" text-align: center " 数据来源:国家统计局(2015年数据为预计数) /p p style=" text-align: center " (国内奶制品净消费量=国内奶制品产量+奶制品进口量-奶制品出口量) /p
  • 专业机构检测皇氏乳业水牛奶 营养含量低于广告宣传
    中国网5月16日讯 一直在广告中标榜营养极其丰富的广西皇氏甲天下乳业股份有限公司生产的摩拉菲尔水牛奶,似乎是想通过高昂的价格来证明自己是“世界上最接近完美的牛奶”,然而这款奶却屡遭质疑。近日,记者通过专业机构对摩拉菲尔水牛奶进行检测,发现奶中的营养含量大大低于广告宣传,这不禁让花了大价钱购买水牛奶的消费者大失所望。   检测:蛋白质、铁、锌含量均低于宣传值   近日,本网记者带着从北京市华联商厦BHG精品超市购买的2盒广西皇氏乳业公司生产的摩拉菲尔水牛奶来到中国检验检疫科学研究院综合检测中心,进行奶中蛋白质、铁、锌含量的检测。   昨日,记者拿到检测结果,据检测报告显示,记者送检的摩拉菲尔水牛奶中每毫升克含有蛋白质3.45克,含有锌0.47毫克,含有铁0.10毫克。   而广西皇氏乳业推出的被称为水牛奶产品中的经典代表之作摩拉菲尔水牛奶在广告中宣称,“广西当地之外的消费者终于可以喝到纯正的水牛奶,体验不一样的健康生活。”“高于普通奶维生素A含量253倍,铁含量122倍,锌含量7倍。数据源于《中国水牛科学》、《液态奶》、《乳品制造学》……”这些广告语与记者手中的检测结果相比,显得十分夸大和虚假。   对比:铁含量于普通牛奶铁含量一样   记者在摩拉菲尔水牛奶包装盒内部看到,该产品标注出“水牛奶与普通牛奶营养价值之差异示意图”,据此图显示,水牛奶每100毫升中含有的蛋白质、锌和铁分别是普通牛奶的1.56倍、12.38倍和79倍。   记者按照普通牛奶的营养含量进行对比后发现,每100毫升鲜牛奶中含有蛋白质3.0克,锌 0.29 毫克、铁 0.10 毫克,以超市中常见的三元鲜牛奶为例,按照其营养成分表,每100毫升鲜牛奶中含有蛋白质3.0克,而检测出的摩拉菲尔水牛奶中每100毫升蛋白质含量为3.45克,由此可见,摩拉菲尔水牛奶中的蛋白质、锌含量值虽然高出普通牛奶,但远没有达到广告宣传中的倍数。检测出的摩拉菲尔水牛奶中的铁含量值于普通牛奶中的铁含量值等同。   同时记者还注意到,标有“水牛奶与普通牛奶营养价值之差异示意图”的产品记者购买的生产日期为2011年12月1日的包装内有,而在记者购买的生产日期为2012年1月18日的产品包装内则消失不见。   质疑:客服人员回答不出水牛奶含哪些微量元素   广告宣称摩拉菲尔水牛奶内含多种微量元素,高于普通牛奶。而当记者以消费者的身份致电广西皇氏甲天下乳业股份有限公司的客服人员,一再的咨询价格昂贵的水牛奶内含有什么营养成分的时候,客服人员却回答不出水牛奶内含有哪些微量元素,只是告诉记者,“想具体了解就到官方网站上去看介绍。”   而当记者就摩拉菲尔水牛奶上标注的营养成分表,表示质疑的时候,客服人员表示“那是参考的,平均值。”   “好山好水好奶牛,水牛奶比普通奶更有营养更高端。”这是广西皇氏甲天下乳业股份有限公司不断给消费者灌输的新概念。但如果你花高价买来的“水牛奶”,其营养还不如“平民化”的牛奶,那是否还值得消费者为其埋单?
  • 月球有水“实锤”:光谱仪助力嫦娥五号新发现,1吨月壤中约有120克水
    月球上有水吗?1吨月壤中含有多少水? 基于嫦娥五号携带的“月球矿物光谱仪”探测的数据,中科院地质与地球物理研究所等单位的研究人员首次获得了月表原位条件下的水含量。他们发现,嫦娥五号采样区的水含量在120 ppm(百万分之一)以下,而从别的地方溅射到采样区的更古老岩石中的水含量约为180 ppm。这就相当于1吨月壤中大约有120克水,1吨岩石中大约有180克水。相关研究成果1月8日在线发表于《科学-进展》。图说:嫦娥五号采样区背景图和水含量。 来源:研究团队供图 需要说明的是,“光谱仪所探测到的‘水’是指矿物里的水分子或者羟基,在一定条件下才能转化为我们喝的水。”论文第一作者、中科院地质地球所副研究员林红磊解释道。  争论半个世纪  月球有水才等到“实锤”  月球上到底有没有水?这个问题不仅大众好奇,科学家也想知道答案。  早在1952年,美国化学家哈罗德尤里大胆猜测月球上太阳永远无法照射到的洼地中可能存在像水一样的挥发性物质。  1969至1972年,美国阿波罗任务从月球采集了大量的样品并返回地球,终于让人们有机会直接测量月球上是否有水,但遗憾的是,月壤很干,宇航员留在月球表面探测大气的仪器也无法探测到水。这似乎让“月亮是干的”成为了一个事实。  然而,即使苏联科学家在1978年从“月球24号”任务采集的样品中测量到了微量水,但这一结果并没有被重视。  直到1994年“克莱门汀”任务实施前,对月球水的研究一直处在停滞阶段。  2009年,有了不一样的发现。印度“月船一号”搭载的月球矿物绘图光谱仪发现在月球上水随处可见,水含量随纬度的增加而增加。  “这一探测结果使科学家极为兴奋,这也许是很多人第一次意识到月球上有水。”林红磊说,这里的“水”是指水分子或者羟基。  此后,前往土星探测器“卡西尼号”、前往彗星的探测器“深度撞击号(Deep Impact)”、“月球观测和传感卫星(LCROSS)”等都用光谱仪的探测“实锤”月球上确实存在水。  总之,经过半个多世纪的争论和探测,各种“实锤”证据让人们相信了月球上是有水存在的,但仍然没有在月表原位进行过水的探测!  嫦娥五号探测器携带了月球矿物光谱分析仪,在采样过程中获取了月表的光谱。林红磊说,这些数据让我们第一次有机会在月表近距离、高分辨地探测水的信号。  和普遍意义上的液态水不同,光谱仪在月面探测到的“水”都藏在岩石中,水分子代表稍微加热就可以跑出来的“结合水”,羟基则代表需要较高温度才能析出的“结构水”。  月壤中的水绝大部分是太阳风的贡献  嫦娥五号光谱仪对采样区约2米见方的区域进行了光谱观测,观测对象除了月壤之外还有一块没有带回来的岩石。  数据分析结果表明,嫦娥五号采样区的水含量在120 ppm以下,而岩石中的水含量约为180 ppm。“相当于1吨月壤中大约有120克水,1吨岩石中大约有180克水。”林红磊解释道。  那么,这些水又是从哪里来的呢?  结合样品分析,月壤中的水绝大部分是太阳风的贡献。  论文通讯作者之一、地质地球所研究员林杨挺说,太阳风里有很多氢,轰到月面与月壤里的氧结合形成了羟基或者水分子。  和月壤中120ppm水含量相比,岩石中仍多出来60ppm的水,多出来的水又来自哪里?科研人员推测岩石是来自于比嫦娥五号着陆点本地玄武岩更古老的区域,多出来的水可能代表了月球内部水。“而月壤中的含水量较低,可能是嫦娥五号着陆区月幔较干或经历了大量脱气的过程,这与风暴洋地区长期的火山喷发是一致的。”林红磊说。  不久前,中科院地质地球所的科研团队在《自然》上同时发表三篇论文。其中一篇论文报道了基于纳米离子探针分析技术对月球内部水的探测结果,确定嫦娥五号着陆区月幔源区非常“干”,推测原因之一可能就是由于风暴洋地区长期的火山喷发造成强烈脱气的结果。  林红磊介绍,嫦娥五号是目前唯一一次既返回样品又获取到月表原位光谱的任务,样品能够详细分析水在月壤颗粒中的分布、存在形式,并可利用同位素示踪来源,而原位光谱可以与轨道遥感建立联系,能够研究月表水的全球性分布和时间变化特征。  月表水的分布可能与纬度高度相关,嫦娥五号是目前返回样品中纬度最高的,这对研究月表水的分布及来源具有重要意义。林杨挺表示,嫦娥六号、嫦娥七号未来将在原位和轨道尺度继续探测月表水的含量、分布,本研究成果也将为嫦娥六号、嫦娥七号的科学目标实现提供支撑。
