当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

金属氧化物矿物

仪器信息网金属氧化物矿物专题为您整合金属氧化物矿物相关的最新文章,在金属氧化物矿物专题,您不仅可以免费浏览金属氧化物矿物的资讯, 同时您还可以浏览金属氧化物矿物的相关资料、解决方案,参与社区金属氧化物矿物话题讨论。

金属氧化物矿物相关的资讯

  • 科学家利用金属—氧化物相互作用构建纳米团簇阵列
    近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室纳米与界面催化研究组(502组)包信和院士、傅强研究员和宁艳晓副研究员团队在负载纳米团簇催化剂的结构控制和微观表征方面取得新进展,利用金属—氧化物相互作用调控金属纳米团簇的尺寸与稳定性,揭示了载体氧化物表面氧原子p-带中心可用于定量描述金属—氧化物界面作用。负载纳米团簇在许多催化反应中表现出高活性、高选择性以及高原子利用率,基于原子规整的模型催化剂和原子可视的表面表征方法可以对纳米团簇的稳定机制和催化作用提供微观理解。在前期研究中,该团队发现单层分散、亚稳态、高活性氧化物纳米结构可以在贵金属表面稳定,并提出界面限域催化概念(Science,2010;Acc. Chem. Res.,2013;JPCC,2015;ACS Nano,2017)。近期,团队进一步揭示了金属表面和环境气氛对氧化物纳米结构动态变化的协同限域效应(PNAS,2022)。在本工作中,研究人员在FeO/Pt(111)和FeO2-x/Pt(111)表面上构建了结构规整的金属(Cu、Ce等)单原子和纳米团簇阵列结构。对这些团簇结构的选择性落位以及热稳定性研究发现,氧化物载体表面氧原子活性决定了金属原子与氧化物的作用强度。基于理论研究发现,可以利用表面氧原子p带中心来描述表面氧活性,并与Cu在氧化物上相互作用强度实现很好的关联。据此,团队提出了表面氧原子p带中心可以作为金属—氧化物相互作用的定量描述符。相关研究成果以“Periodic Arrays of Metal Nanoclusters on Ultrathin Fe-Oxide Films Modulated by Metal-Oxide Interactions”为题,发表在JACS Au上。该工作的第一作者是中国科学院大连化学物理研究所502组博士研究生罗序达。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、辽宁省兴辽英才计划等项目的资助。
  • 新矿物+2!我国科研人员发现两种新矿物
    人民政协网北京8月16日电(记者 王硕)记者16日从中国地质调查局获悉,由我国科研人员发现、命名并申报的新矿物“氟碳钙钕矿”以及“菊兴铜矿”近日分别获得国际矿物学协会-新矿物命名及分类委员会批准通过,这意味着我国科研人员发现两种新矿物。其中,氟碳钙钕矿由国家地质实验测试中心范晨子研究员联合中国地质科学院矿产资源研究所、中南大学等单位科研人员发现于内蒙古白云鄂博矿。它的发现对丰富稀土氟碳酸盐矿物学基础理论知识,认识白云鄂博稀土元素赋存状态和替代机制,了解矿床的形成与演变、元素赋存状态、元素迁移、富集机制等具有重要的意义。内蒙古白云鄂博矿是世界最大的稀土矿床,也是我国矿物资源的宝库,迄今已发现210余种矿物,在我国新矿物发现地中占据首要位置。此次发现的氟碳钙钕矿是在该矿床发现的第21种新矿物。钕作为当今稀土元素家族中的佼佼者,对促进稀土在永磁材料、激光材料等高新技术领域中的应用,发挥着极为重要的作用。此次新发现的氟碳钙钕矿属于钙稀土氟碳酸盐系列矿物,是常见的稀土矿物氟碳钙铈矿的富钕类似矿物,也是钕资源的重要矿物原料。氟碳钙钕矿呈黄褐色至褐色,与方解石、萤石、霓石、钠闪石、磁铁矿等矿物共生,钕氧化物平均含量约为30%,稀土氧化物平均含量约为60%,且具有多型、体衍交生等复杂晶体微结构特征。菊兴铜矿由中国地质科学院矿产资源研究所顾枫华助理研究员、中国地质大学(北京)章永梅副教授,联合江西应用科技学院/中南大学谷湘平教授和核工业地质研究院范光研究员等发现于西藏甲玛世界级斑岩-矽卡岩型巨型铜多金属矿床中。初步研究表明,菊兴铜矿是一种重要的载金载银矿物,结构复杂,其形成与中高温热液贵金属矿化密切相关。该矿物的发现不仅为硫化物矿物家族增添了新的一员,而且对于研究斑岩-矽卡岩型矿床的成矿物理化学条件与成矿作用过程具有重要的科学意义。菊兴铜矿主要产出于下白垩统林布宗组与中新世斑岩接触带形成的矽卡岩型铜多金属矿体中,共伴生金属矿物主要包括黄铜矿、方铅矿、辉钼矿、黄铁矿、蓝辉铜矿、辉铜矿,以及少量金-银矿物和含铋矿物(如硫铋铜矿)。该新矿物常在斑铜矿中呈固溶体产出,粒径多变化于数至100微米之间。菊兴铜矿为复杂金属硫化物,不透明,具金属光泽;反射色为浅黄白色,均质性,无双反射和反射多色性;其晶体结构由硫、 硫-铋原子层和不同比例空位的铜-铁原子层组成,与斑铜矿、黄铜矿的结构存在联系。
  • 氮氧化物监测目标需适度完善
    p  NOx(氮氧化物)是城市环境空气质量监测关注的主要指标之一,其通过诱发多种呼吸道疾病而影响人体健康,并产生一系列次生危害。NOx是“十二五”4项约束性控制指标之一, 2012年3月,新修订的《环境空气质量标准》(GB3095-2012)收紧了NOX浓度限值。未来一段时间,我国NOX污染走势如何,应怎样优化NOx监测,成为业界普遍关注的话题。/pp  城市环境空气中NOX的监测/pp  根据第一次全国污染源普查公报,我国NOX主要来源于电力行业、机动车尾气和非金属矿物制品业,这三大领域合计排放量占NOX排放总量的83%。由此可见,NOX的总量控制要抓住重点行业和重点区域,构建以防治火电行业排放等为核心的工业NOX防治体系和以防治机动车排放等为核心的生活NOX防治体系。/pp  总体来看,我国城市环境空气中NOX的年均浓度相对稳定、安全。从2013年监测结果看,年均浓度全部达标,且75%以上符合一级标准。就年变化趋势而言,2008年以来,城市环境空气中 NO2的浓度稳中有升,与工业经济增长较快、机动车排放增加等因素有关。从季度变化趋势看,NOx浓度在冬季较高,夏季最低。每年污染最严重的月份集中在11月~次年2月,而6月~8月的NOx浓度最低。/pp  究其原因,冬季气温低,燃煤采暖等加大了NOx排放,同时,冬季大气环境容量最小,NOx在压缩了的大气空间里易发生累积。而大气环境容量在夏季变大,同时,由于盛行南风或东南风,大气环境相对洁净,稀释作用强,因此NOx的污染较轻。