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吸收率

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吸收率相关的资讯

  • 兰州化物所高熵合金基高温太阳能光谱选择性吸收涂层研究获进展
    高熵合金通常被定义为含有5个以上主元素的固溶体,并且每个元素的摩尔比为5~35%,具有优异的力学、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能,在较多领域展现出发展潜力。中国科学院兰州化学物理研究所环境材料与生态化学研究发展中心副研究员高祥虎、研究员刘刚带领的科研团队,通过组分调控、构型熵优化和结构设计,制备出系列高熵合金基高温太阳能光谱选择性吸收涂层。  前期,研究人员设计出一种由红外反射层铝、高熵合金氮化物、高熵合金氮氧化物和二氧化硅组成的彩色太阳能光谱选择性吸收涂层,其吸收率可达93.5%,发射率低于10%。研究人员发现,单层高熵合金氮化物陶瓷具有良好的本征吸收特性,因此制备出结构简单的涂层。以高熵合金氮化物作为吸收层,SiO2或Si3N4作为减反射层得到的涂层吸收率可达92.8%,发射率低于7%,并可在650°C的真空条件下稳定300小时。  近期,为进一步提升涂层吸收能力,研究人员选用不锈钢作为基底,低氮含量高熵合金薄膜作为主吸收层,高氮含量高熵合金薄膜作为消光干涉层,SiO2、Si3N4、Al2O3作为减反射层,形成了从基底到表面光学常数逐渐递减的结构(图1)。研究通过光学设计软件(CODE)进行优化,利用反应磁控溅射的方法制备,提高了制备效率。涂层吸收率可达96%,热发射率被抑制到低于10%。研究人员通过时域有限差分法(FDTD)研究了涂层光吸收机制。长期热稳定性研究表明,高熵合金氮化物吸收涂层在600°C真空条件下,退火168小时后仍保持良好的光学性能;计算涂层在不同工作温度和聚光比的光热转化效率发现,当工作温度为550°C、聚光比为100时,涂层的光热转化效率可达90.1%。该图层显示出优异的光热转换效率和热稳定性(图2)。  研究人员将吸收涂层沉积在不同基底材料上制备的涂层依然保持优异的光学性能,并在铝箔上实现了涂层的大规模制备。对不同入射角的吸收谱图研究发现,吸收涂层在入射光角度为0-60°的范围内具有良好的吸收率。研究人员模拟太阳光对吸收器表面进行照射,在太阳光照射下,涂层表面的温度超过100℃,表明该材料在界面水蒸发研究领域具有重要应用价值。  相关研究成果发表在Journal of Materials Chemistry A、Solar RRL、Journal of Materiomics上。上述工作开发出兼具优异光学性能和耐高温性能的高温太阳能光谱选择性吸收涂层,拓展了高熵合金在新能源材料领域的功能应用。研究工作得到中科院青年创新促进会、中科院科技服务网络计划区域重点项目和甘肃省重大科技项目的支持。图1.光学模拟结合磁控溅射方法制备太阳能光谱选择性吸收涂层图2.光谱选择性吸收机制和热稳定性研究
  • ASD丨黑化型如何影响蜥蜴对气候变化的敏感性
    蜥蜴,俗称“四脚蛇”又称“蛇舅母”,栖息环境广布世界各地。蜥蜴是爬行动物纲中最庞大的家族,其种类繁多,我国已知的有150余种,大多分布在热带和亚热带,其生活环境多种多样,生活于水中、栖息于沙漠、潜藏于地下、攀爬于树林、甚至是飞翔在空中,而且会为了环境的差异而演化出各种不同形态。蜥蜴是变温动物,在温带及寒带生活的蜥蜴于冬季进入休眠状态,表现出季节活动的变化。在热带生活的蜥蜴,由于气候温暖,可终年进行活动。但在特别炎热和干燥的地方,也有夏眠的现象,以度过高温干燥和食物缺乏的恶劣环境。因为蜥蜴是变温动物,没有体内调温系统,大部分蜥蜴通过晒太阳来提高体温,需要一定温度才能活化身体,在身体晒暖之后才易于活动和进食。因此“晒太阳”吸收太阳光的能量这件事,对蜥蜴来说也尤为重要。种类繁多的蜥蜴,有各种各样的体表颜色,甚至有部分蜥蜴在不同环境下还可以通过改变肤色来保护自己。那么蜥蜴的体表颜色在气候变化时对其影响怎样呢?今天给大家推荐了解论文是“黑化型如何影响蜥蜴对气候变化的敏感性”。气候变化对全球生物多样性的影响已确立,但气候变化对同一物种内种群的不同影响很少考虑。在变温动物中,黑化型(即由于黑色素沉积较重,皮肤颜色较深)会显著影响体温调节,因此,深色变温动物可能更容易受到气候变化的影响。基于此,在本研究中,研究者们于2018年12月至2019年4月期间,以来自南非五个地点的56个健康成年多色蜥蜴 Karusasaurus polyzonus(有鳞目: 环尾蜥科)为研究对象,研究了气候变化对其种群活动模式的影响。作者假设在未来的气候预测下,由于对预测的更温暖的气候条件的不适性增强,所有种群的活动时间都会下降。此外,由于它们目前分布在南非的最南端,因此迁移到寒冷环境的机会有限,作者预测,由于深色皮肤可能产生更强的加热效应,深色个体将比非黑色化个体受到更严重的影响。为了考虑体型对体温调节的影响,作者对蜥蜴进行了称重测量。然后利用波长范围为350-2500 nm的ASD FieldSpec3光谱仪测量了蜥蜴背部14个斑点(头部3个,躯干9个,尾部2个)的反射率并计算其吸收率(假设没有透射,1-反射率)。同时测量了岩石样品的反射率。五个采样点Karusasaurus polyzonus蜥蜴的颜色非遗传多型性显示出不同程度的皮肤黑色素含量。【结果】与预期相反,所有种群都会增加活动时间,具体而言,深色种群将比明亮种群相对更活跃。这表明深色K. polyzonus 种群可能受益于全球变暖。南非 K. polyzonus 种群的预计活动模式和皮肤吸收率(a)个体吸收率与总活动时间的关系(b)与吸收率相关的相对于目前气候条件下活动的活动变化幅度偏秩相关系数(PRCC)测试三个时间段(当前、2040-2059年和2080-2099年)模型输出(即活动时间)和输入参数(吸收率、降雨量、微温度和体重)之间的线性关系【结论】作者提出了一种新方法以研究不断变化的气候条件下热黑化对蜥蜴生存能力的影响。与热黑色素假说(TMH)相一致,作者发现皮肤吸收率会影响体温,并最终影响变温动物的活动时间。而且,预测较暗个体的活动受升温影响比较亮个体更大。结果表明,有鳞类动物,仅次于昆虫,可能会因其有色皮肤而受到影响。研究强调了在研究对气候变化的响应时,考虑种群间差异的重要性,因为必须考虑这些差异来制定有效和具体的保护策略。未来的研究应该将这些发现延伸到其他变温物种,并可能确定有色皮肤的表型可塑性,以了解物种将如何应对快速变化的环境。请点击下方链接,阅读原文:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NjE1ODg2NA==&mid=2650311980&idx=2&sn=45606049d85b1de792c1b3c6bbe6652f&chksm=bee1a1d3899628c5bb53bd6efe72b5f5e1558f4847a0ab1a7caeecc6a5ee8f723c44eaa228f7#rd
  • 二维超泡沫在改善太阳能水蒸发的应用研究
    作为最有效的水净化方法之一,太阳能净化水已获众多研究学者的关注。一方面,利用太阳能净化水非常环保,另一方面,该工艺所需的设备安装和操作要求相对较低。为了提高太阳能净化水的效率,已有学者提出了几种净化方法,如预热法、夜间加热法和附加热源法,带有黑色吸收片(BAS)的增强型太阳能蒸馏法(SSG)就是其中的一种方法。但SSG蒸发只发生在水-气界面,如何增加加热过程中界面面积成了提高SSG效率的关键。此外,BAS材料本身的性能也是SSG的速率的重要影响因素。大量研究发现,微尺寸多孔结构BAS可以提高SSG的蒸发速率:一方面,这种结构大大增加了水-气界面;另一方面,BAS自身具有高吸收率和良好的隔热性能,这既能够减少热量损失,又能够提高吸热效率。此外,双层BAS能够进一步提高SSG的速率。通常,BAS可以由化学方法或者碳化方法制得,然而这样制得的BAS的孔径的大小和孔的分布都是随机的,无法可控地得到最佳的蒸发速率。为了进一步优化SSG,古斯塔夫• 埃菲尔大学的Elyes Nefzaoui团队与巴黎东大Tarik Bourouina以及西安交通大学的韦学勇教授联合提出了一种二维超材料泡沫(meta-foams),这种超泡沫具有确定的孔径和规则的孔分布,在优化研究中可作为有效可控的模型,该团队也将这种超泡沫作为表面增强型太阳能水蒸发器的研究工作中。在该研究工作中,纳米黑硅(B-Si)因其在可见光到近红外波段具有优异的吸收率和光热性能被用作超泡沫材料。采用等离子刻蚀制备了具有分层纳米结构和周期性二维多孔超泡沫,并就孔径大小、孔的数量对蒸发速率的影响进行了探索。研究发现:孔径和孔的数量是一把双刃剑,一方面,孔径和数量要尽可能的多,以保证系统能提供充足的水量;另一方面,孔径过大和数量过多会导致吸收的热量减少。此外,研究团队也设计了双层系统,以保证可靠的吸水性、稳定的吸热和隔热性能。实验表明,在一次太阳光辐射、常温、相对湿度为58%时,直径20μm的B-Si超泡沫样品最佳蒸发速率可达到1.34 kg/(h⋅m2),转换率可以达到可观的89%(实验条件不变的情况下,理论蒸发速率可达 1.5 kg/(h⋅m2)),蒸发速率是普通蒸馏法的3.96倍。同时,该团队发现了另外一种低成本制造超泡沫的方法:借助摩方高精度3D打印设备(nanoArch S130,摩方精密)制作超泡沫样品。实验证实,在同一实验条件下,孔径为275μm的3D打印的超泡沫的蒸发速率为1.32 kg/(h⋅m2)。这个结果与B-Si超泡沫的最佳值相当,在SSG中显示出非常优越的性能。3D打印的超泡沫可以作为B-Si超泡沫的低成本代替品,具有很好的发展潜力和应用前景。图1.超泡沫的概念示意图:(a)由二维周期结构制成的优化超材料,(b)应用于优化太阳能水净化,(c)B-Si周期性微孔超泡沫的SEM图像。测量的吸收光谱:(d)不同多孔表面的原始测量数据,(e)暴露在太阳辐射下的结构表面有效吸收率。图2.二维B-Si超泡沫:(a)断面示意图,(b)用于实验样品照片,(c)三种不同超泡沫材料的蒸发速率,与常规泡沫蒸发速率和自然水蒸发速率进行了比较。图3.3D打印的超泡沫:(a)圆柱微孔的截面SEM视图,(b)三种不同的超泡沫的蒸发速率,并与自然水蒸发速率进行了比较。图4.吸收率和蒸发速率、表面平衡温度的函数关系图5.孔隙率和蒸发速率的函数关系图6.硅基二维超泡沫的制作过程此外,该团队还用海水对二维超材料超泡沫的表面强化型太阳能蒸馏进行了实验评估:将超泡沫在海水中浸泡了14天,并与同等实验条件下用去离子水浸泡的超泡沫进行对比。实验结果发现,在海水中浸泡14天后,超泡沫在SSG的蒸发性能降低约7%-9%。从图7可推测,蒸发性能降低很可能是由于结晶盐堵塞了超泡沫的孔隙,导致吸收率的降低。如果能够解决孔隙堵塞的问题,那么具有BAS超泡沫结构的SSG在海水净化方面将发挥巨大的应用潜力。图7.(a)海水蒸发速率和去离子水蒸发速率的对比(b)海水中浸泡之前超泡沫表面的显微镜图像(c)海水中浸泡之后超泡沫表面的显微镜图像该研究成果以题为:Two-dimensional metamaterials as meta-foams for optimized surface-enhanced solar steam generation发表在《Solar Energy Materials & Solar Cells》期刊上。
  • 上海光机所在相干调控的双向吸波器研究中取得进展