  • ACQUIT Y UPLC-ELSD测定奶粉和牛奶中八种糖的含量
    ACQUIT Y UPLC-ELSD测定奶粉和牛奶中八种糖的含量 赵淑军 沃特世公司,上海,中国 关键词: 超高效液相色谱 奶粉 牛奶 Fructose(果糖)Sorbose(山梨糖) Glucose(葡萄糖)Sucrose(蔗糖)Maltose(麦芽糖)Lactose(乳糖) Maltotriose(麦芽三糖) Maltotetraose(麦芽四糖) 实验方法 材料、试剂和仪器 乙腈为色谱纯,三乙胺为优级纯,实验用水为超纯水 (18M&Omega ,TOC3ppb),ACQUITY UPLC® 超高效液相色谱系统,Acquity ELSD检测器,(FILTER MIXER (425&mu l,P/N 205000403),可不用)。 色谱条件 液相系统: Waters ACQUITY UPLC® 配ACQUITY ELSD 蒸发光散射检测器 色谱柱: AACQUITY UPLC BEH Amide 2.1mm x 100mm, 1.7 &mu m, P/N:186004801 柱温: 35˚ C 分析时间 : 18 min 进样量: 5ul(样品进样2ul) 流动相: A:水 B:0.2%TEA乙腈溶液 梯度洗脱 弱洗溶剂: 乙腈/水=90/10,800&mu l 强洗溶剂: 乙腈/水=10/90,500&mu l 进样方式: 不充满定量环(使用针溢出) ELSD条件: 增益: 500 数据率: 10pps 喷雾器模式: 冷却 漂移管温度: 55˚ C 气体压力: 30psi 实验室试验温度: 20˚ C 实验室试验湿度: 45% 工作电源: 220V稳定电源 梯度方法见下表: 时间/(min) 流量/(ml/min) A% B% 曲线 0 0.15 15 85 初始 2 0.15 22 78 6 11 0.15 50 50 4 18 0.15 15 85 1 数据处理系统 Empower 2 前处理方法 称取2.0 g奶粉样品或5ml液态奶样品,加入20mL(对于液态奶添加15ml)1/1的乙腈水溶液溶解,手摇震荡混匀,然后涡旋混匀2分钟,室温下8000r/min离心15分钟,取上清液过0.2&mu m滤膜;对于某些样品由于糖含量很高,所以过滤后的样品可能需要用乙腈/水=70/30的溶液稀释一定倍数后,进样检测。 结果与讨论 标准配制 八种糖标准分别称取10mg,用1/1的乙腈水定容至1ml,然后用乙腈/水=70/30的溶液稀释配制各个浓度的标准品,进行实验。 八种糖UPLC分离检测色谱图及数据 图 1. 八种糖UPLC分离检测色谱图 图1是八种糖50ppm混合标准品用UPLC(ACQUITY UPLC BEH Amide色谱柱)分离,ELSD检测的色谱图,按照保留时间顺序分别是:Fructose(果糖)、Sorbose(山梨糖)、Glucose(葡萄糖)、Sucrose(蔗糖)、Maltose(麦芽糖)、Lactose(乳糖)、Maltotriose(麦芽三糖)、Maltotetraose(麦芽四糖);包括5种单糖和3种多糖。有关数据见下表。 其中较难分离的Fructose(果糖)和Sorbose(山梨糖)、Maltose(麦芽糖)和Lactose(乳糖)均分别达到1.6、1.5的分离度。 方法的检出限 如图2所示,为5ppm的混标色谱图,此浓度下按保留时间顺序八种糖的信噪比分别达到3、5、5、24、6、12、5和3,(进样量10ul): 可见,八种糖中Fructose(果糖)、Sorbose(山梨糖)、Glucose(葡萄糖)、Maltose(麦芽糖)、Maltotriose(麦芽三糖)和Maltotetraose(麦芽四糖)的检测限为5ppm;此浓度下Lactose(乳糖)可达到定量限,而Sucrose(蔗糖)的定量限可以到达2ppm。 方法的线性相关性 浓度分别为5.000、10.000、20.000、50.000、100.000、150.000mg/L的八种糖标准品依次进样,进样量均为5&mu L,外标法定量。以峰面积A的lg值为纵坐标,浓度C的lg值为横坐标进行线性回归,得到8种糖的线性方程、复相关系数和线性曲线图如图3-图10所示,在5.000-150.000 mg/L范围8种糖均具有良好的lg-lg线性关系。 实际样品检测结果 从市场取某一奶粉样品,进行实际提取实验,进样检测,色谱图及结果数据见图11所示,可以看出此样品中含有蔗糖、乳糖、麦芽三糖和麦芽四糖四种糖成分,同时发现蔗糖和乳糖的含量相当高,已经超出检测器的响应范围;因此将此样品稀释100倍后再次进样检测,结果数据见图12。 由图11和12的数据可以知道此奶粉中含有蔗糖16.8mg/g、乳糖140.1 mg/g、麦芽三糖和麦芽四糖的含量分别只有1.9 mg/g、1.3mg/g。某液态奶提取后,稀释100倍检测结果见图13。 重现性 首先用50ppm混合标准6次连续重复进样,考察标准品在本方法下的稳定性,见图14所示重叠色谱图,重复数据见表3、表4。 提取奶粉实际样品,由于乳糖含量较高,将其稀释了100倍,然后在不同天次连续3天进样检测,考察本方法对于实际样品日间的重现性情况,如图15所示是该实际样品3天内3次进样的重叠色谱图,由图可见该方法对实际样品在日间具有较好的重现性。 结论 本方法建立了用Waters UPLC-ELSD系统检测奶粉和牛奶实际样品中Fructose(果糖)、Sorbose(山梨糖)、Glucose(葡萄糖)、Sucrose(蔗糖)、Maltose(麦芽糖)、Lactose(乳糖)、Maltotriose(麦芽三糖)、Maltotetraose(麦芽四糖)8种常见糖的的定量分析方法。方法的检出限:有6种糖达到5&mu g/g,另外两种糖Sucrose和Lactose在5&mu g/g下的信噪比可达到24和12。使用ACQUITY UPLC BEH Amide色谱柱和三乙胺流动相体系,8种糖均实现基线分离,可以用于奶粉和牛奶中常见这8种糖的含量测定。 参考文献: Waters ACQUITY UPLC BEH Amide Columns Care & Use,P/N:715001371
  • Excillum发布液态金属靶X射线源新品