/pp  我国城市环境空气中NOX的监测情况与美国具有可比性。美国从1979年开始要求监测环境空气中的NO2,对人口超过100万的城市,最少要布设两个监测点位。其中,一个监测城市内的最高NO2浓度,另一个要求设在NO2排放量最高区域的下风向。2006年完成的回顾性评价结果表明,在全美范围内,NO2浓度值一般远低于标准限值,是相对安全的环境空气质量指标,因此不再提强制监测要求,得到美国环保局批准后,可撤销原设点位。/pp  根据国内外监测数据,城市环境空气中的NOX主要源自化石燃料的燃烧,特别是机动车的普及,推动城市NO2日浓度变化呈“双峰双谷”分布特征。两次峰值分别出现在上午9:00~11:00和夜间19:00~21:00,且夜间峰值高于白天 两次谷值出现在凌晨5:00~7:00和下午15:00~17:00,明显受机动车排放影响。交通早高峰后,NO2不断累积,从7点到11点,浓度不断升高,之后有所回落,下午3~5点达到低谷 随着交通晚高峰到来,NO2浓度又逐渐上升,并在夜间19:00~21:00达到最高值。此后,随着人群夜间活动减少,NO2浓度开始缓慢下降。/pp  完善NOX监测的建议/pp  NOX减排处于非常艰难的胶着状态。一方面,重化工业比重大,结构性污染问题突出,消化存量污染压力大 另一方面,家庭汽车保有量增加,新开工企业为数众多,NOX排放增量依然较大。这也是在很多城市观测到环境空气中NOX浓度呈升高趋势的主要原因。就全国而言,2013年地级及以上城市NO2的年均浓度为0.032mg/m3,较2012年增加了14.3%。/pp  我国一直坚持对SO2和NOX的监测,总体来看,SO2污染减轻,NOX污染有加剧趋势。与此同时,灰霾天气数量增多。由此看来,NOX排放量增加,以及新增挥发性有机物和氨气等的排放,可能引发更为复杂的光化学反应,从而使城市环境空气质量急剧下降。因此,NOx可能是比SO2更敏感的指标,应密切跟踪NOX浓度的变化,并分析其对光化学反应和PM2.5生成的影响。/pp  一是重新确定NOX监测目标。美国1971年就制订了NO2监测标准,但直到1979年才提出监测要求,而且考虑到人口过百万的城市才会出现NO2污染问题,只对此种特大城市才作监测要求。早期的NOX监测主要考虑健康影响,后来同时关注光化学活性。自美国开展NO2监测以来,点位数量一直相对稳定,即使自2006年不再强制要求监测,对NO2的监测也未终止。其原因在于尽管NO2的健康威胁并不大,但O3模型等需要NOX数据,加上公众参与、溯源前驱物等原因,因此仍坚持对NO2的监测。/pp  目前美国保留的对NO2的监测,仍有近一半是针对健康影响的。其中,超过36%的点位特意设在人口密集区。另外,还包括最高浓度区监测、污染点源监测、背景监测、区域传输监测、生物生态影响监测等目的。/pp  从国内监测情况看,环境空气中NO2的浓度并不对健康构成严重威胁。然而,SO2浓度下降、NO2浓度升高后,灰霾污染立即加重,这表明NO2的其他化学或物理效应较强。因此,NO2监测目的设计及监测点位确定,是很有研究价值的。调整NO2监测网络时要综合考虑多种因素,使其既满足健康保护需要,又能达到科研目的。/pp  二是加强点源和减排监测。NOX污染主要来自化石燃料的燃烧,火电、水泥、钢铁烧结、炼焦等工业企业是重要贡献者。要加强针对这些点源的减排并监测其效果。/pp  机动车占NOX排放量的40%~60%。机动车属于近地面排放,对城市环境空气中NO2浓度升高的贡献在70%以上,是环境NOX污染的主要来源。在城市内可观测到,在交通拥堵路段,NO2浓度明显偏高。机动车限行,加强机动车尾气治理,以及改善路网结构等都是防治NOX污染的有效措施。同时,应在典型路段开展定位监测,用以评价控制效果。/pp  三是加强对NOX环境效应的研究。NOX除了直接引起呼吸道疾病,还会产生其他次生环境危害,如其转化为硝酸根离子后,导致酸沉降 作为前驱物,可以使地面臭氧浓度升高 生成细小颗粒物,带来PM2.5污染 沉降到地面后,使水体富营养化等。NOX参与环境化学的机理非常复杂,催化作用明显,应加强相关基础研究,以更好地了解NOX的环境效应,并指导NOX减排工作。/p
  • 光学浮区法单晶生长技术在氧化物和金属间化合物材料领域应用进展
    化学性质活泼、高熔点、高压、高质量单晶生长法宝! 新一代高性能激光浮区法单晶炉-LFZ助您实现高饱和蒸汽压、高熔点材料及高热导率材料等常规浮区法单晶炉难以胜任的单晶生长工作。高精度光学浮区法单晶炉-IRF助您实现高温超导体、介电材料、磁性材料、热电材料、金属间化合物、半导体、激光晶体等材料的生长工作。高温高压光学浮区炉助您实现各种超导材料单晶,介电和磁性材料单晶,氧化物及金属间化合物单晶等材料的生长。四电弧高温单晶生长炉助您实现化学性质活跃但熔点高的金属间化合物,包括含有稀土元素(或者金属铀)的二元及四元金属间化合物、合金单晶等材料的生长。高质量单晶生长设备——单晶炉系列1. 高精度光学浮区法单晶炉在休斯勒型镍-锰基合金磁致冷材料领域的应用 休斯勒(Heusler)型的镍-锰基材料自从发现其巨磁热效应以来,在过去的几十年中已成为被广泛研究的热点新型磁致冷材料之一。研究发现,休斯勒型铁磁性材料镍-锰-锡在从高温至低温的变温过程中会发生高温相(铁磁奥氏体相)到低温相(顺磁马氏体相)的转变,且该转变受磁场调制。高对称性的奥氏体相经一结构相变成低对称性的马氏体相,会造成磁有序降低,磁熵增加,这一过程为吸热过程,亦即形成反磁热效应,这也是磁致冷的基本原理。而休斯勒型镍-锰-锡合金材料也因为其成本廉价、无毒、无污染、易于获取、磁热效应显著、相变温度可调等一系列的特点成为一种具应用潜力的室温磁致冷材料。 研究表明,休斯勒型镍-锰-锡合金的单晶材料具有更大的磁效应导致的应变或磁热效应,且具有强烈的各向异性特点,因此研究者希望其单晶或单向织构晶体具有更加优异的磁性能。目前,已有学者采用布里奇曼技术和Czochralski方法制备出了镍-锰-镓和镍-锰-铟材料的单晶材料,但镍-锰-锡合金由于在晶体生长过程中易形成氧化锰,因此其高质量的单晶样品制备具挑战性。上海大学的余金科等人克服了镍-锰-锡合金单晶生长中的氧化锰形成及挥发的难题,采用光学浮区技术成功合成了高质量的镍-锰-锡合金单晶样品。晶体生长过程及样品腔实物图片晶体实物及解理面图片 余金科等人所用的光学浮区法单晶炉为Quantum Design日本公司推出的新一代高精度光学浮区炉单晶炉,文献中报道的相关晶体生长工艺参数为:生长速度6 mm/小时;转速(正、反)15转/分钟,氩气压力7bar。 