    近期,中国科学院上海光学精密机械研究所红外光学材料研究中心研究员董红星和张龙团队,在相干调控的双向吸波器研究方面取得进展。该工作采用双层ITO超构表面构造吸波器。这一吸波器具有双向宽带的微波吸收以及相干控制的可调谐性能,同时在可见光波段的平均光学透过率为78.25%,可用作未来智能隐身光窗。相关研究成果以Transparent Bilayer ITO Metasurface with Bidirectional and Coherently Controlled Microwave Absorption为题,发表在《先进光学材料》(Advanced Optical Materials)上。超构表面是一种由周期性结构单元构成的人工复合材料,能够实现自然材料所不具备的奇异电磁特性,形成了材料、器件研究领域的新范式。其中,超构表面吸波器具有厚度薄、重量轻、吸收率高等优点,在电磁屏蔽、隐身和无线通信中具有广阔应用前景。然而,目前传统的吸波器普遍采用MIM结构设计框架,仅能对正向入射的电磁波实现吸收而反向电磁波被完全反射,这降低了整体电磁能的利用率。同时,它们存在不可调谐以及光学不透明的缺点,不能满足新一代电磁屏蔽光窗智能化和集成化的需求。针对上述问题,该团队利用光学透明的ITO材料设计超构表面,理论提出并实验验证了一种双向吸收、相干调控、光学透明的微波吸波器,在24.49–34.39 GHz的宽带频率范围内实现了90%以上的双向电磁波吸收,且在光学波段的平均透过率为78.25%;此外,通过添加反向入射电磁波并调节两束入射电磁波之间的相位差,可以对吸收性能进行动态相干调控。该工作解决了目前传统吸波材料单向性、带宽窄、不可调以及光学不透明的问题,为未来智能隐身光窗的设计提供了新的思路和解决方案。研究工作得到国家自然科学基金和上海市青年拔尖人才计划等的支持。图1. (a)所提出的超构表面微波吸波器示意图;(b)单元结构示意图;(c)实验制备的样品;(d)实验测得的光学透过率。图2. (a)实验和仿真得到的正向入射电磁波吸收谱;(b)实验和仿真得到的反向入射电磁波吸收谱;(c)双干调控示意图;(d)两束入射电磁波之间不同相位差所对应的相干吸收谱。
  • 盛志高研究团队成功研发出一种主动智能化的太赫兹电光调制器
    近日,中科院合肥研究院强磁场中心盛志高研究团队依托稳态强磁场实验装置成功研发了一种主动智能化的太赫兹电光调制器。相关研究成果发表在国际期刊 ACS Applied Materials & Interfaces 上。虽然太赫兹技术具有优越的波谱特性和广泛的应用前景,但其工程应用还严重受制于太赫兹材料与太赫兹元器件的开发。其中,围绕智能化场景应用,采用外场对太赫兹波进行主动、智能化的控制是这一领域的重要研究方向。瞄准太赫兹核心元器件这一前沿研究方向,强磁场中心磁光团队继2018年发明一种基于二维材料石墨烯的太赫兹应力调制器[Adv. Optical Mater. 6, 1700877(2018)]、2020年发明一种基于强关联氧化物的太赫兹宽带光控调制器[ACS Appl. Mater. Inter. 12, 48811(2020)]、2021年发明一种基于声子的新型单频磁控太赫兹源[Advanced Science 9, 2103229(2021)]之后,选择关联电子氧化物二氧化钒薄膜作为功能层,采用多层结构设计和电控方法,实现了太赫兹透射、反射和吸收多功能主动调制(图a)。研究结果表明,除了透射率和吸收率,反射率和反射相位也可被电场主动调控,其中反射率调制深度可以达到99.9%、反射相位可达~180o调制(图b)。更为有趣的是,为了实现智能化的太赫兹电控,研究人员设计了一种具有新型“太赫兹-电-太赫兹”的反馈回路的器件(图c)。不管起始条件和外界环境如何变化,该智能器件可以在30秒左右自动达到太赫兹的设定(预期)调制值。(a)基于VO2的电光调制器示意图(b)透射率、反射率、吸收率和反射相位随外加电流变化(c)智能化控制原理图这一基于关联电子材料的主动、智能化太赫兹电光调制器的研发为太赫兹智能化控制的实现提供了新的思路。该工作获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金、强磁场安徽省实验室方向基金的支持。文章链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.2c04736
  • 【瑞士步琦】从猫爪草提取物当中有效分离紫外吸收与非紫外吸收成分
    从猫爪草提取物中分离紫外吸收与非紫外吸收成分Pure 应用”猫爪草是一种热带藤本植物,是科学研究的一种宝贵的药物资源。活性成分为生物碱,丹丁酸和其它可能有促进免疫系统功能潜力的植物素。其中,生物碱有降压药的效果,可降低胆固醇,除此之外,还具有消炎、抗氧化和抗癌等特性。1方法萃取条件萃取类型研磨重量2g萃取溶剂乙醚溶剂体积20ml超声波提取30minFlash 色谱条件FlashPure EcoFlex 12g Sclia流速25ml/minUV1 波长254nmUV2 波长280nm溶剂 A正己烷溶剂 B乙酸乙酯进样模式液体ELSD 载体空气柱平衡时间5min洗脱方法步骤1234时间(min)0.03.03.04.0%B3030100100▲ 图 1. 在装有 12g Sclia 填料的 FlashPure EcoFlex 柱上对猫爪草进行纯化。色谱图说明使用紫外检测器和蒸发光散射检测器检测峰的诸多优点。通过调整流动相的梯度对方法进行优化以期获得更好的分离效果,方法如下:洗脱方法步骤1234时间(min)0.03.09.01.0%B3030100100▲ 图 2. 优化后的方法使得整体分离度大大提高,在 ELSD 检测器的加持下,可以有效检测到无紫外吸收的目标产物。使用分析型 HPLC 将两组实验与初始粗提物进行分析对照,结果如下:▲ 图 3. 通过对照发现只用 UV 检测器对样品进行纯化,不能检测非发色团的产物,导致馏分纯度不高。使用 ELSD 检测器收集的馏分可分离出高回收率和高纯度的组分。2结论天然产物在新药物研发中发挥重要的作用。粗提物通常含有活性良好的先导化合物,因此分离和纯化时需要很多步骤且充满未知性。Pure 系统收集包括 UV 检测器和 ELSD 检测器在内的多个检测器的信号,克服了使用传统 Flash 色谱方法遇到的纯化瓶颈,大大提高目标产物的纯度和回收率。化学家可以在双检测器以及 Navigator 技术的帮助下,有效地从粗提取物中分离目标化合物和含量低的成分,节省时间和人力成本。3参考Cat's Claw Technical Literature, Raintree Nutrition, Carson City, Nevada.Medicinal natural products a biosynthetic approach, 3rd edition Dewick, P. John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2009.
  • L-8900高速全自动氨基酸分析仪检测火腿和香肠中的游离氨基酸
    火腿和香肠含有供给人体需要的蛋白质、脂肪、碳水化合物及各种矿物质和维生素等营养,还具有吸收率高、适口性好、饱腹性强等优点,适合加工成多种佳肴。  为了考察火腿和香肠中蛋白的含量,介绍火腿和香肠中的游离氨基酸的检测。http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100322/s243940.htm 公司介绍:   天美(中国)科学仪器有限公司(“天美(中国)”)是天美(控股)有限公司(“天美(控股)”)的全资子公司,从事表面科学、分析仪器、生命科学设备及实验室仪器的设计、开发和制造及分销 为科研、教育、检测及生产提供完整可靠的解决方案。天美(中国)在北京、上海、等全国15个城市均设立办事处,为各地的客户提供便捷优质的服务。   天美(控股)是一家从事设计、研发、生产和分销的科学仪器综合解决方案的供应商。继2004年於新加坡SGX主板上市后,2011年12月21日天美(控股)又在香港联交所主板上市(香港股票代码1298),成为中国分析仪器行业第一家在国际主要市场主板上市的公司。近年来天美(控股)积极拓展国际市场,先后在新加坡、印度、澳门、印尼、泰国、越南、美国、英国、法国、德国、瑞士等多个国家设立分支机构。公司亦先后收购了法国Froilabo公司、瑞士Precisa公司、美国IXRF公司和英国Edinburgh等多家海外知名生产企业,加强了公司产品的多样化。 更多详情欢迎访问天美(中国)官方网站:http://www.techcomp.cn
  • 卫生部专家解读铁强化酱油安全与营养知识
    近日,卫生部专家就铁强化酱油安全与营养知识向公众进行了解读,以下为主要内容:  一、我国铁缺乏和贫血严重吗?  全国第四次营养与健康调查数据显示,我国各类人群的平均贫血发生率达到20.1%,其中妇女,儿童和老年人人群贫血发病率高于全国平均水平。缺铁和贫血会导致儿童生长发育不良,特别是智力发育迟缓,而这一后果并不会在改善后得到完全恢复。缺铁和贫血会导致人体虚弱无力,免疫和抗病能力下降。对社会来讲,贫血导致人群智力和劳动能力下降,影响人口素质和竞争能力,影响国家经济发展。铁缺乏的膳食因素有如下:1)肉类等动物性食品中的血红素铁摄入不足 2)膳食VC摄入不足 3)膳食植酸、多酚等铁吸收抑制剂含量较高。我国植物性膳食的特点,膳食中铁少也不易吸收利用。  二、为什么政府要推食物强化?  根据国际机构关于贫血的公共卫生严重程度等级划定,中国居民的贫血问题属于中度公共卫生问题,部分地区贫血问题已经属于严重的公共卫生问题,需要有营养干预措施。营养干预的方式主要有食物多样化、补充营养素补充剂、食物强化三种方式。  食物多样化:是营养干预的首选方式,但存在需要丰富的食物资源、很长的见效时间、大量的营养宣传教育、不适用短期内贫困人群的微营养素状况改善等缺点。  营养素补充剂:吸收高、见效快,是特殊人群补充的最佳方式,但存在成本高、依从性差、持续难等缺点,适用于特定人群(如孕妇)或时间段(自然灾害后)的营养补充。  食物强化:则是改善居民健康水平最好的低成本解决方案,是理想的成本-收益公共卫生干预方式,无需改变膳食习惯,依从性好,覆盖面广 但对于非强制性强化,推动比较困难,需要加强宣传教育。  根据世界银行统计,目前全球普遍存在的维生素A缺乏、碘缺乏以及铁缺乏和贫血导致发展中国家每年损失3%—5%的GDP。按照我国2009年的GDP 335353亿元人民币估算,我国每年为此损失约10000亿—16700亿元。这还不包括间接经济损失及患者、家庭和社会为此所付出的其他代价。  国际上已经有上百年的食物强化历史,开始实施国家现今都成为发达国家。1900年瑞典开始食盐加碘,1918年丹麦人造黄油强化,1938年美国开始推广面粉和面包强化,英国面粉钙强化,1949年日本大米强化。目前面粉强制性强化含铁或叶酸的国家有60多个,全世界约有30%商业面粉是强化的。这些强化主要在人们日常食用的调味品和主食中进行,给各国居民营养带来很大改善。  三、为什么在铁强化酱油中应用的铁营养强化剂选NaFeEDTA?  由于在食物强化技术上要考虑不改变食物的感官特性、吸收利用率等因素,铁的强化在铁剂选择上具有很大难度。水溶性铁剂具有吸收好,但存在影响食物感官、铁锈味重、胃肠刺激等缺点 水不溶性的,虽感官问题小,但通常吸收率很低。而NaFeEDTA是被认为适宜于酱油中使用的理想铁剂。  NaFeEDTA,中文名称为乙二胺四乙酸铁钠,分子式C10H12N2O8FeNa3H2O,是络合剂EDTA和金属离子Fe3+形成的稳定络合物(log k=25.1),性质很稳定,水溶性好、铁锈味弱、铁吸收率高(NaFeEDTA强化酱油中铁的人体吸收率为10.51%,约是硫酸亚铁4.73%的2倍)。目前国际上推荐的质量规格,含铁量为12.5—13.5%,EDTA为65.5—70.5%。  四、NaFeEDTA添加在食物后,会产生过量蓄积和影响其他矿物元素的吸收吗?  