    液态金属靶X射线源产品简介 Excillum公司位于瑞典首都斯德哥尔摩,是一家致力于研发、生产超高亮度微焦斑X射线光源的公司。经过十余年的研发与改进,Excillum掌握了先进的液态金属射流(MetalJet) X射线光源技术,这项新技术能够带来10倍于普通固体阳极X射线光源所发射的X射线通量(在相同焦斑面积上)。正因为液态金属射流能够承受更高功率电子束的轰击,因而可以得到更高的X射线通量,传统微焦斑X射线发生器中的固体金属阳极正在被液态金属射流所取代! 主要应用 成像 散射/衍射光谱学/荧光特性 产品特点 • 极微聚焦源• 可选的快门• 卓越的焦斑品质• 可选的双端口模式• 最低的和可预见的维护成本• 用户可调的焦斑尺寸和长宽比• LaB6长寿命阴极• 非常稳定的X射线发射和光斑位置• 友好的图形用户界面• 低的总消耗功率• 集成防辐射屏• 可调的出射角• 无需额外冷却水• 可以使用电脑进行远程操作主要参数靶材1镓或铟贵金属合金最小焦斑尺寸~ 5 μm靶类型液体射流发射稳定性3功率20-250 W最小焦物距418 mm最大电流4.3 mA光束角513°/30°技术介绍 1、 液态金属射流(MetalJet) X射线光源比常规固体金属阳极光源能得到更高的X射线通量 常规固体金属阳极液态金属阳极 2、功率负载能力 功率负载能力所有电子轰击型X射线发生器的X射线强度都受限于阳极材料的热量承载能力。在传统固体阳极技术中,为了避免阳极损坏,其表面的工作温度必须远低于靶材的熔点,因此靶材的各种物理性质,如熔点、导热系数等极大地限制了电子束功率的范围。液态金属阳极则大为不同,因为那些防止靶材熔化的措施都不须要了,这得益于靶材本身已处于熔化的状态以及其不断自再生的特点。完好如初的液态靶材以接近100m/s的速度在腔体内循环。由于阳极不断地自再生,电子束对靶材的损坏将微乎其微。极高的亮度某种程度上,微焦斑X射线发生器的功率承载能力大致与焦斑的直径而不是面积成比例。因此,光源的亮度反比于焦斑的直径。 通过将极高的功率承载能力以及极小的电子束焦斑相结合,液态金属射流光源能够在微米级的焦斑上实现空前的高亮度。 3、液态金属的X射线光谱 为了得到不同的X射线发射谱线,我们使用了不同的金属合金。对于第一代的MetalJet光源,其特点在于靶材在室温附近就已经熔化。但为了得到多样的特征谱线以代替现有的常规固体阳极,在将来我们还将开发更多种类的合金材料,即使它们的熔点会更高。镓(Ga)合金 目前可选的有富含镓(Ga)的合金。其Kα发射谱线能量为9.2keV, 对应波长约为1.35埃米, 类似于铜靶的Kα波长。铟(In)合金 同样可选的还有富含铟(In)的合金。其Kα发射谱线能量为24.2keV,对应波长约为0.51埃米,类似于银靶的Kα波长。 4、焦斑质量和尺寸 焦斑质量 归功于先进的电磁聚焦、光路校正技术以及高亮度LaB6阴极,高质量的电子束焦斑得以实现,将其与连续再生的光滑液态靶材表面相结合,整个光源便能产生超高质量的X射线焦斑。可调的尺寸 焦斑的尺寸与高宽比均可被自由调整5、光源的稳定性 光源有着相当高的空间稳定性。图为附加在光源上的针孔相机所拍摄的焦点位置分布图,如其所示焦斑在24小时内距中心的标准偏差在0.1μm以下。部分应用案例 1、 散射/衍射▆ 小角度X射线散射(SAXS)—金属材料和胶体 斯洛伐克科学院和斯洛伐克理工大学纳米诊断中心的研究人员在一种应变仪上进行原位测试,由SAXS监控,其中液态金属射流的高亮度允许进行非常快的数据收集,具有10秒的时间分辨率。 ▆ 小角度X射线散射(SAXS)—生物学 研究人员利用配备了SAXS的MetalJet仪器,研究了Bcl- xL蛋白。蛋白质在使用温和的洗涤剂处理后研究了由螺旋α6-α8两单体之间的三维区域交换产生的二聚体的形成。 2、X射线光谱学/荧光学▆ 基于液态金属射流源(MetalJet)的HAXPES-Lab(a) 用于晶体管和二极管制造的单氧化物结构 (b-f) 用HAXPES-Lab仪器测量核心层。3、X射线成像▆ 相位对比成像 一个简单的例子,说明通过物体的相移如何扰动波前。波前不能直接测量,但在这里转换成一段距离的强度变化。对比度来自吸收和相位。相移带来的边缘增强在所有轮廓上都很明显。 国内部分用户单位首都师范大学、复旦大学、中科院上海有机化学研究所、南京大学、西北大学、华南理工大学、中科院福建物质结构研究所、香港大学、中山大学,上海科技大学...... 创新点:1、采用先进的先进的液态金属射流(MetalJet) X射线光源技术; 2、在相同焦斑面积上,可产生10倍于普通固体阳极X射线光源所发射的X射线通量; 3、可以更容易地测量和研究非常弱的衍射效应,如固有的不公度,漫散射样品,准晶体和高压样品等。 液态金属靶X射线源
  • 液态金属催化剂或撼动百年化工工艺
    据科技日报(记者张梦然)报道,液态金属可能是人们期待已久的“绿色化工”的解决方案。科学家们测试的一项新技术,有望取代自20世纪初成为主流的能源密集型化学工程工艺。9日发表在《自然纳米技术》上的一项创新研究,摆脱了由固体材料制成的旧式能源密集型催化剂。催化剂是一种在不参与反应的情况下使化学反应更快、更容易发生的物质。固体催化剂,通常是固体金属或固体金属化合物,通常用于化学工业中制造塑料、化肥、燃料和原料。然而,使用固体工艺的化学生产是能源密集型的,需要高达1000℃的高温。 新工艺改为使用液态金属,在这种情况下溶解锡和镍,这赋予它们独特的流动性,使它们能够迁移到液态金属的表面并与输入分子,例如菜籽油发生反应,这导致菜籽油分子旋转、破碎和重新组装成更小的有机链,包括对许多行业至关重要的高能燃料丙烯。液态金属中的原子比固体中的原子排列更加随机,并且具有更大的运动自由度。这使得它们很容易接触并参与化学反应。在新研究中,研究人员将高熔点镍和锡溶解在熔点仅为30℃的镓基液态金属中。通过将镍溶解在液态镓中,研究人员在非常低的温度下获得了液态镍,并将之充当“超级催化剂”。相比之下,固体镍的熔点为1455℃。液态镓中的锡金属也会受到相同的影响,但程度较轻。金属以原子水平分散在液态金属溶剂中,单原子具有最高的催化表面积,这就为化学工业提供了显著的优势。这一方法还可用于其他化学反应。研究人员表示,其为化学工业降低能耗和绿色化学反应提供了可能性。 在化学反应中,催化剂往往扮演着“四两拨千斤”的角色。对化学工业而言,它更是对生产流程是否绿色、节能、高效起着举足轻重的作用。因此,催化剂是科学研究的重要领域,相关科研成果层出不穷。上述研究便是其中一个典型案例。
  • 浙江福立公司提供奶粉及液态奶中的三聚氰胺检测方法
    摘要:本文采用浙江福立分析仪器有限公司生产的FL2200高效液相色谱仪对奶粉中的三聚氰胺进行检测,建立了奶粉中三聚氰胺的高效液相色谱法,最小检测浓度达0.004mg/L,回收率在91.2%~100.5%之间,峰面积的RSD为0.421% ,有良好的线性关系(r=0.9996),具有快速、准确、高效的特点。 三聚氰胺,简称三胺,分子式C3N6H6,是一种重要的氮杂环有机化工原料。由于三聚氰胺分子中含有大量氮元素,而普通的全氮测定法测奶粉和食品中的蛋白质含量时不能排除这类伪蛋白氮的干扰,因而一些厂商为了能低成本而添加这种化工原料,以提高产品中蛋白质含量。《国际化学品安全手册》第三卷和国际化学品安全卡片说明:长期或反复大量摄入三聚氰胺可能对肾与膀胱产生影响,导致产生结石。近期的&ldquo 三鹿奶粉&rdquo 事件,就是因为不法分子掺卖混有三聚氰胺的奶粉,导致许多婴儿肾结石,造成了严重的后果。本文采用浙江福立分析仪器有限公司生产的FL2200高效液相色谱仪建立奶粉中三聚氰胺快速、准确的检测方法。 用FL2200液相色谱仪检测奶粉中的三聚氰胺 用FL2200液相色谱仪检测液态奶中的三聚氰胺
  • 物理所吴凡团队:硫化物固态电解质与有机液态电极固-液界面兼容性新突破