Quantum Design 日本公司推出的高温光学浮区法单晶炉,采用镀金双面镜、高反射曲面设计,高温度可达2100℃-2200℃,系统采用高效冷却节能设计(不需要额外冷却系统),稳定的电源输出保证了灯丝的恒定加热功率,这对于获得高质量单晶至关重要。浮区炉技术特色:■ 占地空间小,操作简单,易于上手,立支撑设计■ 镀金双面高效反射镜,加热效率更高■ 可实现高温度2150°C■ 稳定的电源■ 内置闭循环冷却系统,无需外部水冷装置■ 采用商业化标准卤素灯 参考信息来源:[1]. Optical Floating-Zone Crystal Growth of Heusler Ni-Mn-Sn Alloy. Yu, Jinke & Ren, Jian & Li, Hongwei & Zheng, Hongxing. (2015). TMS Annual Meeting. 2015. 49-54.[2]. Ni-Mn-Sn(Co)磁制冷薄带材料结构相变及磁性能表征,王戊 硕士论文,上海大学 2. 高精度光学浮区法单晶炉在磁电领域取得重要进展在人类漫长的历史发展长河中,“材料学”贯穿了其整个历程。从人类活动早期开始使用木制工具,到随后的石器、金石并用(此时的金属主要指铜器)、青铜、铁器等各个时代,再到后来的蒸汽、电气、原子、信息时代,每个发展阶段无不伴随着人类对材料的认识和利用。在诸多材料中,铁是人类早认识和使用到的材料之一,早在西周以前我国就已开始将铁用于生产生活中[1];人们在长期的实践中也逐渐认识到相关材料的磁性并将其运用于实践中,司南就是具代表性的发明。这些在不少历史典籍中都有记载,比如:《鬼谷子谋篇十》记载:“故郑人取玉也,载司南之车,为其不惑也。夫度材量能揣情者,亦事之司南也”;《梦溪笔谈》提到:“方家以磁石磨针缝,则能指南”;《论衡》书曰:“司南之杓,投之于地,其柢指南”等等[2]。由此可见,人们对磁性材料的兴趣也算由来已久。 当时代来到21世纪,化学、物理、生物、医学、计算机等各个领域的技术都有了前所未有的突破,先进的生产力也将人类的文明推进智能工业化、信息化时代,随之而来的是人们对材料的更高要求。在诸多材料当中,多铁材料兼具铁磁、铁电特性,二者之间有着特的磁电耦合特性;与此同时,磁场作用下的电化和电场作用下的磁化等性质为未来功能材料探索和发展提供了更为宽广的选择和可能,在存储、传感器、自旋电子、微波器件、器件小型化等领域拥有巨大的潜在价值。2007年的《科学》杂志对未来的热点发展问题进行了报道,其中,多铁材料作为的物理类问题入选[3]。因此,研究并深刻理解磁电耦合和多铁材料背后的机理,有着非常重要的理论价值和实践意义。 近期,哈尔滨工业大学的W.Q.Liu等人对磁电材料Mn4Nb2O9单晶样品进行了深入的研究。研究表明:零磁场测试介电常数时,没有发现介电常数的反常,此时Mn4Nb2O9基态表现为顺电特性;而在磁场条件下,介电常数在Neel温度处发生突变的峰,且随着磁场的增加介电峰也增强,且峰位向低温端偏移,这意味着磁场有抑制反铁磁转变的趋势;高场(H≥4T)下的介电常数-温度依赖关系也跟H2正比关系,由此也表明Mn4Nb2O9是线性磁电材料。更多研究结果可参考文献[4]。以上图片引自文献[4].在该项研究工作中,作者合成Mn4Nb2O9单晶样品所用设备为Quantum Design Japan公司的高精度光学浮区法单晶炉,文章中所用单晶生长参数为:Ar气氛流速4 L/min,生长速度6 mm/h,转速25 rpm。参考信息来源:[1]. https://baijiahao.baidu.com/s?id=1713600818043231130&wfr=spider&for=pc[2]. https://baike.baidu.com/item/%E5%8F%B8%E5%8D%97/3671419?fr=aladdin[3]. https://www.science.org/doi/10.1126/science.318.5858.1848[4]. Wenqiang Liu, Long Li, Lei Tao, Ziyi Liu, Xianjie Wang, Yu Sui, Yang Wang, Evidence of linear magnetoelectric effect in Mn4Nb2O9 single crystal, Journal of Alloys and Compounds,Volume 886,2021,161272,ISSN 0925-8388, https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.161272.3. 高温高压光学浮区法单晶炉在外尔半金属材料领域应用案例 1929年,德国科学家外尔(Weyl)解出了无质量粒子的狄拉克方程,相应的无质量粒子被称为外尔费米子。然而直到2015年科研人员才在实验中观察到外尔费米子,被中国科学院物理研究所的研究人员报道,距离外尔费米子概念的提出,足足过去了近90年。2018年科研人员通过性原理计算预言RAlGe(R=Pr,Ce)体系有望成为新的磁性外尔半金属。目前人们对RAlGe(R=Pr,Ce)材料的物理性质研究还比较少,更进一步深入的实验研究需要大尺寸的单晶样品去支持。 H. Hodovanets等人曾用助熔剂方法生长CeAlGe单晶,但由于实验中需要用到SiO2容器,导致用该方法获取的单晶样品中会存在Si杂质,同时伴有CeAlSi相;另外,轻微的Al富集会导致形成不同的晶体结构。这些都大限制了拓扑外尔点的形成。因此,获取化学计量比的单晶样品对于研究材料的物理性质非常重要。Pascal Puphal等人近期的研究工作报道了其分别用助熔剂方法和高温高压浮区法两种晶体生长技术获得的RAlGe(R=Pr,Ce)单晶样品及研究成果。尽管作者为了避免Si的污染,采用了Al2O3坩埚,但终样品中Al的含量偏高问题依然存在,单晶样品表面成分:Ce1.0(2)Al1.3(5)Ge0.7(3)/ Pr1.0(1)Al1.2(2)Ge0.8(2),剥离面成分为:Ce1.0(1)Al1.12(1)Ge0.88(1)/Pr1.0(1)Al1.14(1)Ge0.86(1)。而采用浮区法则生长出了近乎理想化学计量比(1:1:1)的单晶样品,成分分别为:Ce1.02(7)Al1.01(16)Ge0.97(9)和Pr1.08(24)Al0.97(7)Ge0.95(17)。 