许多研究证实其在食物强化应用方面的特点:1)NaFeEDTA中铁的吸收是在胃肠解离出铁后与其他铁剂一样进入非血红素铁池中 2)其中只有不到1—2%的NaFeEDTA是被肠道直接吸收进入血循环,但很快并完全经尿液排出体外 3)食物强化的量不会对其他矿物元素的吸收产生不良影响,如锌 4)由于受膳食中铁吸收抑制剂(植酸和多酚等)影响较小,其铁的吸收利用率通常高于其他铁剂(如硫酸亚铁),但低植酸膳食中,两者吸收率相近 5)对于铁充足的人群,由于机体的下调功能,NaFeEDTA中铁的吸收率不高于硫酸亚铁。因此,通过日常膳食而从食物强化应用的NaFeEDTA,不会造成在人体铁的过量蓄积。  五、国际上允许NaFeEDTA在食物强化中应用吗?  国际粮农组织/世界卫生组织(FAO/WHO)食品添加剂联合专家委员会(JECFA),是FAO/WHO设立的独立委员会,是食品安全风险性评估领域的国际权威机构。JECFA在1992年开始暂时性批准NaFeEDTA在有监管下食物强化中的应用,2007年总结性评估认为NaFeEDTA是应用于食物强化的铁剂来源、是安全的,但需同时满足两个条件,即添加后每日膳食的总铁摄入不应超过0.8 mg/kg bw,以及EDTA不能超过1.9 mg/kg bw,同时也就撤销了之前的暂时性和监管。  据此,世界卫生组织于2009年在小麦粉和玉米粉强化建议中提出铁的添加水平,都推荐NaFeEDTA的使用,特别是高出粉率的面粉(由于存在植酸等铁抑制因素)中只推荐了NaFeEDTA。  另外,许多国家也批准NaFeEDTA在食品中的应用:1)美国,2004年和2006年,批准NaFeEDTA在调味饮料、酱油、甜酸酱等强化是“公认为安全的”(GRAS) 2)欧盟,2010年,欧盟食品安全委员会审议认为NaFeEDTA是一种适合于食物强化和膳食补充剂中应用的铁剂。另外,NaFeEDTA已被作为一种治疗缺铁性贫血的铁源列入英国药典(BP),推荐的口服NaFeEDTA最大剂量为1.42 g NaFeEDTA/人/天,即提供约205 mg铁/人/天,在法国、英国、意大利和瑞典,NaFeEDTA已允许用作为药物成分 3)澳洲,已经批准可以作为食物强化的铁剂。4)中国,1999年和2002年,卫生部分别批准NaFeEDTA作为铁营养强化剂并批准在酱油中强化应用。  这些法规的批准,也就说明食物强化应用的NaFeEDTA是有安全保障的。  六、我国铁强化酱油中添加NaFeEDTA的使用量是否会造成铁过量?  由于酱油是高盐产品,食用有自限性,不会过高消费。我国2002年营养与健康状况调查报道的酱油平均消费量为8.9 g/标准人日(相当于8.1 ml/标准人日)。根据卫生部规定的NaFeEDTA在酱油中使用量范围1.75—2.10 mg/ml,以通常的添加量2 mg/ml计,折合铁和EDTA含量分别为0.26 mg铁/ml和1.3 mg EDTA/ml。  按2002年酱油平均消费量8.9 g/标准人日数据,对于60 kg体重成人,每日增加的铁摄入量为2.1 mg/60 kg bw (0.035 mg Fe/kg bw),增加的EDTA摄入量为10.5 mg/60 kg bw (0.175 mg/kg bw)。所增加铁和EDTA的摄入量分别相当于铁和EDTA的最高允许量的4.4%和EDTA的ADI的9.2%。即使有少部分消费者食用酱油较多,如,15 g/日,则增加的铁和EDTA分别也仅有3.5 mg(0.058 mg Fe/kg bw)和17.5 mg(0.292 mg/kg bw),则分别相当于铁和EDTA的最高允许量的7.2%和15.4%。  总之,我国目前的酱油中NaFeEDTA的强化水平远远低于JECFA 2007年制定的食物强化应用的允许上限。因此,不存在过量方面的安全性问题。  另外,对于孕产妇和较大婴幼儿相对铁需要量大的特殊人群,以铁强化酱油来补铁还远远不够,需要有其他营养干预措施,如营养素补充剂。  七、消费者今后能自主选择铁强化或非强化的酱油吗?  2003年,我国在国际组织经费的资助下,开始推广铁强化酱油项目。酱油生产企业的参与是自愿行为,加入项目内的企业首先需建立并运行食品安全管理体系,中国CDC食物强化办公室联合卫生部卫生监督中心、中国调味品协会的专家,组成工作组,免费对自愿加入项目内的申请企业进行严格食品安全管理体系(HACCP)的验收,以保障项目铁酱油质量和食品安全。目前,加入项目内的酱油生产企业不到20家(但他们酱油市场份额占我国的40%),铁强化酱油市场份额至今尚不足2%。  2004年、2006年卫生部疾病控制司关于推广铁强化酱油,预防缺铁性贫血的通知已经明确提出:“该项目在实施中主要是对公众进行宣传教育,提高公众对铁缺乏危害和铁强化酱油效果的认识,推动铁强化酱油的使用,以达到控制缺铁性贫血的目的”。铁强化酱油推动工作开展就是通过宣传教育,让百姓了解缺铁的危害及铁强化酱油的作用,自愿选择铁强化酱油。”  因此,我国目前市场上铁强化酱油的实际状况,只是多了一个酱油品种,老百姓多了一份选择。今后,推动铁强化酱油的任务还很艰巨。
  • 日立氨基酸分析仪让“小猪快快长”
    在CCTV《走进科学》之《小猪快快长》这期节目中,讲述了中国科学院亚热带农业生态研究所 印遇龙院士团队(以下简称:院士团队),通过监测小猪对饲料的消化吸收情况,从而得到科学精 准的饲料配比,有效提高猪肉产量和质量,让百姓吃到健康猪肉。 院士团队先给小猪喂食不同氨基酸配比的饲料,然后将猪肠食糜样本处理后,用氨基酸分析仪测定含量,通过差减计算出氨基酸的吸收率,最 终得到最 佳配比的饲料,让小猪营养均衡,猪肉肥而不腻、肉质鲜嫩。接下来敲重点,院士团队使用的氨基酸分析仪正是日立L-8900型号,有图为证。 日立L-8900氨基酸分析仪是非常经典的仪器,上市10年来,凭借优异的性能、极低的故障率和全自动化操作,深受中国客户的信赖和喜爱,一直雄踞氨基酸分析仪市场领 先地位。其中,2011版的《中华人民共和国 国家计量检定规程——氨基酸分析仪》就是参照日立L-8900编写的哦。 虽然L-8900氨基酸分析仪已经取得了这么多的成绩,但日立不骄不躁,潜心研究,于2018年7月在中国发布了全新一代氨基酸分析仪——LA8080,并在上海举行新品发布会,邀请饲料/食品/药品行业标准制定单位客户共同见证这一时刻。 日立LA8080氨基酸分析仪秉承了日立50多年的氨基酸分析仪研发和生产经验,相比L-8900,有三大创新点:(1) 标配TDE3 反应器:灵敏度更高;使用寿命更长(2) 可选双柱:高速分析(3) 独 家标配满足制药法规的软件关于日立LA8080氨基酸分析仪详情,请见:https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C296474.htm关于日立高新技术公司:日立高新技术公司,于2013年1月,融合了X射线和热分析等核心技术,成立了日立高新技术科学。以“光”“电子线”“X射线”“热”分析为核心技术,精工电子将本公司的全部股份转让给了株式会社日立高新,因此公司变为日立高新的子公司,同时公司名称变更为株式会社日立高新技术科学,扩大了科学计测仪器领域的解决方案。日立高新技术集团产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料,产品线更丰富的日立高新技术集团,将继续引领科学领域的核心技术。
  • 补铁要补三价铁还是二价铁?赛默飞带您细探究竟
    补铁要补三价铁还是二价铁?赛默飞带您细探究竟原创 飞飞 赛默飞色谱与质谱中国 关注我们,更多干货和惊喜好礼刘莉 王艳萍缺铁性贫血,相信大家都不陌生,多见于婴幼儿、青少年、妊娠和哺乳期妇女,以及肿瘤性疾病和慢性出血性疾病人群,是最常见的贫血类型。据世界卫生组织(WHO)调查报告,全世界约有10%~30%的人群有不同程度的缺铁。缺铁与贫血的相关性为什么缺铁会贫血呢?血液中有红细胞、白细胞、血小板三系血细胞,其中红细胞通过血红蛋白完成运输氧的工作。血红蛋白低的时候(中国贫血标准:在我国海平面地区,成年男性Hb120g/L,成年女性(非妊娠)Hb110g/L,孕妇Hb100g/L),身体可能无法获得充足的氧供应。而血红蛋白是一种含铁蛋白质,需要铁进行合成。当铁不足以满足需求时,血红蛋白、红细胞的生成就会受到影响,从而引发一系列病症,如头痛、发力和呼吸困难等等。补铁剂中的二价铁和三价铁目前针对缺铁性贫血的主要治疗办法就是补铁。那么问题来了,补铁是补二价铁好还是三价铁好呢?在人体中,铁元素以Fe2+形式吸收,以Fe3+形式运输和贮存,最后以Fe2+的形式利用。可以说二价铁和三价铁都可以作为补铁的来源,目前市面上补铁制剂分为三类:第一类是以硫酸亚铁为代表的无机亚铁盐类;第二类是是以乳酸亚铁为代表的有机酸盐类;第三类是螯合铁剂以及铁的多肽复合物类,前两类以二价铁为主,后者以三价铁为主。给药方式主要分为口服和静脉注射两种,其中口服占绝大部分。具体应该合适哪种类型的补铁剂需要根据病情和医生详细诊断确定。无论是补铁制剂是二价铁还是三价铁,其中的二价铁和三价铁含量均需准确测定,GB1902.38-2018中规定琥珀酸亚铁中三价铁要在2%以内,USP规定蔗糖铁中二价铁不超过0.4%。(点击查看大图)补铁剂中的二价铁和三价铁检测方法三价铁二价铁的传统测试方法一般采用滴定方法:用硫代硫酸钠标准溶液滴定测定三价铁含量,用硫酸铈标准溶液滴定测定二价铁,但是滴定方法步骤较为复杂,二价铁转化难以控制,重复性较差。为了简化样品前处理和测试流程,提高测试准确度与重复性,赛默飞推出联合创新方案:采用Easion离子色谱和iCAP RQplus ICP-MS联用方法测试补铁制剂中的三价铁和二价铁。该方案可简单、快速同时分析补铁剂中的三价铁和二价铁,并且有效降低二价铁氧化率,灵敏度高、重复性好。(点击查看大图)实际应用案例一IC-ICP-MS测定琥珀酸亚铁中的三价铁和二价铁琥珀酸亚铁是典型的有机酸盐类,主要为亚铁形式存在,需要严格控制三价铁含量,IC-ICP-MS对琥珀酸亚铁分离色谱图如下所示。(点击查看大图)琥珀酸亚铁片样品测试结果与加标回收结果如下表所示,同时与滴定法结果进行比较,结果一致。(点击查看大图)实际应用案例二IC-ICP-MS测定新型补铁剂蔗糖铁注射液中二价铁含量蔗糖铁是最常用的静脉铁剂疗法之一,其活性成分是氢氧化铁(Ⅲ)-蔗糖复合物,结构与生理状态下的血清铁蛋白结构相似,在生理条件下不会释放出铁离子,且吸收率极高,药物不良反应较少。需要对其中的二价铁含量进行严格控制,IC-ICP-MS对蔗糖铁中三价铁与二价铁分离色谱图如下图所示。(点击查看大图)蔗糖铁注射液测试结果及平行性结果如下表所示,三个平行样RSD均在3%以内,重复性良好。(点击查看大图) 结论 综上所述,三价铁和二价铁均可以作为补铁制剂,只是铁存在形式与作用机理不同。而这些不同价态的补铁剂均需要对另外一种价态的铁含量进行严格控制,赛默飞推出的特色创新IC-ICP-MS联用铁形态分析方案能够方便准确高效地进行各类补铁剂中的三价铁和二价铁含量测定。如需合作转载本文,请文末留言。补铁要补三价铁还是二价铁?赛默飞带您细探究竟原创 飞飞 赛默飞色谱与质谱中国 关注我们,更多干货和惊喜好礼刘莉 王艳萍缺铁性贫血,相信大家都不陌生,多见于婴幼儿、青少年、妊娠和哺乳期妇女,以及肿瘤性疾病和慢性出血性疾病人群,是最常见的贫血类型。据世界卫生组织(WHO)调查报告,全世界约有10%~30%的人群有不同程度的缺铁。缺铁与贫血的相关性为什么缺铁会贫血呢?血液中有红细胞、白细胞、血小板三系血细胞,其中红细胞通过血红蛋白完成运输氧的工作。血红蛋白低的时候(中国贫血标准:在我国海平面地区,成年男性Hb120g/L,成年女性(非妊娠)Hb110g/L,孕妇Hb100g/L),身体可能无法获得充足的氧供应。而血红蛋白是一种含铁蛋白质,需要铁进行合成。当铁不足以满足需求时,血红蛋白、红细胞的生成就会受到影响,从而引发一系列病症,如头痛、发力和呼吸困难等等。