    【工作介绍】锂金属由于其最高的能量密度而被认为是最理想的锂电池负极材料,但传统的锂金属-液体电解液电池系统存在着低库仑效率、SEI重复破裂生成和锂枝晶生长等问题。由锂金属、芳香烃和醚类溶剂组成的室温液态锂金属可从根本上抑制锂枝晶形核生长,从而解决以上问题,并且比高温熔融的碱金属或碱金属合金更容易控制、更稳定、更安全。然而,室温液态锂金属与硫化物固态电解质界面不兼容,会发生剧烈的化学反应。基于此,中科院物理所吴凡团队在解决硫化物固态电解质与有机液体电极之间长期存在的固-液界面相容性难题上取得了突破。开发出了包括PEO和β-Li3PS4/S在内的多种兼容性强的界面保护层,实现了大于1000h的长时间稳定循环。这种稳定硫化物固态电解质和有机液态锂负极之间的固-液界面的技术方法,成功地解决了界面副反应的关键问题,使这种电池构造在长周期运行中安全稳定。这为进一步提高锂电池的循环寿命和安全性开辟了新的路径。该成果以“Stable Interface Between Sulfide Solid Electrolyte and-Room-Temperature Liquid Lithium Anode”为题发表在ACS Nano上,通讯作者为中国科学院物理研究所吴凡研究员,共同第一作者为彭健博士,伍登旭硕士和姜智文硕士。【背景介绍】在锂离子电池中,固-液界面的化学和电化学不稳定性对电池特性有重要影响,如充放电效率、能量效率、能量密度、功率密度、循环性、使用寿命、安全性和自放电。不稳定的固体电解质界面(SEI)和暴露的表面会消耗锂源,降低循环性能/放电效率,增加内阻,产生气体,并降低安全性。解决固-液界面的化学/电化学不稳定问题是电池有效运行的关键。因此,对界面问题的研究是锂离子电池基础研究的核心。为了稳定电极-电解质界面,研究人员通常对电极/电解质材料或电极/电解质表面进行改性,或在电解质中添加添加剂以形成更稳定的SEI层,以获得良好效果。硫化物固体电解质(SE)表现出与液体电解质相当/超过液体电解质的高离子传导性和理想的机械硬度。然而,硫化物SE和有机液体电极(LE)之间的固-液界面问题一直是一个难以克服的挑战,研究结果非常有限。如果这个界面问题能够得到很好的解决,硫化物SE的应用范围可以从全固态电池(ASSB)系统进一步扩大到半固态电池(SSSB)系统。例如,在锂硫(Li-S)电池系统中,硫化物SE被用来形成固-液混合电解质,可以有效防止锂-硫电池中的穿梭效应,进一步提高循环性能。此外,在这项工作和以前的相关工作中,硫化物SE被应用于液体金属锂(Li-BP-DME)电池。在这种新的电池配置中,带有PEO保护层的硫化物SE和Li-BP-DME溶液可以保持稳定和兼容的界面,从而提高循环稳定性。然而,深入的降解机制仍然是缺失的,没有得到理解。为了清楚准确地了解硫化物SE(Li7P3S11(LPS))-有机LEs(液态金属Li-BP-DME)电池的固-液界面的形成和演变机制,本工作利用各种先进的表征技术对界面进行了研究,如X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)等。此外,基于对界面的深入研究,有效地设计和控制了有机LE/硫化物SE界面。因此,在有机LE和硫化物SE之间的固-液界面相容性这一长期难题上取得了突破性进展。获得了多种化学/电化学稳定、高锂电导率、电子绝缘的与有机LEs(液态金属锂-BP-DME)和硫化物SEs(LPS)兼容的界面保护层,包括PEO-LiTFSI和β-Li3PS4/S界面层。对液态金属锂(Li-BP-DME)与保护层反应形成的SEI层进行了深入表征。此外,在使用两种界面保护层的硫化物SE(LPS)/界面保护层/有机LE(Li-BP-DME)对称电池中获得了长周期性能。在使用PEO-LiTFSI聚合物界面保护层的对称电池中,在循环1000小时后,阻抗和极化电压值仍然很小。同样,带有β-Li3PS4/S界面保护层的对称电池也可以稳定地循环1100h,而且阻抗很小。这些结果证明了两个界面保护层的有效性,它们可以长期稳定硫化物SE(LPS)和有机LE(Li-BP-DME)之间的固-液界面。这种稳定固-液界面的技术方法成功地解决了硫化物SE(LPS)-有机LE(Li-BP-DME)电池体系中界面副反应的关键问题。因此,"液态金属锂(Li-BP-DME)"可以提供优异的性能,如高安全性、优异的树枝状物抑制能力、低氧化还原电位0.2V-0.3V vs Li/Li+,以及室温下12mS cm-1的高电导率,并且电池系统可以长期安全循环。该技术方法为解决硫化物SE和有机LE的固-液界面相容性问题提供了宝贵的方法,对进一步提高锂电池的循环寿命和安全性具有重要的现实意义。 【核心内容】为了研究裸露的硫化物SE(Li7P3S11)和液体金属锂BP-DME之间的SEI,我们组装了Li1.5BP3DME10/LPS/Li1.5BP3DME10对称电池(图1a-1c)。有机LE与硫化物SE接触,形成固-液界面,如图1c所示。图1a显示了对称电池的电压曲线,显示了逐渐增加的过电位(从0.123V到2.45V)和不稳定的循环,在30℃下电流密度为0.127mA cm-2,持续200小时。对称电池的阻抗持续增加表明在界面上发生了副反应,硫化物SE(LPS)和有机LE(Li-BP-DME)之间的化学/电化学稳定性很差。这也可以从循环前后的LPS的XRD数据中得到证实(图1d)。循环后,LPS片材表面的特征峰几乎完全消失,表明LPS表面几乎完全反应或分解了。循环后裸露的硫化物SE的横截面和平视形态由SEM进行了表征。由于硫化物SE的面积比有机LE的面积大,LPS有两个区域。一个是暴露于Li-BP-DME的反应区,另一个是未暴露于Li-BP-DME的非反应区,如图1e所示。图1f-g显示了循环后的LPS片的SEM图像,它显示了LPS片的反应区和非反应区的细节。结果显示,许多界面侧面反应的产物堆积在反应区,而未反应区是光滑、平坦和密集的。图1g的EDS映射图见图1h。比较反应区和未反应区的C、O、P和S元素含量,未反应区的P和S元素含量明显高于反应区,而反应区的C和O元素含量则高于未反应区。这些结果表明,界面副反应导致了硫化物SE的分解,大量的有机物质在反应区积累。图1i-1j分别显示了非反应区、轻度反应区、轻度严重反应区和严重反应区的细节。与图1i中的非反应区相比,在从非反应区向反应区过渡的过程中,界面侧的反应程度逐渐加强。轻度反应区的反应物的形态特征是光滑的球形小颗粒堆积,而轻度反应区的反应物是小绒球状颗粒,有不连续的薄层和裂缝。那些在严重反应区的颗粒的特点是更多的颗粒堆积在一起,形成一个更厚的界面层,它是崎岖不平的,有许多孔隙。图1m-1p是LPS片界面的SEM和EDS图谱。图1n中严重反应区的横截面形态显示,反应后的LPS片变得松散,具有多层结构。这表明在LPS界面和内部发生了化学反应,产生了更多的反应产物。反应产物很大,导致固体电解质层之间出现断裂和撕裂。由于反应产物的离子传导能力比原来的LPS SE弱,而且整个电解质片的离子传导通道不均匀,对称电池的极化不断增加。图1o清楚地显示了一个蓬松的、较厚的SEI层,厚度约为1.5μm。图1o的EDS映射图显示在图1p。可以看出,SEI层中C和O元素的含量高于LPS片,而LPS片中P和S元素的含量则高于SEI层。这些结果表明,SEI层的成分中含有大量的有机物和部分无机物,导致其具有蓬松而非致密的特点,离子传导率低。 图2显示了Li7P3S11的XPS分析以及它们与液体金属锂的反应。P 2p光谱可分为131.4 eV和133.1 eV的两个峰,分别对应于P2S74-和PS43-物种。随着反应的加剧,P2S74-的峰面积比从散装Li7P3S11的61%下降到严重反应区的48%。这一现象的原因是在Li7P3S11的DME溶解产物中,P2S7相比PS4相更易溶解。P2S7相的逐渐溶解导致Li7P3S11电解液表面不断形成孔和裂缝,这与SEM的结果很一致。在块状Li7P3S11中,S 2p信号可由三种不同的硫物种描述,在161.3、162.0和163.4 eV处发现峰值,它们分别对应于P-S-Li、P=S和P-S-P硫物种。