浮区法得到的晶体的劳厄图片 Pascal Puphal等人所采用的浮区法单晶炉为德国ScIDre公司的HKZ高温高压光学浮区炉,文献中提到的相关实验参数为:5 KW功率的氙灯,晶体生长速度为1 mm/小时,CeAlGe采用30 bar的Ar保护气氛,PrAlGe采用5 bar的Ar保护气氛。德国ScIDre公司推出的高温高压光学浮区法单晶炉高能够提供3000℃的生长温度,晶体生长腔大压力可达300 bar,甚至10-5 mbar的高真空。适用于生长各种超导材料单晶,介电和磁性材料单晶,氧化物及金属间化合物单晶等。ScIDre单晶炉技术特色:► 采用垂直式光路设计► 采用高照度短弧氙灯,多种功率规格可选► 熔区温度:高达3000℃► 熔区压力:10bar/50bar/100bar/150bar/300bar等多种规格可选► 氧气/氩气/氮气/空气/混合气等多种气路可选► 采用光栅控制技术,加热功率从0-100% 连续可调► 样品腔可实现低10-5 mbar真空环境► 丰富的可升选件 参考信息来源:[1]. http://www.iop.cas.cn/xwzx/kydt/201507/t20150720_4395729.html[2]. Single-crystal investigation of the proposed type-II Weyl semimetal CeAlGe, H. Hodovanets, C. J. Eckberg, P. Y. Zavalij, H. Kim, W.-C. Lin, M. Zic, D. J. Campbell, J. S. Higgins, and J. PaglionePhys.Rev. B 98, 245132 (2018).[3]. Bulk single-crystal growth of the theoretically predicted magnetic Weyl semimetals RAlGe (R = Pr, Ce), Pascal Puphal, Charles Mielke, Neeraj Kumar, Y. Soh, Tian Shang, Marisa Medarde,Jonathan S. White, and Ekaterina Pomjakushina, Phys. Rev. Materials 3, 0242044. 高温高压光学浮区法单晶炉在准一维伊辛自旋链材料领域应用进展 低维磁性材料具有非常丰富和奇特的物理性质,且与多铁性和高温超导电性等材料密切相关。对低维磁性材料的物理性质进行研究有助于探索相关奇异现象的根本机制,从而对寻求新的功能材料提供帮助。因此,近年来关于低维磁性材料的研究吸引了科学家们的广泛关注。近日,德国马普固体化学物理研究所的学者A. C. Komarek等人[1,2]在准一维伊辛自旋链材料CoGeO3中发现了非常明显的1/3磁化平台,并通过中子衍射手段详细探究了其微观自旋结构。研究表明,初的零场反铁磁自旋结构的变化,类似于反铁磁“畴壁边界”的形成,从而产生一种具有1/3整数传播矢量的调制磁结构。净磁矩出现在这些“畴壁”上,而所有反铁磁链排列的三分之二仍然可以保留。同时A. C. Komarek等人也提出了一个基于各向异性受挫方形晶格的微观模型来解释其实验结果。更为详细的报道可参考文献相关文献[1,2]。A. C. Komarek等人所用的CoGeO3单晶样品由高压光学浮区法单晶炉(型号:HKZ, 制造商:德国ScIDre公司)制备获得[2],文章中报道的CoGeO3单晶生长参数为:Ar/O2混合气(比例98:2),压力80 bar,生长速度3.6 mm/hour。CoGeO3单晶实物图片 引自[2] 参考信息来源:[1]. Emergent 1/3 magnetization plateaus in pyroxene CoGeO3, H. Guo, L. Zhao, M. Baenitz, X. Fabrèges, A. Gukasov, A. Melendez Sans, D. I. Khomskii, L. H. Tjeng, and A. C. Komarek, Phys. Rev. Research 3, L032037[2]. Single Crystal Growth and Physical Properties of Pyroxene CoGeO3,Zhao, L. Hu, Z. Guo, H. Geibel, C. Lin, H.-J. Chen, C.-T. Khomskii, D. Tjeng, L.H. Komarek, A.C. Crystals 2021, 11, 378.5. 高温高压光学浮区法单晶炉在锂离子电池领域新应用进展 锂离子电池由于具有能量密度高、寿命长、充电快、安全可靠、绿色环保等诸多优异性能,其与当今人民的日常生活已密不可分,在手机、电脑、电动车、电动汽车、航空航天等领域均有广泛的应用。 其中,Li2FeSiO4作为新一代锂离子电池阴材料,由于具有价格低廉、环境友好、安全性好等技术优势,因此在大型动力锂离子电池应用方面具有良好的前景。然而,Li2FeSiO4材料在不同温度具有不同的结构相(∼ 400 °C :Pmn21, , ∼ 700 °C :P121/n1, and ∼ 900 °C :Pmnb),研究其不同结构的电化学性质对于进一步对其进行改性研究尤为重要。 Waldemar Hergetta等人[1]采用高压光学浮区法获得了高温相(Pmnb)Li2FeSiO4单晶,并研究了晶体生长工艺参数对杂相的影响,相关结果已发表在Journal of Crystal Growth。作者所采用的高压光学浮区炉为德国ScIDre公司的HKZ高压光学浮区法单晶炉,文章报道的晶体生长参数为:生长速度10 mm/h,保护气氛Ar(30 bar)。温度梯度分布 引自[1]XRD图谱及晶体实物图片 引自[1]参考信息来源: [1]Waldemar Hergett, Christoph Neef, Hans-Peter Meyer, Rüdiger Klingeler, Challenges in the crystal growth of Li2FeSiO4, Journal of Crystal Growth, Volume 556,2021,125995,ISSN 0022-0248, https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2020.125995.