补铁剂中的二价铁和三价铁目前针对缺铁性贫血的主要治疗办法就是补铁。那么问题来了,补铁是补二价铁好还是三价铁好呢?在人体中,铁元素以Fe2+形式吸收,以Fe3+形式运输和贮存,最后以Fe2+的形式利用。可以说二价铁和三价铁都可以作为补铁的来源,目前市面上补铁制剂分为三类:第一类是以硫酸亚铁为代表的无机亚铁盐类;第二类是是以乳酸亚铁为代表的有机酸盐类;第三类是螯合铁剂以及铁的多肽复合物类,前两类以二价铁为主,后者以三价铁为主。给药方式主要分为口服和静脉注射两种,其中口服占绝大部分。具体应该合适哪种类型的补铁剂需要根据病情和医生详细诊断确定。无论是补铁制剂是二价铁还是三价铁,其中的二价铁和三价铁含量均需准确测定,GB1902.38-2018中规定琥珀酸亚铁中三价铁要在2%以内,USP规定蔗糖铁中二价铁不超过0.4%。(点击查看大图)补铁剂中的二价铁和三价铁检测方法三价铁二价铁的传统测试方法一般采用滴定方法:用硫代硫酸钠标准溶液滴定测定三价铁含量,用硫酸铈标准溶液滴定测定二价铁,但是滴定方法步骤较为复杂,二价铁转化难以控制,重复性较差。为了简化样品前处理和测试流程,提高测试准确度与重复性,赛默飞推出联合创新方案:采用Easion离子色谱和iCAP RQplus ICP-MS联用方法测试补铁制剂中的三价铁和二价铁。该方案可简单、快速同时分析补铁剂中的三价铁和二价铁,并且有效降低二价铁氧化率,灵敏度高、重复性好。(点击查看大图)实际应用案例一IC-ICP-MS测定琥珀酸亚铁中的三价铁和二价铁琥珀酸亚铁是典型的有机酸盐类,主要为亚铁形式存在,需要严格控制三价铁含量,IC-ICP-MS对琥珀酸亚铁分离色谱图如下所示。(点击查看大图)琥珀酸亚铁片样品测试结果与加标回收结果如下表所示,同时与滴定法结果进行比较,结果一致。(点击查看大图)实际应用案例二IC-ICP-MS测定新型补铁剂蔗糖铁注射液中二价铁含量蔗糖铁是最常用的静脉铁剂疗法之一,其活性成分是氢氧化铁(Ⅲ)-蔗糖复合物,结构与生理状态下的血清铁蛋白结构相似,在生理条件下不会释放出铁离子,且吸收率极高,药物不良反应较少。需要对其中的二价铁含量进行严格控制,IC-ICP-MS对蔗糖铁中三价铁与二价铁分离色谱图如下图所示。(点击查看大图)蔗糖铁注射液测试结果及平行性结果如下表所示,三个平行样RSD均在3%以内,重复性良好。(点击查看大图) 结论 综上所述,三价铁和二价铁均可以作为补铁制剂,只是铁存在形式与作用机理不同。而这些不同价态的补铁剂均需要对另外一种价态的铁含量进行严格控制,赛默飞推出的特色创新IC-ICP-MS联用铁形态分析方案能够方便准确高效地进行各类补铁剂中的三价铁和二价铁含量测定。如需合作转载本文,请文末留言。
  • 气相分子吸收光谱法快速测定水中高锰酸盐指数
    第3 期2 0 1 1 年6 月N o . 3 J u n . 2 0 1 1 95 气相分子吸收光谱法快速测定水中高锰酸盐指数 赵建平 沈璧君 赵洋甬 胡建林 宁波市环境监测中心 浙江宁波 315010)摘 要 以亚硝酸盐作为还原剂,通过间接测定亚硝酸盐的方式,建立了水中的高锰酸盐指数的快速定量分析方法。水样中的高锰酸盐加硫酸氧化后,用亚硝酸盐进行还原,再用分子光谱吸收法测定亚硝酸盐,从而间接测定高锰酸盐指数。结果表明,方法的检出范围为0 ~ 9mg/L,检出限0.29mg/L, 平均回收率93.2 ~ 103.1%,相对标准偏差3.8 ~ 5.8% 不高于10%。该方法具有测定快速、准确度高、浊度影响少、所用试剂安全环保的特点,特别适合于应急、在线监测、流动注射领域的仪器的开发与使用。关键词 亚硝酸盐 高锰酸盐 气相分子吸收光谱法中图分类号 O657.3Rapid Determination of CODMn by Molecular Absorption SpectrometryZhao Jianping Shen Bijun,Zhao Yangyong,Hu Jianlin(Ningbo environmental monitoring center Ningbo Zhejiang 315010)Abstract This study describes a novel fast quantitative analysis method used nitrite as reductive agent for the detectionof Potassium Permanganate Index (CODMn). The acidulated permanganate in water was fi rstly deoxidized by nitrite.Subsequently, the concentration of nitrite was detected by molecular absorption spectrometry. Due to the reaction betweenpermanganate and nitrite, the readout signals were related to the concentration of potassium Permanganate Index. The resultsindicated a high sensitivity and stability with a detection limit of 0.29 mg/l (R.S.D.% was 3.8%~5.8%) and the recoverywas 93.2%~103.1% ranging from 0 to 9mg/l. The proposed method is rapid and accurate, few disturbances fr om theturbidity of the water and environm entally friendly. Taking into account these advantages, this method represents a promisingplatform for environmental emergency monitoring, on-line analysis and fl ow injection instrument exploitation and application.Key words Nitrite CODMn Molecular absorption spectrometry高锰酸盐指数为地表水体受有机污染物和还原性无机污染物污染程度的综合指标,是指在酸性或碱性的介质中以高锰酸盐为氧化剂处理水样时所消耗的氧,以氧的mg/L 来表示[1],一般采用水样被高锰酸盐氧化后用草酸钠还原,再用高锰酸盐滴定多余草酸钠的方法进行测定,对还原反应和加热氧化后高锰酸盐残留量有较高要求。采用本方法可以在常温的条件下进行多余的亚硝酸盐测定,由于浊度等对分子光谱吸收法影响极少[2],本方法特别适用浊度较大水体的高锰酸盐指数测定。1 检测原理水样加入硫酸呈酸性后,加入一定量的高锰酸盐溶液并在沸水浴(100℃)加热一定时间,剩余的高锰酸盐用亚硝酸钠还原并加入过量,再加入柠檬酸-乙醇溶液,在柠檬酸的介质中,加入乙醇为催化剂,将亚硝酸盐瞬间转化为NO2, 用载气载入气相分子吸收光管中,在213.9 纳米波长处测定吸光值。2 实验部分2.1 仪器与试剂分子吸收光谱仪(上海北裕公司),DG200 加热反应器(哈希公司)、高锰酸钾1/5KMnO4=0.01mol/L、1+3 硫酸、柠檬酸- 乙醇溶液,C=0.5mol/L 柠檬酸+10% 乙醇、以上试剂均为分析纯。2.2 试验方法取10mL 比色管,抽取样品5mL,加入0.5mL高锰酸钾,3mL 硫酸(1+3)于100° 温度DG200 加热反应器加热30 分钟,冷却后加入100mg/L 亚硝酸钠0.7mL, 反应3 ~ 5 分定容至25mL,波长收稿日期:2011-03-08基金资助:国家水专项水污染源应急监测技术体系研究(2009ZX07527-002-06)作者简介:赵建平(1971-),男,浙江宁波人,高级工程师96 Modern Scientific Instruments No . 3 Ap r . 2 0 1 0213.9nm 处,测定吸光度。2.3 工作条件锌空心阴极灯电流:2.5mA;工作波长213.9nm;氮气输入压力为0.2MPa;测量方法:峰高;积分时间2.0min3 结果与讨论3.1 还原剂的选择亚硝酸盐同高锰酸盐反应为无机反应中间产物少。分子吸收光谱法适用于海水地表水工业污水等各类水的测定,检出范围大[1]。3.2 酸度的选择消解完成后,按化学方程平衡计算,加入等摩尔亚硝酸盐(100mg/L)0.7mL 还原。经试验,消解后可直接进分子吸收光谱仪进行检测,高酸性对测定无明显影响。3.3 干扰的消除由于水样消解后水样中原有亚硫酸盐等还原性物质已被氧化,不影响测定;高锰酸盐等被亚硝酸盐等还原,浓度较低亦已不影响测定。3.4 工作曲线的制作取新配9.60 mg/L 高锰酸盐标准溶液0.0、0.5、1.0、1.5̷ 5.0,分别按实验步骤操作,测定吸光度并制作标准曲线,标准曲线为Y=0.0364x+5E-5,高锰酸盐指数的线性范围为0.0 ~ 9mg/L, 相关系数为0.999,检出限为0.29 mg/L,低于国标0.5mg/L。3.5 样品的检测及回收率与精密度取不同浓度标准溶液及样品各2 个,按实验方法进行检测,用标准曲线法求得高锰酸盐指数,结果见表1。表1 高锰酸盐指数的测定样品均值*/ug 加标量/ug 测定/ug 加标回收率*/% 相对标准偏差/%标准1(203138) 7.44 3.72 11.05 98.5 4.7标准2(203137) 2.38 2.38 4.79 101.3 3.8样品1 8.44 5.21 13.08 93.2 5.8样品2 3.20 4.22 7.52 103.1 4.2* 均平行测定5 次。3.6 不同分析方法的比较不同分析方法的比较,见表2。表2 不同分析方法的比较样品国标GB11892-89/(μ g/mL) 本法/(μ g/mL)标准1(203136)5 . 2 4 、5 . 6 2 、4 . 8 8 、5 . 5 8 、4.91、4.99、5.10、5.225.02、5.32、4.97、5.12、5.21、5.19、4.98、5.26标准2(203135)3 . 7 0 、3 . 6 9 、3 . 8 5 、3 . 9 2 、3.51、3.48、3.65、3.813.51、3.81、3.66、3.72、3.64、3.55、3.71、3.90样品18 . 3 0 、8 . 4 5 、8 . 4 6 、7 . 9 0 、7.96、8.01、8.25、8.468.34、8.47、8.20、7.96、8.02、8.41、8.12、8.26经t 检验,本法与国标监测结果无明显区别。4 结论采用DG200 加热反应器消解,用亚硝酸盐还原后,直接用分子吸收原子吸收光谱法进行测定的方法。具有测定快速、准确度高、浊度影响少、所用试剂安全环保的特点,特别适合于应急、在线监测、流动注射领域的仪器的开发与使用。参考文献[1]  国家环境保护总局等编. 水和废水监测分析方法(第四版),2002.223-224[2] 魏复盛,等. 水与废水监测分析方法指南(上册)[M]1997:225-240[3]  周天泽编著.化学分析测试中的干扰消除[M]. 首都师范大学出版社,1996,50[4]  海洋监测规范. 第四部分, 海水分析.GB/T17378.4-2007,101[5]  华东师范大学无机化学教研组等编著. 无机化学. 华东师范大学出版社,1997[6] 水质亚硝酸盐氮的测定. 分光光度法,GB/T 7493-1987
  • 厉害了红外热像仪,用它观测月食会有什么新发现呢?