峰区产生的P-S-Li、P=S和P-S-P硫磺物种的比例约为7:3:1,与Li7P3S11结构模型的理论值非常吻合。在Li7P3S11的轻度和重度反应区,属于P2S7相的P-S-P的峰面积比下降,这也证实了P2S7相的溶解。此外,在严重反应区,159.9 eV的新峰被赋予Li2S,这源于Li7P3S11 SE与液体金属锂的反应。至于C 1s光谱,Li7P3S11中284.8和286.7 eV的信号分别对应于-(CH2)-键和-O-CH2-键,这归因于样品杂质(脂肪族、不定形碳)。以284.8 eV为中心的碳峰被用作参考峰。在轻度反应区,在288.6 eV处出现了另一个C 1s信号,它源于DME分解的-O=C-O-。在严重反应区,也检测到了来自碳酸盐物种(如Li2CO3和ROCO2Li)的-OCO2-(在289.6 eV)。Li7P3S11中的O 1s光谱由两个主要贡献描述。位于531.2和532.9 eV的峰值分别属于Li-O-(Li2O)和C-O-C。Li2O是另一种常见的相位杂质。在轻度反应区,发现来自酯类(-COOR)的C=O键(在532.4 eV)。在严重反应区,C=O(-COOR和-OCO2-)的峰面积比明显增加,这与上述C 1s光谱的分析一致。在Li 1s光谱中,55.4 eV的峰可以归属于Li-O(Li2O,LiOH,Li2CO3)或Li-S(Li-S-P,Li2S),这些材料的BEs非常接近,因此这里用一个宽峰来近似地拟合Li 1s光谱。为了进一步研究SEI,通过TOF-SIMS技术对循环后的LPS裸片进行了测量。补充图1显示了LPS表面的SEI带负电和正电的片段的质谱,其中包含了关于SEI带电片段的信息。质谱包含了大量的正负离子碎片,包括无机离子碎片离子碎片。无机物包括LiC(C-)、LiH(Li2H+)、Li2O(Li3O+)、多硫化锂LiSx(S-、S2-、S3-、Li2S+、Li3S+)、Li3P(P-)、Li3PO4(P-、PO2-、Li2PO2+)、Li2SO3或LiSxOy(SO-、S2O-、SO2、 Li2SO+,Li3SO+),LiOH(LiO2H2-),LiSH(SH-,Li2SH+),Li2CO3(Li3CO3+),一些硫化物的分解产物(PS-,PS2-,PS3-,PSO-,PS2O-),以及由一些杂质元素产生的LiF,LiCl。有机化合物包括烷氧基碳酸盐ROCO2Li(O-)、烷氧基亚硫酸盐ROSO2Li(SO-、S2O-、SO2-、Li2SO+、Li3SO+)、乙炔化合物(CH-、C2H-)、烷基化合物(CH3+)、非芳香族化合物硫醇RSH(SH-)、甲酸锂HCOOLi(CHO2-)、乙酰基锂HCCOLi(C2HO-)和其他有机化合物。C6H5+苯环离子的存在表明联苯的分解。虽然不同反应区(轻度反应区和重度反应区)的SEI形态特征不同(图1j-1l所示),但不同区域的离子碎片基本相同,而只有个别离子种类不同。例如,Li2S+(m/z=46)、Li2SO+(m/z=62)、Li3SO+(m/z=69)和Li2PO2+(m/z=77)无机离子碎片没有出现在严重反应区,而CH3OLi2+(m/z=45)、CH3O2+(m/z=47)和 C6H5+(m/z=77)有机离子碎片没有出现在温和反应区。这表明严重反应区的SEI层比轻微反应区的SEI层含有更多的有机产物,这样,严重反应区的SEI层的形态是由大量的有机物堆积形成的笨重而松散的结构。为了研究这些反应产物物种的空间分布,测量了负离子和正离子模式的映射图像,如图3a,图3b所示。从图3a中可以看出,C-、O-、CH-、C2H-、S-和SH-有机二次离子表现出相对较高的强度,而其他无机二次离子表现出相对较低的强度。这意味着SEI层的表面,即靠近有机LE的一侧,主要由有机物组成,而无机物的比例较少。图3b显示Li+二次离子的强度相对较高,说明在SEI形成过程中,锂源被部分消耗,SEI表层的有机产物含有大量的锂元素。根据LPS片在负离子和正离子模式下循环后的深度曲线(图3c-3f),无机离子片段(Sx-(S-,S2-,S3-),SxOy-(SO-,SO2-,S2O-),PSxOy-(PS-,PS2-,PS3-,PSO-),P-,PO2-,SH-、 LiO2H2-, LiS-, Li+, Li2+, Li2H+, Li2SH+, Li2OH+, Li3O+, Li3CO3+, LiSxOy+ (Li2S+, Li3S+, Li2SO+, Li3SO+), Li2PO2+) 随着分析深度的增加而增加、 而有机离子碎片(C-, O-, CH-, C2H-, CH2O-, CHO2-, CH3+, CH3O2-, C6H5+, CH3OLi2+)的强度随着深度的增加而降低,表明SEI是双层结构,外层和内层分别由有机和无机相组成。这与主流的SEI层模型和镶嵌模型中的双层模型是一致的(即SEI层由两层物质组成,靠近液态电解质的松散有机物和靠近金属锂的致密无机物)。从深度剖面曲线也可以确认SEI的厚度,大于166nm(10nm min-1 SiO2标准,1000s),比传统液态电解质金属锂电池的厚度(10~20nm)。从二次离子的三维分布(图3g),可以观察到二次离子随深度变化的趋势。二次离子的三维分布与图3c-3f中二次离子随深度变化的趋势一致。值得指出的是,硫化物SE (Li7P3S11)的分解产物(PS-, PS2-, PS3-, PSO-, PS2O-)的含量随深度增加,说明大量的硫化物SE (Li7P3S11)被分解,分解产物在硫化物SE附近的表面聚集。总之,裸露的硫化物SE和有机液体金属锂-BP-DME之间的界面层是一个松散的界面层,其中有机和无机产物是随机堆积的。松散的界面层没有形成一个薄而密的连续无机界面层来阻挡有机Li-BP-DME,而是让液态金属锂不断地通过这个界面层与硫化物SE发生反应,从而消耗了电池中的锂源,降低了电池的循环性能,导致电池的内阻增加,最终失效。 根据上述特征分析,由硫化物SE和有机LE Li-BP-DME反应形成的SEI不能稳定地兼容。因此,有必要设计出化学/电化学稳定、高锂导电性和电子绝缘性并与有机LE Li-BP-DME和硫化物SE兼容的人工SEI层。此文选择了四种可能适用于硫化物SE和液体有机阳极的界面层材料,包括LIPON、富含LiF的界面层、PEO-LiTFSI聚合物和β-Li3PS4/S(图4a-4d)。LIPON界面层的厚度为200纳米,通过磁控溅射在硫化物SE片上,如图4e所示。图4f显示了在固定电流为0.127 mA cm-2时,由Li7P3S11、Li-BP-DME和LIPON界面层组装的对称电池的电压曲线。对称电池显示出低的初始过电位(0.08V),但在循环200小时后电压迅速上升到0.68V。低的初始过电位表明在循环前有一个小的界面阻抗和良好的界面接触,但迅速增加的电压表明LIPON和Li-BP-DME之间有严重的反应。因此,LIPON界面层并没有起到稳定界面的作用。由LIPON和Li-BP-DME之间的反应产生的SEI不具有化学/电化学稳定性和高离子传导性,这样的LIPON界面层就不适合做界面保护。富含LiF的界面层是在Li7P3S11片材的表面原位形成的,实验过程见图4b。从界面层的照片(图4g)可以看出,界面层的厚度均匀性较差,界面层中出现了材料聚集的现象,部分区域出现了可观察到的白色材料聚集。带有富含LiF的界面层的Li7P3S11和Li-BP-DME溶液在0.127 mA cm-2的固定电流下被组装成一个对称电池。电压曲线如图4h所示,这与带有LIPON界面层的对称电池相似。