  • 地球科学中自动化矿物学的未来
    随着 2021 年 11 月 Mineralogic 3D 的推出,自动化矿物学刚刚见证了其技术的最大转变。这是一项广泛的开发计划,旨在定义 X 射线吸收对比断层扫描 (ACT) 数据的校准和标准化,以实现一致和准确的识别矿物相直接来自 3D 成像。这对于自动化矿物学来说是真正的新领域,不仅可以非破坏性地进行相识别,而且只需极少或无需样品制备。3D 测量具有许多优点,包括识别次要相位、无立体效应以及对珍贵样品(例如陨石)进行无损分析。介绍几十年来,“自动化矿物学”一词一直是地球科学中电子显微镜的代名词。使用能量色散光谱 (EDS) 快速绘制样品图和识别感兴趣的相已逐渐从其最初的行业应用转移到学术研究环境中。对于希望利用这一强大工具的学者来说,一个主要问题是原始平台在其行业设计的输出方面是僵化的,并且能够提供自动化输出的软件和硬件都缺乏开发。蔡司矿物学一直采用不同的方法,2D 和 3D 的持续发展意味着我们现在拥有有史以来设计的最全面和最先进的岩石学研究平台,重新定义了自动化矿物学这一短语。使用定量 EDS 分析,EM 的矿物学一直领先一步。这使得它在自动化矿物学系统中独树一帜,成为真正的地球化学工具,能够计算薄片等区域的矿物和整体成分。然而,这种能力仍然在传统的自动化矿物学软件的框架内,用户如何访问和使用地球化学信息的灵活性有限。在 Mineralogic 1.8 中,这一切都发生了变化,自动化矿物学的使用方式发生了重大转变,特别是在工作流程高度可变的学术环境中。在最新版本中,地球化学信息被放在首位,与软件设计的阶段 ID 一样重要(图 1)图 1:大颗粒观察器 (LPV) 用于可视化苏格兰西北部路易斯安杂岩中的麻粒岩相超长岩的完整薄片。单击即可从 BSE 和矿物分类图更改为定制的范围元素热图,所有这些都来自同一次扫描。图像显示 a) 灰度 BSE,b) 矿物分类,以及 c) 和 d) 定量 Fe 和 Mg 热图。新的大粒子查看器可以将完整的薄片查看为定量元素热图,并且收集的所有地球化学数据都可以导出为简单的 .csv 文件格式。这种简单的数据导出允许将定量地球化学测量值直接导入为地球科学家专门设计的第三方软件,例如 XMapTools。技术上最大的转变是在 2021 年 11 月推出 Mineralogic 3D。这是在一项广泛的开发计划之后定义 X 射线吸收对比断层扫描 (ACT) 数据的校准和标准化,以允许直接从3D 成像。这对于自动化矿物学来说是真正的新领域,不仅可以非破坏性地进行相识别,而且只需极少或无需样品制备。3D 测量具有许多优点,包括识别次要相位、无立体效应以及对珍贵样品(例如陨石)进行无损分析。现代、灵活的自动化矿物学技术可以应用于地球科学以外的许多材料,包括金属、陶瓷,甚至是根和骨头等有机物质。然而,矿物物种在主要元素化学、结构和密度方面的全球一致行为使其成为此类自动化工作流程的理想候选者。完整的蔡司矿物学软件包现在提供最全面的矿物学和岩石学解决方案,这只是对地球科学界长期投资的开始。突破二维自动化矿物学的极限自动化矿物学在四个十年的使用中几乎没有变化。对严格的行业应用程序进行粒子分析的一致输出的要求导致看似相似的软件环境在输出方面几乎没有灵活性。该设置非常适合设计自动化矿物学的常规工作流程、矿物学处理的长期一致性以及破碎样品的地质冶金学,这些样品在数月和数年内在单个地点几乎没有变化。最大的挑战是在学术环境中越来越多地使用自动化矿物学平台。吸引力非常明显,能够将传统的颗粒分析方法转化为 SEM 中的各种样品的映射,从环氧树脂安装的颗粒分离器到完整的薄片和抛光的芯板。能够用模态丰度、纹理信息等绘制矿物学图,对于构建大型数据集、拥有“大数据”和了解我们个体样本的统计相关性的现代科学来说似乎是完美的。然而,在一个依赖灵活性的研究环境中,这个看似理想的工具却受到为工业应用设计的输出的刚性所阻碍。在蔡司,我们对地球科学界做出了承诺,不仅包括推动仪器的功能和为社区量身定制我们的显微镜解决方案,而且投资于地球科学专业知识以帮助推动技术进步。因此,该软件现在是 SEM 自动化矿物学最全面、最灵活的平台,是定量地球化学分析与定量结构分析的独特组合。 从头到尾的灵活性地球科学家是多产的显微镜用户,他们的 SEM 系统通常以具有多种成像模式和用户要求的探测器“圣诞树”而闻名。结果是集成解决方案的必要性,并最大限度地减少操作员和/或技术人员实现目标的时间,因为在一个会话中需要多种成像技术是很常见的。Mineralogic 并不固定在某个平台上,因此从一开始您就可以从钨丝 (CSEM) EVO 系列到 FESEM Sigma 和 GeminiSEM 系列中选择适合您需求的 SEM。无论对成像分辨率、可变压力和探测器组合有什么要求,使用 Mineralogic 的自动化矿物学都可以成为您设置的一部分。定量 EDS 分析的使用始终使该软件有别于其他自动化矿物学解决方案。通过校准和标准化化学分析,它不仅仅是一种识别矿物种类的简单机制,而是将自动化矿物学转变为真正的地球化学工具,提供真实的矿物成分,以及测绘区域的“整体成分”。在研究环境中,能够获得定量的主要元素化学是许多工作流程的关键方面。通过在单一技术中以内在连接的方式将不同的信息组合在一起,在纹理分析的同时获取这些信息可以简化项目。定量地球化学还提供了另一个明显的优势,因为矿物分类库基于每种元素的 wt% 元素值,而不是定性的峰值强度值。这意味着矿物库更易于理解,并且可以在实验室之间和可变光束条件下立即转移,从而改善协作并减少操作员处理新样品或困难样品的时间。与大多数行业工作流程相比,研究项目的可变性要大得多,并且涉及定制的、采集后的图像和数据分析。很难准确预测数据将如何在研究环境中使用,不仅不同的研究小组有不同的要求,而且即使是同一个项目也可能需要根据样本灵活地询问信息。为了充分利用 Mineralogic 定量矿物学的强大功能,收集的数据必须不锁定在专有数据格式中,假设看似不灵活的输出适合所有人。为此,在可视化和导出方面,数据灵活性被置于软件的核心。自动矿物学的图像输出通常涉及两种图像类型,一种是背散射电子 (BSE) 图,另一种是基于自动矿物学分类的假彩色相图。与其将定量地球化学简化为数值输出,不如将这些信息带到最前沿,能够生成以完全数据拼接格式检测到的任何元素的定量元素热图(图 2)。现在可以通过单击导出在屏幕上查看的任何这些图像,为报告和手稿创建即时数据。图 2:a) 苏格兰格莱内尔格变质岩的全薄片扫描。Ca 热图突出显示分区的石榴石,然后以更高的分辨率重新分析。