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  • 《中国药典》2020年版岛津AA专辑 冷蒸气原子吸收法测定中药材中的汞
    中药是我国传统医学的重要组成部分,一直以其独特的疗效而闻名于世。然而,随着经济的发展,环境污染越来越严重,使得有些中药材在生长的过程中吸收了周围环境中的有害金属元素,这样不仅降低了中药质量而且直接影响用药者的安全。我国中国药典2020年版一部金银花、白芍等品种项下“重金属及有害元素”检查项规定汞不得过0.2 mg/kg。 本文参考《2321 铅、镉、砷、汞、铜测定法》采用微波消解,使用岛津原子吸收分光光度计+冷汞发生器(MVU-1)测定中药材中的汞含量。 岛津原子吸收分光光度计 冷汞发生器反应原理及方法讨论冷汞发生器流路如图1所示,一定量的样品加入到反应瓶中,再加入氯化氩锡溶液,在瞬间产生汞蒸气,图中模式旋塞和排气旋塞均处于实线位置,汞蒸气在泵的带动下在管路中循环,信号达到稳定后在253.7nm下测其吸光度。 图1 冷汞发生器流路图 过量的氯化亚锡与汞的的反应方程式:汞极不稳定,在保存过程中容易损失,导致汞损失可能的原因是:样品中各种还原剂、杂质、微生物会把汞离子转变为有机汞或金属汞而挥发,另外贮存容器容易吸附汞形成络合物也会导致汞的损失。所以为了防止汞的损失可加入酸和氧化剂作为稳定剂,加入的酸通常有硝酸、硫酸、盐酸等,加入的氧化剂有重铬酸钾、高锰酸钾等。本文选择硫酸和重铬酸钾作为稳定剂。 过量氧化剂会消耗氯化亚锡而影响汞的还原;在2%硫酸条件下考察不同浓度的重铬酸钾对测试灵敏度的影响: 重铬酸钾浓度对测试灵敏度的影响(5ppb汞标液)从测试结果可以看出,当重铬酸钾的浓度为0.05%时,有较好的灵敏度。 标准曲线的制备分别配制0、1、2、5μg/L的汞标液,上机测试结果表明,在0~5μg/L浓度范围内,浓度与吸光度有着良好的线性关系,相关系数为r=0.9992。 样品测试结果 检测限及加标回收率实验对样品空白连续测定11次,以3倍SD值除以曲线斜率算得检测限为0.013mg/kg。 称取金银花和白芍样品各0.5g,加入1mL 100μg/L的汞标液按同样的方法做前处理,最后定容至50ml,进行加标回收率实验,回收率数据如下表4所示: 回收率实验结果结论参考中国药典2020年版《2321 铅、镉、砷、汞、铜测定法》,采用微波消解冷蒸气原子吸收法测定中药材中的汞含量,实验结果表明汞在0~5ug/L浓度范围内有良好的线性关系,相关系数为0.9992,检测限为0.013mg/kg,加标回收率为95.5%~103.5%,该方法具有灵敏度高,测试快速的优点,可以满足药典中汞分析限值的要求。
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    新华社华盛顿12月26日电 美国每日科学网站日前报道说,美国普林斯顿大学的一个研究小组不久前发现了一种用普通电子材料发射激光光束的全新方法。这一发现可能帮助科学家制造出效能更大、温度更高的激光,开辟激光在环境检测和医疗诊断方面的新用途。  研究项目负责人克莱尔格马赫尔说:“这一发现使我们对激光的物理特性有了新的深入了解。”科学家是在一种名叫“量子级联激光器”的装置上发现这一现象的。量子级联激光器通过让一股电流穿过某种特殊物质来制造激光光束。  格马赫尔的研究小组发现,他们制作的量子级联激光器除发出一条主激光光束外,还发射出一条副光束。副光束的特性非常特别,相比传统的激光光束,这种激光只需要较少的电能。格马赫尔说:“我们如果能放弃传统(激光)光束,就能最终得到一种更好的激光,这种新激光可以更加高效地利用电能。”  新型激光具有一些有趣的特性。比如,对利用低动量电子产生激光的传统激光器而言,电子常常会把发射出去的光子重新吸收回来,这就降低了激光器的整体能效。但对新型激光而言,这种吸收率降低了90%。这就有可能使激光器得以在更弱的电流条件下工作,而且更不容易受到温度变化的影响。
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    美国每日科学网站日前报道说,美国普林斯顿大学的一个研究小组不久前发现了一种用普通电子材料发射激光光束的全新方法。这一发现可能帮助科学家制造出效能更大、温度更高的激光,开辟激光在环境检测和医疗诊断方面的新用途。  研究项目负责人克莱尔格马赫尔说:“这一发现使我们对激光的物理特性有了新的深入了解。”科学家是在一种名叫“量子级联激光器”的装置上发现这一现象的。量子级联激光器通过让一股电流穿过某种特殊物质来制造激光光束。  格马赫尔的研究小组发现,他们制作的量子级联激光器除发出一条主激光光束外,还发射出一条副光束。副光束的特性非常特别,相比传统的激光光束,这种激光只需要较少的电能。格马赫尔说:“我们如果能放弃传统(激光)光束,就能最终得到一种更好的激光,这种新激光可以更加高效地利用电能。”  新型激光具有一些有趣的特性。比如,对利用低动量电子产生激光的传统激光器而言,电子常常会把发射出去的光子重新吸收回来,这就降低了激光器的整体能效。但对新型激光而言,这种吸收率降低了90%。这就有可能使激光器得以在更弱的电流条件下工作,而且更不容易受到温度变化的影响。
  • 专家称我国大部分土壤存在重金属污染问题说法不实
    专家称&ldquo 我国大部分土壤存在重金属污染问题&rdquo 说法不实  &ldquo 检出&rdquo 与&ldquo 超标&rdquo 有本质区别  最近,关于&ldquo 我国大部分土壤存在重金属污染问题&rdquo 的消息在微博、微信上广为传播。按照该消息的说法,我国土壤质量问题十分严重,导致种植的农产品,特别是大米也普遍存在重金属超标的问题。这不由得让人联想到去年沸沸扬扬的&ldquo 镉大米&rdquo 事件。  我国土壤的重金属污染问题是否真如网上说的那么严重?我们该如何理性看待土壤重金属残留?带着这些问题,记者采访了农业部农产品质量安全风险评估实验室(北京)主任、北京农业质量标准与检测技术研究中心主任王纪华研究员。  去年的&ldquo 镉大米&rdquo 事件让大众开始关注土壤中的重金属。而国内外科学家早在数十年前就已经开始了对土壤污染问题的研究。王纪华表示,通常情况下,一些重金属,例如铜、锌等是人类健康的必需元素 但由于人为活动而造成的外源化学物质影响,有可能造成土壤&mdash 植物系统中重金属含量升高,超过一定的负载容量时,才可称为重金属污染。  通常,土壤中重金属污染主要有3个来源:一是工业废水、废渣、废气的随意排放 二是生活垃圾,特别是节能灯、电池的随意扔弃 三是汽车尾气大量聚集。&ldquo 从客观上说,土壤污染问题是工业发展到一定阶段才会出现的问题。有色金属之乡当前显现出的环境污染问题属于旧账新还。不光是中国,发达国家在工业快速发展的阶段也不同程度存在同类问题。&rdquo   王纪华认为,当前土壤重金属污染问题形势严峻,但他直言,情况没有网上传得那么严重,而且在空间分布上呈现很大的不平衡性。以北京为例,他们曾做过一次涉及7000多个样本的检测,大田(普通农田)的重金属超标率为1.8%,设施农业(温室大棚)的重金属超标率为7.5%。&ldquo 设施农业超标率偏高与肥料高投入有关,一方面有的劣质化肥中含有重金属,另一方面是因为劣质有机肥如鸡粪中的重金属含量偏高,而这又与鸡饲料中违规添加重金属密切相关。&rdquo   2012年,农业部印发了《农产品产地重金属污染防治实施方案》,正在全国范围内开展土壤重金属污染状况普查及监测预警、治理修复和禁产区划分工作。从目前掌握的情况来看,虽然湖南等地的土壤重金属污染情况比较严重,但总体来说,重金属含量超标的土壤占总耕地面积的比例,远未达到&ldquo 大部分&rdquo 的比例。  王纪华告诉记者,无论谈论农药残留还是重金属含量问题,都应明确&ldquo 检出&rdquo 与&ldquo 超标&rdquo 的本质区别。在现有技术条件下,为了保障农产品总量需求,投入一定的化肥农药是必需的,而且随着仪器分析水平的提高,在土壤中&ldquo 检出&rdquo 重金属不足为怪,关键是要关注重金属含量累积的趋势,分析来源,加强肥料质量管理,严控&ldquo 超标&rdquo 。目前我国对于土壤重金属的限量标准完全与国际接轨。也就是说,虽然我国的农业品生产能力和供给水平尚处在发展中国家,但相关标准是向发达国家看齐的。他透露,目前我国的土壤重金属限量标准预留了很大的空间,这也为农产品质量再加了一道&ldquo 安全锁&rdquo 。  那么,对于确实存在重金属污染的土壤,我们该怎么做呢?是全面禁产还是抓紧治理?王纪华认为,仅仅以土壤中重金属含量来机械评价土壤质量是不准确的。应该根据土壤综合指标,因地制宜地采取结构调整、修复治理等不同应对措施。  例如,在实际检测中经常发现,重金属超标的土壤种出来的农作物重金属不超标,而土壤重金属不超标而种出的农作物反倒重金属超标。这主要与作物对重金属的吸收能力以及土壤的酸碱性有关。实验证明,南方酸性土壤加之种植的籼稻,远比北方种植的粳稻更容易吸收土壤中重金属。这也提示我们,根据土壤现状科学地改善土壤条件和调整作物结构的必要性。以日本为例,该国许多火山灰土壤本身重金属含量就偏高,因此该国已开始重视重金属吸收率低的新品种筛选。  与此同时,王纪华建议,治理工作也应考虑成本因素等分级分类进行。&ldquo 虽然国际上已经形成了一套成熟的治理办法和经验,但成本很高、花费的时间也很长,应把治理的重点放在轻度和中度污染的区域。因此,应当根据污染的严重程度,分别采取调整作物结构、休耕和修复治理,比如尽量种植对重金属吸收率较低的农产品或改种其他非食用农产品。&rdquo   王纪华对于土壤污染的治理充满了信心。他表示,比起治理手段来说,人们的思想观念和政府是否作为更为关键。&ldquo 无论是土壤重金属污染还是其他的农产品质量安全风险都没有大家想得那么可怕。关键是科学家要做好风险评估,政府部门要做好风险管理,媒体和大众要做好风险交流,大家各司其职,把风险置于可控范围内,就一定能把问题解决好。&rdquo
  • 安杰科技气相分子吸收光谱仪助力科研创新及水文监测
    助力科研,创新发展合肥工业大学资源与环境工程学院陈天虎教授团队利用安杰气相分子吸收光谱仪对厌氧发酵产气中硫化氢浓度、发酵液中硫化物含量以及发酵底物中酸可挥发性硫进行检测,检测重复性及加标回收率良好。该研究成果发表在国际知名学术期刊Analytical Methods,这是气相分子吸收光谱成套仪器在国际学术领域取得的重要突破。安杰科技作为本篇SCI期刊论文的设备供应商感到非常自豪,愿意在以后为更多高等科研院所提供性能更加优越的气相分子吸收光谱仪产品,助力科研领域的创新发展。助力水文,提升效率云南省水文水资源局红河分局陈金梦工程师在《云南水文水资源》杂志上系统比较了总氮测定过程中传统的紫外分光光度计法与安杰气相分子光谱仪的差异,阐述了气相分子吸收光谱仪的巨大优势,从而大大提升了水文系统水质检测的效率。上述两案例是近年来安杰科技在科研仪器及水文系统应用的典型案例,安杰科技气相分子光谱仪已经被上海交通大学、北京师范大学、华东师范大学等多所高等科研院校在样品分析及实验教学中所应用。同时,2016年安杰科技作为主要起草单位,起草制定了5项水利标准《T/CHES 12-2017 水质 氨氮的测定 气相分子吸收光谱法》、《T/CHES 13-2017 水质 硝酸盐氮的测定 气相分子吸收光谱法》、《T/CHES 14-2017 水质 亚硝酸盐氮的测定 气相分子吸收光谱法》、《T/CHES 15-2017 水质 总氮的测定 气相分子吸收光谱法》、《T/CHES 16-2017 水质 硫化物的测定 气相分子吸收光谱法》,并于2017年9月1日开始执行。2018年安杰科技气相分子吸收光谱技术被纳入国家《水利先进实用技术重点推广指导目录》,在水文系统得到了充分的推广应用。水文领域主要客户包括长江水利委员会、黄河水利委员会、松辽流域水环境监测中心、江西省赣州市水文局、湛江海洋与渔业环境监测站等等。AJ系列气相分子吸收光谱仪升级产品AJ-3700,已经通过中国仪器仪表行业协会的新产品鉴定,专家一致认为该仪器的综合技术指标达到同类产品的国际领先水平。该产品已经大规模投放市场,将以更加优质的软硬件条件继续助力科研创新及水文监测。安杰科技始终致力于气相分子吸收光谱仪的研究开发,力争将国产仪器做大做强!