稳定性差的循环200h后,极化电压从0.135V逐渐增加到1.3V,表明界面阻抗逐渐增加。这种界面层不能发挥兼容作用,因此不适合硫化物SE和液体电解质电池系统。PEO-LiTFSI聚合物具有良好的化学/电化学稳定性,可以作为硫化物SE和金属锂之间的界面层,起到良好的界面保护作用。因此,尝试将PEO-LiTFSI聚合物引入硫化物SE和液态金属负极体系中,具体制备过程见图4c。图4i所示为制备好的带有PEO界面层的Li7P3S11薄片,它被组装成一个对称电池。电压曲线如图4j所示。该对称电池在电流密度为0.127 mA cm-2的情况下稳定循环200h,极化电压0.115V几乎没有变化,表明PEO-LiTFSI聚合物和Li-BP-DME之间反应形成的SEI与硫化物SE Li7P3S11兼容。这种SEI具有良好的化学/电化学稳定性,在室温下具有高的Li+导电性,以及理想的电子绝缘性能。另一个有效的界面层是β-Li3PS4/S。该界面层的制备过程如图4d所示,它也是在原地生成的。图4k显示了制备好的带有β-Li3PS4/S的Li7P3S11片,它被用来组装对称电池。对称电池的电压曲线如图4l所示,显示了对称电池在电流密度为0.127 mA cm-2的情况下200h的稳定循环,以及几乎不变的0.075V的极化电压。因此,β-Li3PS4/S界面层适用于硫化物SE和液体电解质电池系统。总之,通过实验筛选,从四种可能的兼容界面层材料中选出了两种具有实际效果的界面层材料(即PEO-LiTFSI聚合物和β-Li3PS4/S)。为了获得具有最佳化学/电化学稳定性和Li+电导率的PEO-LiTFSI和β-Li3PS4/S界面保护层,对两种界面层的制备参数进行了详细研究。PEO界面层有两个关键参数,一个是界面层的厚度,另一个是界面层中锂盐LiTFSI的浓度。首先探讨了PEO界面层的最佳厚度,如图5a所示。探讨了两种LiTFSI浓度(EO/Li+=24和EO/Li+=8)的PEO界面层的不同厚度。通过在Li7P3S11片材上浸泡不同数量的PEO溶液来控制界面层的厚度,PEO溶液的浸泡量为20μL、30μL、40μL和50μL。具有不同厚度参数的界面层的Li7P3S11片被组装成对称的电池。结果表明,在两种锂盐浓度下,不同量的PEO溶液(或不同厚度)的PEO界面层,对称电池在稳定循环200h后,在0.127mA cm-2的电流密度和0.15V左右的小极化电压下表现出良好的循环性能。接下来,我们探讨了不同浓度的锂盐LiTFSI的界面层在相同厚度下的有效性(图5b)。在固定的PEO溶液体积(40μL)下,研究了不同锂盐浓度EO/Li+=120、62.5、30、24、12和8的界面层并组装成对称电池。结果表明,在电流密度为0.127 mA cm-2、极化电压为0.15V左右的小电流下,具有不同锂盐LiTFSI浓度的界面层的对称电池也显示出良好的循环稳定性(200小时)。对PEO界面层的两个最佳参数的探索实验表明,PEO-LiTFSI系统的界面层在实验探索的广泛参数范围内具有良好的有效性。依次探讨了β-Li3PS4/S界面层的最佳厚度参数(图5c)。β-Li3PS4/S界面层的厚度是通过控制硫化物SE Li7P3S11片在β-Li3PS4/S前驱体溶液中的提拉次数来调节的。提拉次数分别为2、4、6、8、10、20和40。可以看出,随着拉动时间增加到10,对称电池的稳定性明显提高,但提拉次数为20和40时,对称电池就失效了。提拉次数少于10次的对称电池失败是因为β-Li3PS4/S界面层的厚度很薄,与Li-BP-DME发生了反应。提拉次数为20次和40次的对称电池的失败原因是β-Li3PS4/S界面层太厚,在原位加热过程中出现裂纹现象(图6i-m)。因此,Li-BP-DME溶液渗透并与硫化物SE Li7P3S11反应,导致对称电池失效。因此,当提拉次数为10时,β-Li3PS4/S界面层的厚度参数是最佳的。极化电压0.08V几乎没有变化,界面阻抗也没有增加,说明这个参数的β-Li3PS4/S界面层是最有效的。经过一系列的表征分析,得到了裸Li7P3S11以及PEO-LiTFSI和-Li3PS4/S界面保护层的SEI信息,如图9a-9c所示。裸硫化物SE Li7P3S11的SEI结构(图9a)由两层组成。靠近有机LE Li-BP-DME的一侧是一个松散多孔的有机层,它是由Li-BP-DME的联苯和二甲醚分解形成的。这种可被液态金属锂渗透的SEI层包括一个相对密集的无机内层和一个富含有机物的外层。在Li7P3S11的一侧是一个无机松散层,其中分布着少量的有机物。因此,Li-BP-DME溶液可以穿透这层非致密的SEI,继续与硫化物SE反应,导致这个电池系统的失败。还得到了一个清晰的PEO-LiTFSI界面保护层的SEI结构(图9b)。这个SEI层由PEO框架组成,它与Li-BP-DME的化学性质稳定,其中存在大量的无机Li+导电成分(LiF, Li2CO3, Li2NO3, Li3P, Li2S, LiH, LiCx, Li2O, Li3PO4, Li2SO3, LiSH, LiOH)。这些无机成分相互合作,以提高Li+的导电性和阳极一侧的电子绝缘性。再加上少量的乙腈小分子和甲氟烷(CH2OF-)的作用,SEI层在室温下可以有效地传导Li+。图9c显示了β-Li3PS4/S界面保护层的SEI结构,它由两层组成,靠近Li-BP-DME的一层是溶解的β-Li3PS4/S。另一层是靠近硫化物SE Li7P3S11的密集的β-Li3PS4/S层。同时,一些无机锂导体Li2CO3、Li3PO4、LiF、Li2O、Li3P、LiSx、LiOH(Li2OH+)和LiSH相互配合,提高了Li+的导电性和阳极一侧的电子绝缘性。在明确了PEO-LiTFSI和β- Li3PS4/S界面层的机制后,组装了具有两个界面层的对称电池,以测试硫化物SE Li7P3S11对Li1.5BP3DME10阳极的界面稳定性。图10显示了Li-BP-DME//β-Li3PS4/S//Li7P3S11//β-Li3PS4/S//Li-BP-DME电池和Li-BP-DME//PEO//Li7P3S11//PEO//Li-BP-DME电池在固定电流为0.127 mA cm-2和面积容量为0.254 mAh cm-2的电压曲线。两种电池都表现出低的初始过电位(PEO和β-Li3PS4/S约为0.11V)。带有PEO界面层的电池可以稳定地循环约1000小时(电压上升到0.8V),而带有β-Li3PS4/S界面层的电池可以稳定地循环约1100小时(电压上升到0.2V)。与Li-BP-DME/裸露的LPS/Li-BP-DME对称电池相比,这些带有PEO和β-Li3PS4/S保护层的电池显示出更好的循环稳定性(~1000小时和~1100小时)。
  • 不同蛋白质含量的浓缩乳蛋白粉复水特性分析