 图 2: b) 石榴石图显示了元素和浓度范围选择的周期表用户界面。 比灵活的可视化更重要的是能够决定您希望如何处理数据本身,如果软件平台中的数据库无法访问,这是不可能的。Mineralogic 允许以最简单、最灵活的格式导出所有地球化学热图。这允许在任意数量的通用外部数据和可视化平台中查看数据集,作为电子表格或图像,或合并到定制的图像分析程序和脚本中。特别值得注意的是伯尔尼大学的 Pierre Lanari 设计的 XMapTools (xmaptools.ch/) 的使用。XMapTools 专为地球科学家设计,可从元素图中提取信息,这些信息已通过额外的电子探针样品分析步骤进行量化。将定量 EDS 图直接从 Mineralogic 导入 XMapTools 避免了这一额外的校准步骤,并允许使用矿物数据即时计算有用的参数,例如元素氧化物、末端成员成分和每个公式单位的阳离子,以及进行热力学计算。Mineralogic-to-XMapTools 工作流程最大限度地利用了灵活的数据输出,并为石油学家提供了一个出色的集成工具。通过采用定量地球化学并使其与自动矿物分类本身一样易于访问和重要,该软件现在在一个平台上提供了矿物学和岩石学应用的一站式商店,该平台可以结合许多其他图像和分析技术,如 EBSD 、WDS 和 CL。3D 自动化矿物学 - 新领域数十年来,通过微型计算机断层扫描 (µCT) 进行的非破坏性 3D 成像已被用于研究材料科学样品。这些仪器的性质意味着它们长期以来一直停留在成像领域,并没有被大量用于除分割等操作之外的定量分析。CT 平台通常设计用于增强对比度以可视化样本中的特征,从而导致信噪比抑制复杂的异质样本(如岩石)的详细分析,这一事实进一步阻碍了这一点。长期以来,能够完全基于 X 射线衰减值直接从 CT 吸收对比断层扫描 (ACT) 中识别矿物一直是一个目标,然而,由于校准、标准化和信噪比问题的多重障碍,直到现在这种量化仍然遥不可及。随着 2022 年 11 月 Mineralogic 3D 的推出,这个梦想现在已成为现实(图 3)。图 3: a) X 射线数据的自动矿物分割允许对矿物质地和丰度进行非破坏性分析。这些数据为您的岩石样本提供最可靠和最具代表性的 3D 分析,并指导相关工作流程。
图 3:b) 3D X 射线断层扫描的最新进展已使其超越成像并进入定量分析 (1) DeepRecon Pro 机器学习图像增强,(2) 非破坏性晶体取向分析,现在 (3) 自动化矿物学和定量样品分析。
 Mineralogic 3D 是一种突破性的新软件解决方案,旨在同时在 ZEISS Context (µCT) 和 Versa X 射线显微镜 (XRM) 上运行。预计 3D 自动化矿物学将迅速在工业的常规工作流程应用中找到一席之地,它非常适合识别硫化物和氧化物等矿物种类,计算它们的丰度,并确定它们彼此之间的关系以及脉石矿物. X 射线平台在这方面具有显着优势。ACT 的样品制备很少或根本不存在,整个或粉碎的样品可以在提取后立即加载,并且不需要环氧树脂底座的制作、固化和抛光。获取 3D 数据也消除了抛光表面的立体效应,显着提高数据质量,同时减少获取数据的时间。然而,以最少的样品制备或损坏获得如此详细的定量信息的能力意味着各种研究工作流程很可能也将采用该技术。Mineralogic 3D 将许多单独的解决方案组合到一个软件包中,利用校准和量化蔡司 X 射线平台从源到探测器的各个方面的能力,这意味着可以克服以前所有矿物识别的障碍。为了始终如一地识别矿物相并量化它们的关系,3D 重建需要具有尽可能高的信噪比,必须考虑 X 射线衰减伪影,并且必须分割 100% 的感兴趣体积。这些问题以及许多其他技术挑战已通过最近针对蔡司 CT/XRM 的高级开发计划得到解决。Mineralogic 3D 中最重要的并行进展之一是 DeepRecon Pro 的开发,它是最新的 Advanced Reconstruction Toolbox (ART) 的一部分。DeepRecon Pro 于 2021 年推出,是一种深度学习图像增强算法包,利用神经网络将 ACT 的信噪比提高到前所未有的水平(图 4)。图 4:借助 DeepRecon Pro 的图像增强功能,可以以更快的速度对样本进行成像,以清晰地显示复杂的特征。这里是c的增生lapilli。苏格兰西北部的 1 Ga Stac Fada 撞击喷射层在分割富含氧化铁的边缘后可以清楚地看到。 这对执行自动化矿物学的能力有两个积极影响,扫描时间显着减少,加快了常规分析的过程,并且类似的矿物通过其衰减值变得可区分。将这种“日常人工智能”组件纳入显微镜工作流程现在已成为公司在光、电子和 X 射线显微镜方面的理念的一个组成部分,使用户能够最大限度地提高仪器的输出,同时将对其时间的影响降至最低。量化分析工作流程的每一步的能力对于保持跨平台每次分析的同一矿物的一致价值至关重要,而且该价值本身与分析材料本身的内在特性相关,因此是有意义的. 与此相关的是考虑光束硬化的影响,即随着不同能量的 X 射线被样品吸收,通过材料的信号变化。该伪影通常被视为图像处理问题,需要在分析后进行校正,这对于简单的单相材料来说是一项可以完成的任务,但对于复杂的异质岩石样品却充满了问题。通过使用定量平台,并直接从第一原理应用这些和其他修正,在确定了 3D 断层扫描中存在的矿物质后,自动矿物学过程的一个重要组成部分就是能够计算矿物质比例及其关系(图 5)。图 5:完整的 Mineralogic 3D 工作流程可用于提高图像质量、自动分类矿物和分割样品的全部体积以计算 3 维的定量矿物模式和关系。图 1 中的示例是在 DeepRecon Pro 增强(灰度)和分割(彩色体积)之后看到的。全 3D 分段重建可以提供比 2D 更准确和详细的信息,并且几乎不需要样品制备。这意味着 100% 的分析体积必须被分割,矿物之间没有重叠,即体积的任何部分都不会被计算两次。这意味着所有标准输出,例如解放和锁定关系都可以以真正的 3D 形式计算。专门为此目的设计的智能分割例程,可快速生成用于定量纹理分析的 3D 体积,旨在确保忠实地表示微量矿物质,而不会被更大比例的矿物质吞噬。Mineralogic 3D 是一项改变游戏规则的技术,将 40 年历史的自动化矿物学概念带入一个全新的维度,允许对自然 3D 状态下的岩石样本进行全面定量分析。虽然 3D 分析相对于岩石中矿物和结构的复杂性有明显的好处,但 ACT 的非破坏性和完全定量分析可能是处理珍贵样品(如陨石和博物馆标本)工作流程中的关键步骤。 总结和结论/未来发展能够跨多种成像模式生成大型数据集是解决地质问题的理想选择,自动化流程以减少用户时间、建立统计相关性并为大型项目带来一致性至关重要。自动化矿物学的这些新发展也突出了相关显微镜的方向。越来越多的数据集被放置在云环境中,数据可以存储在大型、可访问的服务器中,为协作项目共享,并使用强大的在线处理工具进行处理。跨多个平台的自动化矿物学允许关联变得更加简化,因为跨这些平台的矿物库能够在此类云环境中进行通信并通过智能数据管理构建连接的数据集。用于矿物鉴定的地球科学中最多产的技术是光学显微镜 (LM),通常使用岩相显微镜。虽然 LM 一直是岩相学的中流砥柱,但它也是最难实现矿物识别自动化的技术,因为参数很少且变化足以区分静态图像中的矿物。因此,使用我们训练有素的地质学家的大脑,通过肉眼识别 LM 中的矿物质仍然比在大量矿物质中自动化该过程要容易得多。然而,即使是这项技术也有可能在未来发生转变。新的 Axioscan 7 Geo 是专为透射光岩相学设计的数字化平台,可在平面、交叉和圆偏振光(PPL、XPL、CPL)的整个薄截面上快速收集 LM 数据集,图 6:a) Axioscan 7 Geo 数字化平台为偏光显微镜生成独特的数据集,在多个方向捕获多种光模式。这使得数字薄切片可以在虚拟岩相显微镜中查看,或询问像素或晶粒尺度信息。