  • 珀金埃尔默的新型分光光度计增强材料科学和可持续能源市场的分析能力
    LAMBDA 1050 性能卓越,可覆盖整个紫外/可见/近红外光检测范围加利福尼亚圣何赛市 - 应用型测量和分析解决方案领域的全球领先者珀金埃尔默生命与分析科学部,今日宣布推出新型分光光度计,该产品能够检测多种高级材料,包括高反射和抗反射涂层;所有类型的玻璃(从净片玻璃到高吸收率安全玻璃)和所有类型的光学滤光片。在加利福尼亚圣何赛市举行的美国国际光电学工程协会 (SPIE) 西部光电展(1 月 19 日 - 24 日)的第 1241 号展台,LAMBDA 1050 得以首次亮相。“LAMBDA 1050 将帮助各行各业的材料科研人员加速工程材料的开发,包括旨在改善能源保护或利用可再生能源的材料,”珀金埃尔默分析科学部总裁 Richard Begley 博士说道。他又补充道,“LAMBDA 1050 将为科研人员提供在从研究实验室到制造确认的过程中处理各种样品(甚至是最苛求的样品)所需的灵活性和操控力。” 凭借其独特的三检测器设计,LAMBDA 1050 能够在 175 到 3,300 纳米的波长范围内进行全面扫描。InGaAs 检测器将检测范围扩展到 800 到 2,600 纳米,适合于在近红外光区域进行高灵敏度测量。 此系统是在市场上首个推出的在单个仪器中包含多种检测器选件的分光光度计。高性能 InGaAs 积分球和专有通用型透反射附件实现了更为精确的测量和更高的灵活性及灵敏度。适用于标准和定制应用环境的双体式可移动样品隔间使系统拥有更高的灵活性。“有了 LAMBDA 1050 的加入,珀金埃尔默公司扩充了其高性能仪器产品系列,从而能够支持从远紫外光到近红外光区域的分析。”Begley 说道。 LAMBDA 1050 对于珀金埃尔默不断扩充的 EcoAnalytix 产品组合也是一个补充,该产品组合旨在满足对推动可持续能源领域发展的创新产品日益强烈的需求和关注。许多快速发展的市场领域都面临创新和环境的压力,这样,对检测结果的要求就非常严格,LAMBDA 1050 具有覆盖整个光谱范围的卓越性能,使这些市场领域享受到诸多好处:• 光学和显示技术 - 为所有样品类型在近红外光区域的检测提供更高分辨率和灵敏度。• 光学涂层 - 为宽波段硅材料防反射涂层和所有薄膜光学滤光片在近红外光区域的检测提供更高的精确性、分辨率和灵敏度。• 玻璃 - 以更快的速度、更高的精确性和高动态范围对所有类型的玻璃材料进行吸光率和透射率测量。• 电子和电信 - 为所有类型的光学滤光片(包括测试难度较大的 DWDM 滤光片)提供精确、低噪音测量。珀金埃尔默 UVWinLab 6 软件的改进体现在:改良的界面、更方便的存储数据访问途径以及新式的数据查看模块。 有关 LAMBDA 1050 的详细信息,请访问 [URL=www.perkinelmer.com/new-limits]www.perkinelmer.com/new-limits[/URL]screen.width-300)this.width=screen.width-300"
  • 石墨炉原子吸收光谱仪检测空心胶囊中铬含量
    自4月9日爆出老酸奶和果冻产品中可能含有工业明胶后,4月15日央视《每周质量报告》爆出药用空心胶囊也可能采用工业明胶作为生产原料。   根据CCTV13新闻频道《每周质量报告》栏目调查,记者走访了河北、江西、浙江等地的多家明胶厂和药用胶囊厂,发现部分明胶生产企业,采用铬超标的&ldquo 蓝矾皮&rdquo 为原料,生产工业明胶,然后通过一些隐秘的销售链条,把工业明胶卖到一部分胶囊厂买作为原料,生产加工药用胶囊。  由于工业明胶主要原料是皮革制品,而鞣制是制革生产中最为关键的工序,铬鞣法(主要有效成分为氧化铬,12%左右)自问世以来由于其优越的鞣制性能一直占据着鞣剂的统治地位。因此,目前认为铬(Cr)元素含量超标是识别工业明胶和食用明胶的主要区别。  铬是一种多价态的金属离子,有二价、三价和六价。人们认为:三价铬是生物和人体必需的一种微量金属元素,人如果缺乏它,会出现遗传不正常,葡萄糖代谢紊乱等症状,但如果长期大量的摄入三价铬,那么一方面是影响身体的抗氧化系统,容易得一些慢性的氧化性的这种疾病,比如说像糖尿病、高血压这一类的疾病,那么另外一方面,由于抗氧化系统受到了损伤,又容易发生肿瘤等这种异常增生的疾病。而六价铬却是强烈的致癌和致突变的诱发因子,它更易被人体吸收,其毒性比三价铬大100倍。六价铬可以影响细胞的氧化、还原,能与核酸结合,对呼吸道、消化道有刺激、致癌、诱变作用。对于空心胶囊,2010版中国药典中所规定的限量值为2mg/Kg。原理主要测试仪器检出限加标回收重现性原子吸收光谱法南京科捷4520A原子吸收光谱仪1.9pg 95%-110% 2.0%按照上述方案,分别对7种不同来源和品牌的药物胶囊进行测试,所得结果如下表:样品名称胶囊1胶囊2胶囊3胶囊4胶囊5胶囊6胶囊7样品含量(mg/Kg)3.3610.83.651.4248.51.976.30下图为铬检测的标准曲线可以看出,通过这一方法,药用胶囊中的微量铬能被准确检出。   南京科捷分析仪器有限公司参考2010年版《中国药典》,采用微波消解石墨炉原子吸收法,开发了药用空心胶囊中的铬含量的检测方法。原子吸收光谱法法具有操作简便,检测限低,重复性好,线性范围宽,回收率高等特点;完全满足空心胶囊中铬含量的测定,为药用胶囊中工业明胶的检验提供了良好的解决方案。欢迎来电咨询空心胶囊中铬含量检测原子吸收光谱仪!联系电话:尹先生13951792301 李经理18974821899 郑经理13951691728
  • Science:具有超过500吉赫兹带宽的超材料石墨烯光电探测器
    01. 导读石墨烯已经实现了许多最初预测的特性,并且正朝着市场迈进。然而,尽管预测的市场影响巨大,基于石墨烯的高性能电子和光子学仍然落后。尽管如此,已经报道了一些令人印象深刻的光电子器件演示,涉及调制器、混频器和光电探测器(PDs),特别是利用石墨烯的高载流子迁移率、可调电学特性和相对容易集成的石墨烯光电探测器已经得到了证明,例如展示了利用光增益效应的高响应度或超过100 GHz的带宽。从紫外线到远红外线之间,尽管石墨烯几乎具有均匀吸收特性,但其相对低的吸收率约为2.3%,这是其中一个主要挑战。因此,大多数速度最快、性能最佳的探测器都是在硅或硅化物等光子集成电路(PIC)平台上进行演示的。通过石墨烯的电场的平行传播,可以提供更长的相互作用长度,从而增加吸收率。通过使用等离子体增强技术,甚至可以实现更短和更敏感的探测器。尽管在光子集成电路上使用石墨烯已经展示了多种功能应用,但光子集成电路的整合也有其代价。光子集成电路的整合限制了可访问的波长范围,无论是由于波导材料(如Si)的透明度限制,还是由于集成光学电路元件(如光栅耦合器、分光器等)的有限带宽。此外,光子集成电路的整合对偏振依赖性和占地面积都有一定的限制,这是由于访问波导的原因。光子集成电路的模式和等离子体增强也意味着所有光线只与石墨烯的一个非常有限的体积相互作用,导致早期饱和的发生,有效地将最大可提取的光电流限制在微安级别。作为一种替代方案,可以直接从自由空间垂直照射石墨烯。这种方法可以充分利用石墨烯的光电检测能力,而不会受到所选择光子平台的限制。然而,这需要一种结构来有效增强石墨烯的吸收。此外,由于器件尺寸较大,对整体器件几何结构和接触方案的额外考虑更加关键。尽管如此,已经证明即使是与自由空间耦合的石墨烯探测器也可以达到超过40 GHz的带宽。由于没有光子集成电路的一些约束,整体效率不会受到耦合方案的影响,而且其他属性,如不同波长和偏振,现在也可以自由访问。例如,最近利用任意偏振方向来演示了中红外区域的极化解析检测中的定向光电流。石墨烯提供了多种物理检测效应:与传统的光电探测器(如PIN光电二极管或玻璃热计)只使用一种特定的检测机制不同,石墨烯探测器具有多种不同的检测机制,例如基于载流子的机制[光电导(PC)和光伏(PV)],热机制[玻璃热(BOL)和光热电(PTE)],或者增益介质辅助的机制。最近的器件演示已经朝着光热电复合操作的方向推进,以克服依赖偏置检测机制时的高暗电流问题。对石墨烯的时间分辨光谱测量表明,载流子动力学可以实现超过300 GHz的热和基于载流子的石墨烯光电探测器。对于设计高速、高效的石墨烯光电探测器来说,目前仍不清楚哪种直接检测机制(PV、PC、BOL或PTE)可以实现最高的带宽,并且这些效应中的许多效应可以同时存在于一个器件中,使得专门的设计变得困难。02. 成果掠影鉴于此,瑞士苏黎世联邦理工学院电磁场研究所Stefan M. Koepfli报道了一种零偏置的石墨烯光电探测器,其电光带宽超过500 GHz。我们的器件在环境条件下可以覆盖超过200 nm的大波长范围,并可适应各种不同的中心波长,从小于1400 nm到大于4200 nm。材料完美吸收层提供共振增强效应,同时充当电接触,并引入P-N掺杂,实现高效快速的载流子提取。光可以通过标准单模光纤直接耦合到探测器上。直接的自由空间耦合使光功率可以分布,导致高于100 mW的饱和功率和超过1 W的损伤阈值。该探测器已经经过高速操作测试,最高速率可达132 Gbit/s,采用两电平脉冲幅度调制格式(PAM-2)。多层结构几乎可以独立于基底进行加工处理,为成本效益高的技术奠定了基础,该技术可以实现与电子器件的紧密单片集成。我们进一步展示了该方法的多样性,通过调整超材料的几何形状,使其在中红外波长范围内工作,从而在原本缺乏此类探测器的范围内提供高速和成本效益高的探测器。因此,这种新型传感器为通信和感知应用提供了机会。相关研究成果以“Metamaterial graphene photodetector with bandwidth exceeding 500 gigahertz”为题,发表在顶级期刊《Science》上。03. 核心创新点本文的核心创新点包括:1. 基于图形石墨烯的光电探测器:本文提出了一种利用单层石墨烯的光电探测器。与传统的光电二极管或波尔计可以利用一种特定的探测机制不同,图形石墨烯探测器具有多种不同的探测机制,包括载流子机制、热机制和增益介质辅助机制。2. 电光带宽:本文展示了具有大于500 GHz的电光带宽的图形石墨烯探测器。这意味着该探测器能够高速响应光信号,适用于高速通信和数据传输。3. 多波段操作和宽光谱范围:图形石墨烯探测器能够在多个波段上工作,并且具有超过200 nm的宽光谱范围。这使得该探测器在通信和传感等领域具有广泛的应用潜力。4. 自由空间耦合和紧凑集成:本文展示了通过自由空间耦合的方式将光信号直接耦合到探测器中,避免了光子集成电路中的限制,并且实现了紧凑的集成。这使得探测器具有更好的灵活性和可扩展性。5. 高饱和功率和低压操作:图形石墨烯探测器具有高饱和功率,能够抵消响应度的影响。此外,它还能在低电压范围内进行操作,与CMOS技术兼容,使得探测器具有更低的功耗和更好的性能。04. 数据概览图1. 间隔式石墨烯超材料光电探测器的艺术视角。(A)从顶部直接通过单模光纤照射器件的艺术化表现。(B)器件结构的可视化。光电探测器由金反射层背板、氧化铝间隔层、单层石墨烯和相连的偶极子谐振器组成。金属线具有交替的接触金属,由银或金制成。然后,该结构由氧化铝钝化层封顶。图2. 制备的器件和模拟的光学和电子行为。(A至D)所提出的超材料石墨烯光电探测器(钝化前)的扫描电子显微图,放大倍数不同。显微图展示了从电信号线到活动区域再到谐振器元件的器件结构。