    干乳粉的复水性是指干粉在加水后恢复成乳液的能力。‌复水性是衡量干制品品质的重要指标之一,特别是在衡量奶粉等干制品的质量时。复水性的好坏直接关系到奶粉在加水后能否恢复到接近原始牛奶的状态。奶粉的复水性对于保证其营养价值和口感至关重要,因为它直接影响到奶粉的实用性和消费者的接受度。‌ 蛋白质含量高且以酪蛋白为主的乳制品粉末例如浓缩乳蛋白(MPC)很难完全复水,即使经过长时间的复水。MPC包含广泛的产品类别,涵盖低、中、高蛋白粉末的复水特性尚未得到广泛研究。本研究采用综合实验方法,包括测量粒度分布随时间的变化,以及使用分析离心法测量沉降行为,以表征MPC粉末在一系列蛋白质浓度下(从成分接近脱脂奶粉的 MPC35到实际上为牛奶蛋白分离物的MPC90)的复水特性。 1. 材料和方法 1.1浓缩乳蛋白粉 1.2分散性:粒度分布 用粒度仪测量MPC悬浮液在复水化90分钟和24小时后的PSD。对于每个MPC样品,观察到一个小于1 um的峰,该峰被认为代表酪蛋白胶束,而第二个大于10 um的峰被认为代表初级粉末颗粒(喷雾干燥过程中由雾化液滴形成的非团聚颗粒)。 1.3 分散:沉降和沉降压缩 分析离心机(LUMiSizer ,L.U.M. GmbH)测量透射近红外光的强度,该强度是水平放置在光路上的细胞长度上时间和位置的函数,用于测量再水化90分钟和24小时的 MPC 悬浮液中的沉降行为。将悬浮液装入PA管(2 mm)。使用两个离心步骤进行测量,36g离心10分钟,然后168g离心10分钟。离心过程中温度保持在25℃。图中显示了离心10秒、5、10、15和20分钟后的谱线。首先绘制相边界(沉积物水相)随时间的运动,然后从池底位置(129 毫米,根据去离子水的沉降曲线确定)中减去稳态值,从而计算出沉降高度。 2. 结果与讨论——分散特性 在经过合理的复水时间后,高蛋白MPC中存在较大的不易分散的颗粒。复水90分钟后,MPC70、MPC80、MPC85 或 MPC90 中最多只有2%的颗粒由酪蛋白胶束组成(图1)。复水24小时后,酪蛋白胶束的比例增加,可能是因为它们从分散性较差的初级颗粒表面表层释放出来,而初级颗粒的比例同时下降(图1)。 图1. 在25℃的去离子水中复水90分钟(灰色条)或复水24小时(白色条)后,初级颗粒(上)和酪蛋白胶束(下)的体积(占总粒子总数的百分比)。 分析离心法用于获取有关MPC悬浮液的光学特性、初级粒子的沉降行为以及所得沉积物的可压缩性的信息。图2显示了低蛋白(MPC35)、中蛋白(MPC70)和高蛋白(MPC90) 粉末在复水90分钟后的三种代表性沉降曲线;这些蛋白质类别中的其他粉末表现出与所选 MPC 粉末非常相似的行为。根据粉末的不同,随着离心的进行,可以在样品池中识别出不同的区域:稳定分散体,即胶体悬浮液中的酪蛋白胶束;初级粒子,即最初向样品池底部集中的初级粉末颗粒,但随着时间的推移会沉淀;初始沉积物,即在低速离心过程中由初级粉末颗粒形成的沉积物;压缩沉积物,即由于离心速度增加而压缩而高度降低的沉积层。 图 2. 浓缩乳蛋白 MPC35(顶部)、MPC70(中间)和 MPC90(底部)在 25℃的去离子水中复水 90 分钟后的代表性沉降曲线,显示NIR光通过样品池的透射率随时间(1 = 10秒、2 = 5分钟、3 = 10分钟、4 = 20分钟)和样品池中的位置而变化。在样品以36g离心10分钟,然后以168g离心10分钟时捕获曲线。插图显示了一个示意图,解释了离心过程中样品池内形成的不同区域。虚线表示样品池底部的位置,从中可以计算出沉淀物的高度(如果存在)。 在MPC35中,样品以酪蛋白胶束为主,酪蛋白胶束在悬浮液中稳定且不会沉淀,因此透射率不会随时间发生变化。相反,MPC90,最初整个样品池中都存在初级粒子,这会导致10秒后透射率非常低;在离心过程中,这些粒子会形成沉淀物,导致样品池底部透射率低,而其他地方透射率高;然后,随着离心速度的提高,该沉淀物被压缩(产生更高的光密度和降低的沉淀物高度)。 复水90分钟后,MPC35没有发生任何沉淀,尽管其颗粒群中有45%以上由初级颗粒组成(图1)。相反,MPC70和MPC90中的初级颗粒在离心过程中形成了明显的沉淀层,其特征是在样品池底部形成一个光学致密区域(图2)。对于MPC70,在形成沉淀层之前,这种物质集中在靠近样品池底部的地方,而对于MPC90,它分散在样品池内的更大区域,导致透射读数远低于胶体稳定性区域。复水90分钟后,沉淀物高度随着蛋白质含量从MPC70到MPC90而增加(图3)。当施加更高的离心力时,这些样品形成的沉淀层会受到压缩,这种影响对于高蛋白粉末比的MPC70更明显(图3)。随着蛋白质含量的增加,观察到沉淀区域上方的透射值更低。 图 3. 浓缩乳蛋白(MPC)粉末经过90分钟的复水后在25 ℃下以36g离心10分钟(灰色条),然后再以168g离心10分钟(白色条)形成的沉淀物的高度。 值得注意的是所有样品在复水24小时后的沉降曲线均表明完全的悬浮稳定性,跟图2中的MPC35谱图类似,尽管悬浮液中仍残留有初级颗粒大小的物质。高蛋白 MPC 粉末的沉降行为强烈依赖于复水时间,初级颗粒在复水90分钟后沉降,但在复水24小时后不会沉降。 3. 结论 a、粉末的初始复水特性和悬浮稳定性随着蛋白含量的增加而降低。 b、经过长时间的复水后,所有的粉末都能完全悬浮。 c、LUMiSizer能区分不同粉末的复水特性和悬浮稳定性,也能做粒径检测。
  • 英国调查显示婴儿奶粉铝含量超标
    英国一项最新调查显示,目前英国市场上很多品牌的婴儿配方奶粉由于加工包装过程中的铝污染等原因导致铝含量过高,而这很有可能影响婴儿的健康发育。   英国基尔大学研究人员在新一期《BMC儿科学》杂志上报告说,他们调查了英国市场上销售的15个不同品牌的婴儿奶粉或液态配方奶。分析显示,经过正常冲调后,其中的铝含量在每升200微克到每升700微克不等,远远超出母乳中的铝含量,比饮用水中允许的铝含量安全标准也要高出几倍。婴儿如果长期食用这些奶制品,每天可能因此摄入多达600微克的铝元素。   这次调查所涉及的奶粉中,有两种产品的铝含量尤其高,其中一种是专为早产儿设计的配方奶粉,另一种是为对牛奶过敏的人生产的用大豆制成的奶粉替代品。研究人员推测,前一种产品是在加工和包装过程中受到了铝污染,而后一种产品可能与大豆原料有关。   研究人员说,摄入铝元素过多可能导致一系列健康问题。对于身体各器官都还很脆弱的婴儿来说,奶粉中铝含量过高究竟会造成什么样的影响,还有待进一步的医学研究来证实。但研究小组呼吁,奶粉产业应重视婴儿奶粉中铝含量过高的问题,并迅速采取改进措施。
  • 油品中超低氯含量的检测
    背景和挑战多年来,随着炼油工艺不断发展,从原油转化为成品油的效率和产能都在不断提升,其中一个主要迹象体现在对石油化工产品的质量检测水平正逐渐提高。这种对质量上严格程度的关注转变是有道理的,根据国际能源署(IEA)在2018年《石化的未来》报告中指出,“到2030年,石化产品将占世界石油需求增长的三分之一以上,到2050年比重将逼近一半,届时其对石油的消费量将增加约700万桶/天。到2030年,石化产品消耗的天然气将达560亿立方米/天,到2050年消耗的天然气进一步增长到830亿立方米/天”。因此,针对于日益增长的石化产品检测需求,相关部门需要提早做出应对方案。 如今,通过使用分析检测设备对成品油、以及包括像二甲苯和苯类化工样品中的氯含量不断进行检测,进行质量控制,避免造成如管道腐蚀等一系列风险。由于大多数成品油中氯元素都是以有机氯的形式存在,而有机氯的浓度一般较低(<5ppm),因此能够实现亚ppm级别的测量至关重要。Clora单波长氯含量分析仪自2007年有美国XOS公司推出以来,已被全世界及国内各大炼油厂和检测实验室广泛应用于检测油品中的氯含量。对于目前已售出的200多套设备了解,实验人员对于仪器的使用范围从原油到汽柴油及石脑油馏分,再到减压柴油(VGO)等产品中都有所应用。可以说Clora单波长氯含量分析仪目前已成为识别潜在腐蚀事件和监测这些缓解策略有效性的关键因素,以此来确保炼油厂安全运行和利润最大化的重要组成部分。然而越来越多的炼油厂发现,通过继续降低原料和工艺中氯化物含量,可以大大延长周转时间,降低腐蚀成本,因此对于氯含量的检测水平也在逐年提高。