图 6:b) Axioscan 7 Geo 可以创建光学矿物学所需的所有成像模式,并将数字信息转换为模态丰度、取向、晶粒尺寸等的强大定量分析信息。
这些丰富的数据集是大量矿物学光学信息的基础,它们自然地提供了自动化的可能性。虽然这最初可能仅限于具有相对受控矿物组合的常规工作流程,但它为自动化矿物学在未来桥接光、电子和 X 射线显微镜铺平了道路,允许真正多模式和多尺度的相关项目自然。Mineralogic 软件套件处于自动化矿物学的最前沿,正在为工业和学术界的定量地球科学新时代铺平道路。可以将 2D 和 3D 矿物和纹理信息层与定量地球化学相结合,以创建对岩石样本的全面描述,并在整个地球科学中具有丰富的应用。关于作者理查德泰勒 Rich Taylor 博士Carl Zeiss 显微镜,Zeiss House,剑桥郡,英国Rich 于 2009 年在爱丁堡大学完成了实验岩石学博士学位,之后前往西澳大利亚科廷大学担任 SIMS 实验室专家。随后,他在科廷大学地球与行星科学学院担任研究职位,研究地球化学和地球年代学,专门研究成像和微量分析。2017 年,他搬到剑桥大学,使用新的显微镜技术研究地球上最古老材料中的磁性包裹体。2019 年,Rich 搬到了位于英国坎伯恩的蔡司,担任全球地球科学应用开发职位。原文:The future of automated mineralogy in geoscienceWiley Analytical Science ——Microscopy,7 June 202
  • “十二五”氮氧化物减排思路与技术路线
    摘要  “十二五”期间,氮氧化物的总量控制要突出重点行业和重点区域,推行以防治火电行业排放为核心的工业氮氧化物防治体系和以防治机动车排放为核心的城市氮氧化物防治体系。要推进能源结构持续优化,严格控制新增量 全面开展电力行业氮氧化物减排 采取综合措施加强机动车氮氧化物排放控制 推进以水泥行业为主的其他行业氮氧化物排放控制。  2011年3月14日,全国人大审议通过了“十二五”规划纲要,提出化学需氧量、二氧化硫分别减少8%,同时将氨氮和氮氧化物首次列入约束性指标体系,要求分别减少10%,氮氧化物已经成为我国下一阶段污染减排的重点。  把氮氧化物作为“十二五”减排约束性指标的必要性  ■阅读提示  由氮氧化物等污染物引起的臭氧和细粒子污染问题日益突出,威胁人民群众的身体健康,成为当前迫切需要解决的环境问题。若不加严控制,今后一段时期我国城市光化学烟雾、酸雨污染和灰霾天气还将呈迅速发展和恶化之势。  氮氧化物活性高、氧化性强,是造成我国复合型大气污染的关键污染物。随着国民经济持续快速发展和能源消费总量大幅攀升,我国氮氧化物排放量迅速增长。“十一五”期间,我国氮氧化物排放量逐年增长,2008年达2000万吨,排放负荷巨大。火力发电、工业和交通运输部门三者之和占我国氮氧化物排放总量的85%,基本呈现三足鼎立之势。氮氧化物排放量的迅速增加导致了一系列的城市和区域环境问题。北京到上海之间的工业密集区已成为对流层二氧化氮污染较为严重的地区,“十一五”期间全国降水中硝酸根离子平均浓度较2005年有较大幅度增长。由氮氧化物等污染物引起的臭氧和细粒子污染问题日益突出,威胁人民群众的身体健康,成为当前迫切需要解决的环境问题。若不加严控制,今后一段时期我国城市光化学烟雾、酸雨污染和灰霾天气还将呈迅速发展和恶化之势。综上分析,“十二五”期间我国必须对氮氧化物进行全面控制,针对氮氧化物的污染特征,进入以质量改善为切入点、以主要行业为突破口的大规模削减阶段。  从减排管理的基础条件来看,自“十一五”以来,随着污染减排三大体系能力建设的加强,氮氧化物统计、监测管理工作取得突破性进展。2006年全国环境统计中将氮氧化物因子纳入到环境统计范畴 2007年开展的污染源普查工作对全国氮氧化物排放系数和排放现状进行了全面调查。在污染源监测方面,随着国控重点源烟气排放连续监测设施建设完成,氮氧化物排放重点源大都具备了自动监测的能力,并与省、市监控中心实现了联网。此外,国内火电行业氮氧化物控制技术日趋成熟,除催化剂等核心技术外,基本实现了国产化。这些都为全面实施氮氧化物排放总量控制奠定了良好的基础。  “十二五”氮氧化物总量控制总体考虑及目标的确定  ■阅读提示  在确定国家总量控制目标的同时,也将减排任务分解到了各省(自治区、直辖市),确定了减排项目清单,真正把减排任务落到实处,这是总量控制目标制定的一次突破。  污染物排放总量控制是环境管理的重要手段,我国氮氧化物的总量控制模式要根据排放物的污染特征来确定,氮氧化物排放具有行业、区域集中的特点,因此,“十二五”期间氮氧化物的总量控制要突出重点行业和重点区域,推行以防治火电行业排放为核心的工业氮氧化物防治体系和以防治机动车排放为核心的城市氮氧化物防治体系。强化总量控制对经济发展方式、经济结构调整和能源结构调整的优化作用,严格控制增量,强化结构减排,细化工程减排,实化监管减排,确保减排约束性指标目标的完成。  值得一提的是,此次在总量控制目标确定方面,我国首次采用了“二上二下”的方式。通过印发《“十二五”主要污染物总量控制规划编制指南》(以下简称《指南》),提出了“十二五”氮氧化物减排的总体思路、减排要求、减排技术路线及总量目标测算方法,各省结合本省的环境质量状况、经济社会发展情况及减排潜力,根据《指南》要求编制总量控制规划,测算总量控制目标,提交减排项目清单。在此基础上,统筹考虑国家宏观经济政策、节能减排重大战略、产业布局和结构调整要求,确定国家总量控制目标,实现了统筹协调、上下衔接、部门联动,增强了总量控制目标确定的科学性、合理性和可行性。在确定国家总量控制目标的同时,也将减排任务分解到了各省(自治区、直辖市),确定了减排项目清单,真正把减排任务落到实处,这是总量控制目标制定的一次突破。  “十二五”氮氧化物总量控制基本思路  ■阅读提示  推进能源结构持续优化,严格控制新增量 全面开展电力行业氮氧化物减排 采取综合措施加强机动车氮氧化物排放控制 推进以水泥行业为主的其他行业氮氧化物排放控制。  