在(D)中显示了四个单元格(每个单元格大小为1 mm × 1 mm),位于x和y坐标系中。比例尺分别为50mm(A),5 mm(B)和1 mm(C)。(E至G)同一单元格的模拟光学和静电行为。图(E)中展示了电磁场分布下的偶极子天线行为,图(F)中展示了相应的吸收分布。大部分吸收都集中在偶极子谐振器附近。图(G)中展示的模拟接触金属引起的电势偏移显示了由于交替接触金属而引起的P-N掺杂。沿着每种模拟类型((E)至(G))的中心线(y = 1000 nm)的横截面位于每个面板的底部,显示光学信号和掺杂在接触区域附近最强。图3. 用于电信波长的器件性能。(A)用光学显微镜拍摄的器件在与电子探针接触时的顶视图(顶部)和侧视图(底部)图像。图像显示了与单模光纤的直接光学耦合。DC表示直流,RF表示射频。(B)归一化的光电响应随照射波长变化的曲线图,显示了共振增强和宽带工作。FWHM表示半峰全宽。(C)光输入功率变化范围内提取的光电流,范围跨越了五个数量级(黑线)。蓝线对应于器件上的光功率(Int.),而黑线对应于单模光纤输出的功率(Ext.)。响应度分别为Rext = 0.75 mA/W和Rint = 1.57 mA/W。(D)石墨烯光电探测器在2至500 GHz范围内的归一化频率响应。测量结果显示平坦的响应,没有滚降行为。WR代表波导矩形。(E)不同射频音调下的归一化射频响应随栅压的变化。发现理想的栅压在-2.5 ±1 V附近,使得响应平坦,这对应于轻微的P掺杂,可以从底部的电阻曲线中看出。电阻曲线进一步显示靠近0 V的狄拉克点和非常小的滞后行为(在图S2中进一步可视化)。(F)测量栅电压范围的相应模拟电势剖面,显示了理想的栅电压(以红色突出显示),对应于两个接触电平中心处的掺杂。图4. 光谱可调性和多共振结构。(A至C)模拟(A)和测量(B)不同元件共振器长度的光谱吸收,展示了元件结构的可调性。图中给出了四个示例的极化无关设计的扫描电子显微镜图像(C),其中颜色对应于(A)中所示的共振器长度刻度。比例尺为1 mm。(D至G)多共振器件的概念。(D)针对1550和2715 nm的双共振器件的扫描电子显微镜图像。顶部比例尺为1 mm,底部比例尺为5 mm。(E)相应的电场模拟,使用3个单元单元格乘以2个单元单元格的双共振器件,激发波长分别为1550和2715 nm,显示了两个不同尺寸共振器的清晰偶极子行为。(F)器件上的光电流与光功率的关系图和(G)两个波长的测量响应度与电压的关系图。05. 成果启示我们展示的2 GHz至500 GHz以上的电光带宽光电探测器与传统的PIN光电探测器技术和单向载流子光电二极管相媲美。垂直入射的元件结构图形PD在单个器件中充分发挥了图形的预期优势。从概念上讲,该探测器的性能利用了元件吸收增强、通过图形-金属接触掺杂的内置电场、通过静电门实现的良好控制的工作点以及化学气相沉积生长的图形的有效封装。探测器依赖于相对简单的金属-绝缘体-图形-金属-绝缘体的层状结构,这种结构潜在地可以在几乎任何衬底上进行后处理,并支持与现有结构的高度密集的单片集成,类似于等离子体调制器的示例。与大多数先前关于图形探测器的工作不同,我们展示了在无冷却条件下的空气稳定操作,使用了与互补金属氧化物半导体(CMOS)兼容的低电压范围的栅压,这是由于直接生长的封装层结构与底部绝缘体设计的结合效果所致。通过这些器件,我们展示了132 Gbit/s的数据传输速率,这是迄今为止已知的最高速度的图形数据传输速率。高饱和功率使得高速检测成为可能。在受到射击噪声限制的通信系统中,高饱和功率可以抵消适度的响应度,因为信噪比与响应度和输入功率成正比。此外,适度的响应度可以改善。以前的自由空间照明的图形光电探测器依赖于载流子倍增或基于剥离的多层图形而达到了更高的响应度,而没有任何光学增强。因此,还有很大的空间来共同努力进一步完善这个概念,改进制造工艺,并实现更高质量的图形材料。这些努力很可能会导致新一代的基于图形的探测器,具有足够的响应度。最后,大于500 GHz的高带宽和图形的波长无关吸收使得探测器可以在从1400 nm到4200 nm及更远的范围内的任何波长上工作。这对于传感和通信都是相关的。例如,在电信领域,持续增长的数据需求导致了对新通信频段的强烈需求。这种具有紧凑尺寸和与CMOS集成能力的新型探测器可能能够满足当前迫切需求。原文详情:Metamaterial graphene photodetector with bandwidth exceeding 500 gigahertzStefan M. Koepfli, Michael Baumann, Yesim Koyaz, Robin Gadola, Arif Gngr, Killian Keller, Yannik Horst, ShadiNashashibi, Raphael Schwanninger, Michael Doderer, Elias Passerini, Yuriy Fedoryshyn, and Juerg Leuthold.Science, 380 (6650), DOI: 10.1126/science.adg801
  • 全方位植物叶片光学监测和评估系统在黑龙江农垦科学院投入运行
    “万物生长靠太阳”。作物产量的高低归根结底取决于叶片对太阳辐射,特别是光合有效辐射的利用。全面监测和评估高等植物对光的吸收、利用、反射和传播,既能从整体上了解植物对光合有效辐射的吸收情况和光合作用的,又能具体分析叶绿体对光能的转化途径及电子传递状况,并且能够衡量作物冠层的结构变化。 由北京易科泰生态技术有限公司提供的全方位植物叶片光学监测和评估系统目前在黑龙江农垦科学院正式安装并组织了培训学习。该系统由开放式叶绿素荧光成像系统FC800-O、手持式叶绿素荧光仪FP100、全自动便携式光合仪LCPro-SD、植物冠层分析系统SunScan、AM350便携式叶面积仪组成,能够对黑龙江农垦科学院的主要研究作物水稻、玉米、大豆的形态及光合生理特性做全方位、多角度的监测和评估。 设备的安装、演示、培训和上手操作在6月末连阴雨天气下的哈尔滨进行。北京易科泰生态技术有限公司的技术工程师为参加培训的师生进行了详细的讲解和演示。理论铺垫和口头讲解仪器的使用&应用开放式叶绿素荧光成像系统FC800-O演示Rfd叶绿素荧光衰减率成像 PAR吸收率成像手持式叶绿素荧光仪FP100讲解FluorPen应用案例:番茄的臭氧处理在不同时期的OJIP快速荧光动力学曲线变化(Thwe and Kasemsap, 2014)全自动便携式光合仪LCPro-SD操作演示应用案例:调亏灌溉对柑橘叶片光合速率、气孔导度及叶绿素荧光强度的影响(Zarco-Tejada et al., 2016;LCPro-SD &FP100测定)ET:100%满足水分需求;RDI 1 :调亏灌溉,水分供给降低到37%;RDI 2:调亏灌溉,水分供给降低到50%。箭头指向水分胁迫开始施加的日期。AM350便携式叶面积仪操作演示植物冠层分析系统SunScan演示讲解Soilbox-343土壤碳通量观测系统讲解
  • 深入研究微塑料对健康影响
    p  世界卫生组织近日发布一份名为《饮用水中的微塑料》的分析报告,呼吁对自然环境中的微塑料及其对人类健康的潜在影响开展更多深入研究,同时还呼吁减少塑料污染。/pp  报告指出,微塑料在环境中无处不在,在海水、废水、淡水、食物、空气、瓶装水和自来水等来源中都检测到不同浓度的塑料微粒。虽然人体不大可能吸收粒径大于150微米的微塑料,估计对较小颗粒的吸收也有限,但对纳米颗粒等极小塑料微粒的吸收率可能较高,只是这方面数据目前还极其有限。/pp  因此,世界卫生组织呼吁深入研究微塑料对人类健康的潜在影响,如开发检测水中微塑料的标准方法,以进一步确定淡水中塑料微粒的来源,以及不同处理方法的效果。/pp  在目前相关研究有限的情况下,世界卫生组织建议供水部门等机构优先采取措施清除那些已知有健康风险的微生物病原体和化学物质,相关措施对于清除微塑料也能起到一定作用。比如,废水处理措施可以去除废水中90%以上的微塑料。此外,政策制定者和公众也应采取措施,尽量更好地管理塑料和减少使用塑料。/pp  微塑料常指粒径小于5毫米的塑料微粒,但目前在科学上还缺乏严格定义。一般认为,微塑料本身含有的和吸附的有害物质会通过食物链累积,最终可能进入人体。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/d133a533-270f-487e-98a2-b379162a0a99.jpg" title="绿· 仪社.jpg" alt="绿· 仪社.jpg"//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "扫二维码加“绿· 仪社”为好友 了解更多对科学仪器市场的分析评论!/spanbr//p
  • 总有机碳TOC分析仪对挥发性化合物的回收率
    1、挑战总有机碳(TOC,Total Organic Carbon)分析技术能够有效测量样品中的杂质,提供有机污染物的简明、非专属、全面的测量结果,为用户提供宝贵的工艺监测数据。准确地检测和量化低TOC浓度,对工艺控制、产品质量、资产保护来说至关重要。有机物的污染会影响生产工艺、污染制成品,导致整个产品批次不合格,甚至损坏生产设备。有机污染物的来源之一是挥发性化合物。挥发性和半挥发性化合物常来源于清洁剂或冷却剂。挥发性污染物也可能来自源水和化学分解产物。能够有效检测挥发性和半挥发性化合物,对于城市用水和工业用水处理工艺的全面检漏来说非常关键,我们可以用TOC分析技术来完成这项检测任务。先将有机物氧化成CO2,然后检测CO2的含量,从而完成TOC分析。有些常用的TOC分析方法会在过程中添加酸剂并进行气体吹扫。向液体样品中添加酸剂降低其pH值,可以确保将所有以碳酸根或碳酸氢根形式存在的碳转化为溶解CO2。气体吹扫就是使气泡通过液体样品,去除样品中的其它溶解气体或挥发性液体的过程。有些分析方法很难有效检测挥发性化合物,这是因为挥发性化合物会消失在气体吹扫过程中,或者需要用特殊方法才能检测到。这些局限性会造成监测数据不准确,从而导致应对决策延误甚至错误。本文比较了以下三种TOC氧化法对挥发性化合物的回收效率:高温催化燃烧法两级先进氧化法紫外-过硫酸盐氧化和膜检测法(此技术用于 Sievers M系列TOC分析仪)2、实验在实验中,我们用上述几种TOC氧化方法对不同的挥发性化合物进行测试,以了解这些氧化方法的分析性能。我们测量了TOC浓度分别为0.25 ppm、1.0 ppm、5.0 ppm的标准品的TOC值。本次研究根据以下化合物特性,选用4种化合物【丙酮、甲醇、甲乙酮(MEK)、异丙醇(IPA)/2-丙醇】进行测试:具有挥发性或半挥发性是水系统中常见的污染物可能影响制成品质量,或长期损坏生产设备催化燃烧(CC,Catalytic Combustion)式分析仪在本次研究中使用的催化燃烧式分析仪用铂催化剂和高温燃烧法进行TOC氧化,然后进行非色散红外(NDIR,Non-Dispersive Infrared)检测。在TOC或POC(Purgeable Organic Carbon,可吹除有机碳)模式下运行分析仪来分析挥发性化合物,工作流程见图1和图2。POC模式是分析仪的可选配置,不在本次研究中讨论。图1:催化燃烧式分析仪的NPOC(Non-Purgeable Organic Carbon,不可吹除有机碳)模式图2:催化燃烧式分析仪的TOC模式图1和图2是催化燃烧式分析仪的两种常见操作模式。