美国XOS公司通过推出新款的Clora 2XP单波长超低氯含量分析仪响应了行业的需求,在检测碳氢化合物样品中可实现低至0.07 ppm的检测下限,这使得总氯的分析准确性可达到最低0.25 ppm。增强的检测能力使用户能够更好的了解并管理更为苛刻的样品,包括脱盐原油和减压柴油。Clora 2XP 单波长超低氯含量分析仪Clora 2XP单波长超低氯含量分析仪为液态烃(如芳烃、汽柴油、重油和原油)以及水溶液样品中的总氯分析提供了双倍的精度。该仪器符合ASTM D7536和D4929方法,适用于重整装置、催化裂化装置和加氢裂化装置中催化剂中毒相关的测试。此外,它的自动硫校正功能可以完美解决样品中存在高硫低氯问题。通过采用单波长色散技术方法,Clora 2XP单波长超低氯含量分析仪不需要气体和高温,操作简单,且无需过多维护。实验数据为了进一步验证Clora 2XP单波长超低氯含量分析仪的检测能力,美国XOS公司进行了相应的实际样品测试,本次分析的样品类型为:从美国当地加油站抽取的汽油样品来自北美炼油厂的减压柴油样品石脑油样品 以矿物油为基体的0.3 ppm氯标样样品通过一次性滴管加入传统XRF样品杯,并放入仪器中,选择600秒进行分析。根据样品实际测试的结果计算标准偏差和平均值,如表1所示。表1:Clora 2XP 单波长超低氯含量分析仪总氯含量测试结果汽油减压柴油石脑油0.3ppm氯标样测试次数测量结果测试次数测量结果测试次数测量结果测试次数测量结果#10.29#11.41#10.58#10.30#20.31#21.42#20.54#20.33#30.30#31.44#30.40#30.31#40.33#41.36#40.52#40.31#50.36#51.43#50.49#50.30#60.40#61.35#60.55#60.27#70.36#71.44#70.48#70.23#80.32#81.47#80.47#80.34#90.32#91.39#90.50#90.32#100.31#101.46#100.51#100.34平均值0.327平均值1.417平均值0.510平均值0.305标准偏差0.032标准偏差0.040标准偏差0.050标准偏差0.035所有的结果单位为:ppm结论从上述实验数据结果证明,Clora 2XP单波长超低氯含量分析仪能够准确、重复地测量各种碳氢化合物样品中小于1ppm级别的氯含量浓度。这种简单的无损测量方法只需要几分钟时间就可以完成,而且不需要消耗任何的气体或溶剂。有效监测原油原料和工艺管路中油品的氯化物浓度是所有缓蚀策略中的关键,通过量化石油产品中低于1ppm水平的氯含量,炼油厂能够减少数十亿美元因腐蚀而造成的成本亏损。
  • 原位电子显微学技术揭示固态金属类液态行为
    在科幻大片《终结者》系列中,常常出现这样的场面:阿诺德施瓦辛格掏出霰弹枪朝液体机器人射击,巨响过后,身体和脑袋被打穿了数个大窟窿的液体机器人又慢慢恢复了原形。真是打不死的&ldquo 小强&rdquo ! 《终结者》的&ldquo 小强&rdquo 被打了几个大窟窿,就是不死   这真的是遥远的明日科技吗?还是就在我们身边发生的事实?   东南大学电子科学与工程学院孙立涛教授团队,与浙江大学电子显微镜中心张泽院士、麻省理工学院李巨教授和匹兹堡大学毛星源教授的团队通力合作后发现,在极小的纳米尺度下(小于10纳米),普通的固态金属在常温下受到挤压、拉伸等外力作用后,会像揉面团那样柔软,甚至像液态那样任意变形 更为奇特的是,外力撤除后,还可以恢复原形。10月12日,这项研究的论文以&ldquo Liquid-like pseudoelasticity of sub-10-nm crystalline silver particles&rdquo 为题,发表在国际著名期刊《自然材料》上,并被评为封面文章。   据查询,目前《自然材料》官网上公布的封面只到10月份,尚不含上文的研究成果。但是,在浙江大学材料科学与工程学院主页上可以发现,中国科学家这一新技能被安排在了11月号的杂志封面上 (着急想看的可以直接拖到页末)。 从外面看,金属银颗粒像液体水滴,会摇晃并随时改变形状,而它们内部则是超级稳定的晶体结构   且慢,真的是普通的金属就可以吗?这不合乎直觉。   对,你没有看错,普通金属在室温下,就可能有这种神奇的特性,但是前提是要在纳米尺度下。   38岁的孙立涛教授带领团队发展了一种原位电子显微学技术,并基于此在国际上首次观察到10纳米以下固态金属银颗粒在室温下的类液态行为。据凤凰科技报道,这些纯银粒子的直径不超过10纳米&mdash &mdash 宽度不超过人类头发的1/1000。   科研人员告诉科技日报记者,宏观的金属材料的变形机制通常遵从经典的位错滑移和孪晶变形理论。然而,到了极小的纳米尺度,金属表面原子所占的比重越来越大,其变形机制越来越受表层原子的运动影响。我们都知道,表层原子是很活跃的,纳米金属就仿佛穿了一层水膜一样的外衣,一旦受到任何外力,&ldquo 水膜&rdquo 一样的外层原子就会呼啦啦先运动起来。这时候,纳米金属就兼具了固体和液体的特性,在挤压后,表层原子迅速移动,形成了新的表面层。   这种变形机制会带来一个特别的后果,那就是当撤除挤压时,这层活跃的&ldquo 水膜&rdquo 分子又会呼啦啦往上跑,以降低表面能,直到把金属颗粒恢复原形。这样,就出现了实验中观察到的那神奇一幕,不论怎么挤压,金属颗粒最终都会恢复原形。   科研人员把这种可以恢复原形的塑性行为,叫做赝弹性。   浙江大学材料科学与工程学院主页的图片显示,室温下,银纳米颗粒受挤压时表现出了液态行为   这种奇特的纳米颗粒塑性形变,超越了传统的金属物理中位错等缺陷导致的塑性形变理论,在变形的整个过程中颗粒内部始终保持着完好的晶态结构。这一发现暗示,随着金属颗粒尺寸减小,经典的Hall-Petch规律中&ldquo 越小越强&rdquo 不再适用,会逐渐过渡到&ldquo 越小越弱&rdquo (观察者网注:目前对大部分材料的关系的理解已经很成熟,即材料的机械强度会随着体积的减少而增加。)。   这种神奇的赝弹性,会给我们带来一系列神奇的结果。例如,可以制造出无论怎么变形都可以复原的金属关节,具有记忆功能的存储器件,打不穿的金属防弹衣,甚至还包括我们前面提到的《终结者》液体金属机器人。   同时,这项工作对于如何维持下一代纳米电子器件中的互连线和电极的稳定性,以及如何实现超小尺寸的纳米加工工艺,有着重要的指导意义。因为随着现代半导体技术的发展,集成电路中金属互连线以及电极的特征尺寸正在向10纳米逼近。在这样小的尺度下,作为基础框架的金属形态是否还能像块体材料那样稳定,科学家以前并不清楚。现在新的问题是,证实了纳米金属颗粒塑性形变的现象后,如何保障在如此小尺度下电子器件物理性能的稳定性?这一问题向现代集成电路产业提出了新理论和技术的挑战。   据悉,这项工作是东南大学传统电子学科与新兴纳米领域的交叉与融合的结果,得益于学校长期对基础研究和国际学术交流合作的支持与重视。孙立涛教授课题组近年来依托原位透射电子显微学技术,已经在微纳米器件、新型二维材料、纳米金属变形机制等领域取得了一系列研究成果。   观察者网综合科技日报、浙江大学网站、中新网消息。   浙江大学材料科学与工程学院主页展示的《自然材料》11月封面
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