图1显示,在NPOC模式的吹扫过程中,IC(Inorganic Carbon,无机碳)和POC被去除,因而不包含在测量结果中。图2显示了TOC分析的两步过程。在TC测量中,由于未吹扫就进行氧化,TC(Total Carbon,总碳)测量结果中包括了POC。在IC测量中,样品和酸剂经过吹扫,产生的CO2被载气送到NDIR部分进行测量。两级先进氧化(TSAO,Two-Staged Advanced Oxidation)式分析仪在本次研究中使用的两级先进氧化式分析仪用氢氧化钠和臭氧(能够产生羟基自由基)进行TOC氧化,然后进行NDIR检测 。在TC或VOC(Volatile Organic Carbon,挥发性有机碳)模式下操作分析仪来分析挥发性化合物,TC模式和VOC模式均为分析仪的可选配置。本次研究不评估TC模式。两级先进氧化式分析仪的VOC模式类似于催化燃烧式分析仪的POC模式,这两个术语可以互换使用。图3是两级先进氧化式分析仪的标准操作模式【TIC(Total Inorganic Carbon,总无机碳)+TOC模式】。在这两步操作模式下,在NDIR测量之前先进行IC和POC吹扫。由于未进行氧化,POC不包含在测量结果中。此模式的两个步骤使用同一样品,TOC代表样品中的NPOC。*注意:在 IC 测量步骤中,已通过吹扫去除了样品中的 POC 和 IC。图3:两级先进氧化式分析仪的TIC+TOC模式图4是两级先进氧化式分析仪的附加TC模式。在此模式下,用氢氧化钠和臭氧来预氧化样品,以便在吹扫之前氧化全部POC。分析仪的VOC模式是TC分析和TIC+TOC分析的结合。计算实测的“TC”与实测的“TIC和NPOC之和”之间的差值,即可得到VOC。VOC=TC–(TIC+NPOC)。图4:两级先进氧化式分析仪的TC模式Sievers M系列分析仪Sievers M系列TOC分析仪用紫外-过硫酸盐进行TOC氧化,然后进行膜电导(MC,Membrane Conductimetric)检测。分析仪可以在普通操作模式下检测挥发性有机物。图5是M系列分析仪所采用的TOC分析方法的流程。图5:M系列分析仪的标准操作图5显示了Sievers M系列TOC分析仪的普通分析模式。样品在被加入酸剂后,分流到分析仪中相互独立的TC通道和IC通道中。TC通道中的样品被加入氧化剂,然后在紫外线照射下,样品中的有机物被氧化。IC通道中的样品则跳过上述过程。各通道中的样品通过CO2渗透膜,将CO2分离开。TOC等于TC减去IC。如果需要事先去除IC以获得更准确的TOC结果,可以使用无机碳去除器(ICR,Inorganic Carbon Remover),而无需进行吹扫。建议当IC高10倍的TOC时使用无机碳去除器。IC通道中的样品被送进无机碳去除器,通过一圈CO2渗透管,即可在不使用载气的情况下去除IC。此方法不会在去除IC的过程中损失挥发性碳,因而能准确测量TOC。同催化燃烧工艺和两级先进氧化工艺相反,M系列分析仪内的样品不接触空气,这就能够确保在受控实验室环境中测得的挥发性有机物的结果真实反应了在线设置中的实际工艺样品的TOC。3、结果图6-9显示了上述三种TOC氧化技术的挥发性化合物回收率的测量数据。M系列分析仪在关闭无机碳去除器的普通分析模式下运行,催化燃烧式分析仪在TOC模式下运行,两级先进氧化式分析仪在VOC模式下运行。图 6:丙酮的回收率CC=催化燃烧TSAO=两级先进氧化图 7:甲醇的回收率图 8:甲乙酮(MEK,也称为丁酮)的回收率图 9:异丙醇(IPA)的回收率图6-9显示了在本次研究中评估的4种化合物的回收率。各图中的红线代表100%回收率。4、结论本次研究使用的所有分析仪都在正确的操作模式下成功完成了对化合物的分析,但Sievers M系列分析仪是唯一在标准操作模式下并且在不用载气的情况下有效检测挥发性有机物的仪器。表1列出了所有化合物和所有分析浓度的挥发性有机物的平均回收率。表 1:本次研究中的所有化合物和分析浓度的挥发性有机物的平均回收率分析仪平均回收率M系列分析仪100.04%CC103.02%TSAO90.52%在本次研究中使用的催化燃烧式分析仪只能在TOC模式(或配置可选附件的POC模式)下检测挥发性化合物。但大多数用户所采用的标准操作是NPOC模式,该模式无法检测挥发性有机物。在本次研究中使用的两级先进氧化式分析仪只能在TC或VOC模式下检测挥发性有机物,但这两种模式都是可选配置。催化燃烧式分析仪和两级先进氧化式分析仪都需要用载气进行吹扫和NDIR检测。用载气进行吹扫时,会损失挥发性和半挥发性有机化合物。用载气进行NDIR检测时,要求进行精确的气液分离,这是因为水分会影响测量结果的准确性。Sievers M系列分析仪采用膜电导检测法来测量液体(而非气体)的CO2,能够避免上述缺点。为了应对工艺偏差或泄漏,用户必须能够有效地监测有机污染物(如挥发性化合物)。精准的监测结果帮助用户正确掌握工艺。Sievers M系列分析仪能够在标准操作模式下准确测量挥发性化合物的TOC,为用户提供了理想的监测解决方案。紫外-过硫酸盐氧化结合膜电导检测技术,无需进行吹扫和使用载气,避免了挥发性化合物的损失。在低污染的情况下快速识别工艺泄漏和生产效率过低的原因,可以有效保护生产设备和制成品质量,帮助用户及时做出应对决策,从而为用户节省大量的时间和资金。Sievers M系列分析仪的检测限(LOD,Limit of Detection)和定量限(LOQ,Limit of Quantification)最低,对低浓度挥发性化合物的分析结果最准确,能够满足用户的一切监测需求。Sievers M系列TOC分析仪具有精准的分析性能、良好的整体易用性、无需另行购买可选附件,是检测挥发性有机化合物的理想工具。◆ ◆ ◆联系我们,了解更多!
  • 东阿阿胶科技创新大会暨院士工作站揭牌
    现代生物技术让阿胶&lsquo 老树开新花&rsquo ,&rdquo 在7月6日东阿阿胶科技创新大会暨院士工作站揭牌仪式上,中国科学院院士陈可冀教授说。阿胶是我国传统中药的瑰宝,其制取、应用已有千年历史,科学技术的应用水平与产品质量直接关联。  近年来,东阿阿胶积极构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系,发挥了技术创新决策、研发投入、科研组织、成果转化的主体作用,近三年累计承担国家科技重大专项16项,连续三次获省科技进步一等奖。  阿胶的市场增长长期受制于驴皮原料短缺,为解决这一矛盾,东阿阿胶正通过嫁接现代生物技术,对传统阿胶进行小分子化改造。小分子阿胶,具有吸收率高、纯度高、服用及携带方便等特点,其生物利用度为传统阿胶的3.5倍,补血、抗氧化等药效显著提高,其开发上市将开启阿胶高效利用的新时代。目前,小分子阿胶工艺的关键技术已突破,并已申报中国专利和包括日本、韩国、欧盟、美国在内的多个国家和地区的国际专利。  科技创新大会上,国家胶类中药工程技术研究中心院士工作站正式揭牌。中国科学院院士陈可冀教授,中国工程院院士、四川大学石碧教授,法国国家药学科学院外籍院士、北京中医药大学林瑞超教授等受聘为国家胶类中药工程技术研究中心学术委员会专家。
  • BL-ZFS总辐射传感器中标:湖南大学
    2012年11月份,湖南大学光伏实验室关于太阳辐射强度传感器的采购项目,我公司提供的型号:BL-ZFS型总辐射传感器中标此采购项目,并得到客户好评!一、概述总辐射表采用光电转换感应原理,与各种辐射记录仪或辐射电流表配合使用,能够精确地测量出太阳的总辐射,该系列辐射表的感应元件采用了绕线电镀式多接点热电堆,其表面涂有高吸收率黑色涂层,感应元件的热接点在感应面上,而冷接点位于仪器的机体内,以便直接取环境温度。当有光照时,冷热接点产生温差即产生电势差,进而将光信号转换为电信号输出,在线性误差范围内,输出信号与太阳辐射成正比。 为了减小环境温度对辐射仪器输出的影响,则在辐射表内部附加了温度补偿装置,通过调整热敏电阻的温度系数来实现对辐射表输出电势的自动补偿。辐射表被广泛地应用于太阳能利用、气象、农业、建筑、材料老化、大气污染及生态考察等部门。二、技术参数1、 灵 敏 度:7~14μV/Wm-22、 响应时间:≤30s3、 内 阻:约230Ω4、 稳 定 性:±2%(一年内灵敏度变化率)5、 余 弦:≤±5%(晴天太阳高度角为10o时对理想值的偏差)6、 温度特性:±2%(-20℃~+40℃)7、 重 量:1.5千克8、 测量范围:0~2000W/m29、 信号输出:0~20mV(配合DL-2标准电流变送器使用可输出4~20mA)10、测量精度:工作表<5%;标准表<2%11、测量光谱范围:280~3000nm
  • 小菲课堂|红外热像仪镜头是由什么制成的?
    一直以来由于红外热成像仪可以将肉眼不可见的物体表面温度变成能直接看到的热图像所以,红外热像仪广泛应用于电子或机械设备等潜伏性热隐患的检测那么,红外热像仪的镜头藏着什么奥秘?是如何将温度转换成热图像的呢?下面,小菲带你来揭秘~红外热像仪镜头是由锗类等物质或其他在红外光谱中吸收率和反射率低的材料制成的。但是为什么要使用这些特殊的成分而不是像玻璃这样更普通的物质呢?红外热像仪的工作方式与普通可见光相机不同。普通相机的功能或多或少与人眼相同,接收可见光谱中的辐射并将其转换为图像。但是,红外热像仪是利用热量(即红外线或热辐射)而不是可见光拍摄图像。红外辐射的表现与可见光差别较大。所以,红外热像仪的镜头需要用不同于普通相机的材料制成。在可见光世界中,一种特定材料的性质可能与它在红外世界中的性质无关。例如,玻璃在可见光谱中对辐射极为透明,但在红外世界中,长波红外(8-14uM),玻璃是完全不透明的:反之亦然, 锗是一种类似于硅的半金属元素,在可见光世界中是完全不透明的:但是在红外世界中却是透射率很高的物质:正因如此,FLIR红外热像仪的镜头是由锗或其他在红外光谱中是近乎透明的材料制成的。为了方便将热辐射转变成热图像所以红外热像仪的镜头是由锗类物质构成
  • 市场监管总局批准建立太赫兹辐射功率基准装置
    近日,市场监管总局批准建立太赫兹辐射功率基准装置,填补了我国太赫兹辐射功率量值传递与溯源能力空白,为太赫兹辐射功率量值准确获取和应用提供技术支撑。 太赫兹是位于微波和红外之间的电磁辐射,频率范围从0.1THz到10THz,对应波长从3mm到30μm。太赫兹具有强穿透力,能穿透塑料、织物、纸张、木箱等探测内部情况,且对人体无电离辐射损伤。太赫兹承载丰富的频谱信息,许多生物分子、蛋白质、食品、药品的特征光谱都落在太赫兹波段。太赫兹作为一种全新的技术手段,在人体安检、无损检测、高速通信、生物医学等领域都具有重要应用。例如,太赫兹用于人体安检时,辐射功率过低无法获取清晰的成像,辐射功率过高则会引起人员的不适;太赫兹用于高速通信时,辐射功率过低导致信息传不远,辐射功率过高则会引起饱和失真。 新建的太赫兹辐射功率基准装置,通过自主研制高吸收率太赫兹吸收材料和宽频段太赫兹绝对辐射计,实现了太赫兹辐射功率的精准复现,解决了太赫兹辐射功率长期无法溯源的难题,为太赫兹人体安检仪辐射功率精准控制、太赫兹无损检测探测器准确标定、新一代高速通信系统源和探测器性能测试提供了量值溯源的源头,也为太赫兹超导探测器天文观测、太赫兹气象卫星遥测预警、太赫兹高速电子器件研制等提供准确可靠的计量支撑。
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