推进能源结构持续优化,严格控制新增量。严格执行国家产业政策,全面落实淘汰落后产能要求,在单位面积排放强度大的地区要进一步加严产业结构调整要求,遏制高耗能、高污染产业过快发展。严格控制污染物新增量。新建项目必须按照先进的生产技术和最严格的环保要求进行控制,大幅度降低污染物排放强度。煤电及水泥行业新建项目要求配套建设烟气脱硝设施。提高机动车准入门槛,执行国家第Ⅳ阶段排放标准,部分城市提前执行国家第Ⅴ阶段排放标准,供油油品实现配套。进一步改善能源消费结构,控制煤炭消费增量,促进经济发展的绿色转型。  全面开展电力行业氮氧化物减排。电力行业属于高架源,排放的氮氧化物在大气中发生远距离传输和化学转化,不但会影响当地的环境质量,而且存在跨界污染的问题,是造成区域性环境问题的主要原因。截至目前,我国已有80%的火电机组采用了低氮燃烧技术,已建烟气脱硝设施达到9700万千瓦。目前我国正在修订火电厂大气污染物排放标准,氮氧化物的排放标准将会非常严格。这就要求在“十二五”期间,除淘汰的小火电机组外,全面推进现役机组低氮燃烧技术改造及脱硝设施的建设,加大已安装脱硝设施机组的监管力度,提高减排能力。东部地区和其他地区的省会城市单机容量20万千瓦及以上的现役燃煤机组实行脱硝改造,其他地区单机容量30万千瓦及以上的现役燃煤机组实行脱硝改造。  采取综合措施加强机动车氮氧化物排放控制。在一些大城市,机动车排放已经超过工业排放成为重要的大气污染源,氮氧化物的分担率一般在50%左右,由于其排气高度低,对人体的危害非常大,因此机动车氮氧化物的控制对改善城市环境质量具有至关重要的作用。“十二五”期间我国将在有条件的重点城市实行机动车新增量总量控制,并严格执行黄标车淘汰政策。按照东、中、西部差别化的政策,加大黄标车的淘汰力度,到“十二五”末,东部地区基本淘汰所有黄标车,即国0的汽油车和国Ⅲ以前的柴油车。提高机动车准入门槛,实施油品升级改造工程。“十二五”期间,在全国范围内严格实施国家第Ⅳ阶段机动车排放标准,部分重点区域和城市提前实施国家第Ⅴ阶段排放标准 2011年在全国范围内供应国Ⅲ标准的车用燃油,2015年底前基本实现国Ⅳ水平车用燃油的供应,实现车、油同步升级。  推进以水泥行业为主的其他行业氮氧化物排放控制。我国水泥行业氮氧化物的排放占总排放量的10%左右,是我国氮氧化物排放的第三大源。随着水泥行业落后产能淘汰工作的推进,新型干法窑的使用比例将大幅增加,在提高能源使用效率的同时,由于燃烧温度高等原因,氮氧化物排放量将显著增加。“十二五”期间需大力开展水泥行业新型干法窑降氮脱硝工作,根据水泥窑的现状和特性,推进烟气脱硝工程建设,要求长三角、珠三角、京津冀鲁等重点区域氮氧化物年排放量在1000吨以上或熟料生产规模在2000吨/日以上的现役新型干法窑实行脱硝改造。  钢铁、工业锅炉也是氮氧化物的重要排放源,为拓展氮氧化物减排领域,推进氮氧化物持续减排,“十二五”期间应加快冶金行业、工业锅炉等其他行业氮氧化物控制技术的研发和产业化进程,推进烟气脱硝示范工程建设。  “十二五”氮氧化物总量减排的难点  ■阅读提示  电力行业大规模脱硝受多种因素的影响和制约 油品质量保证和机动车排放标准实施进程直接影响到氮氧化物的减排进展 重点行业污染治理技术的发展水平将影响“十二五”氮氧化物的减排效果。  电力行业大规模脱硝受多种因素的影响和制约。为实现氮氧化物“十二五”总量控制目标,“十二五”期间我国电力行业脱硝装机容量比例需达到70%以上(包括新增机组),这将大于“十一五”期间二氧化硫的脱硫装机容量,减排压力非常大。此外,电厂脱硝还原剂氨的需求量将很大,脱硝装置中的催化剂也未实现国产化,这些因素都将增大电力行业氮氧化物减排的难度。  油品质量保证和机动车排放标准实施进程直接影响到氮氧化物的减排进展。车用燃油质量差、含硫量高是制约机动车排放控制的主要因素,尤其是当前柴油品质极不利于柴油机尾气后处理技术的使用,影响氮氧化物减排效果。目前我国还未实现国Ⅲ油品柴油的全面供应,这与“十二五”期间要基本实现国Ⅳ水平车用燃油的供应仍有较大差距,需要多部门加强协调推进这项工作。另外,提高机动车排放标准是控制机动车氮氧化物新增量的主要手段,但标准实施后减排效果需要一定的时间才能显现,因此,“十二五”期间国Ⅳ排放标准能否及时推行是保障机动车氮氧化物减排的关键。  重点行业污染治理技术的发展水平将影响“十二五”氮氧化物的减排效果。尽管我国已有电厂烟气脱硝的控制技术,但火电厂烟气脱硝的一些关键技术仍受制于国外,钢铁、水泥、工业锅炉等行业氮氧化物排放控制技术也处于研究阶段,其研发及应用的发展水平将影响“十二五”氮氧化物的减排效果。“十二五”期间,国家应该对氮氧化物控制技术研究及产业化给予更多的支持及优惠政策,尽快推动国内氮氧化物控制技术的规模化示范应用和产业化,为氮氧化物的大规模削减提供更多技术支撑。
  • 污染排放控制增氨氮和氮氧化物两项指标
    环保部污染物排放总量控制司司长赵华林表示,“十二五”期间,除了“十一五”期间已经实施的二氧化硫(SO2)和化学需氧量(COD)外,氨氮(NH3-N)和氮氧化物(NOX)也将纳入总量控制。  赵华林日前在“2010(第八届)城市水业战略论坛”上表示,“十二五”期间会对氨氮和氮氧化物进行总量控制,同时也会将重金属、可吸入物等减少污染的责任放在地方政府。  他说,现在空气中含有的氨氮已经超过了二氧化硫,成为空气中的主要污染物,“现在的酸雨已由硫酸型酸雨转向硝酸型酸雨,”而水中的氮氧化物也使得水体酸化和富营养化,出现了大量的蓝藻问题。  “最近重金属污染也出了很多事”,赵华林表示,会根据不同地区在重金属、磷等问题上要求地方政府有总量控制。  链接  氮氧化物  包括多种化合物,如一氧化二氮、一氧化氮、二氧化氮等。氮氧化物都具有不同程度的毒性,可刺激肺部,使人较难抵抗感冒之类的呼吸系统疾病。以一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因,氮氧化物与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸是酸雨的成分。  氨氮  是水体中的重要耗氧污染物,氨氮对自然环境和人体有很大的危害,如水源中氨氮浓度过高,将导致自来水中加氯量增加,从而使自来水中有机氯量随之相应增加,对人体健康产生不利影响。氨氮也可导致水富营养化现象产生,是水体中的主要耗氧污染物,对鱼类及某些水生生物有毒害。
  • CASA发布《碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管通用技术规范》团队标准【附标准全文】
    碳化硅(SiC)具有宽禁带、耐击穿的特点,其禁带宽度是Si的3倍,击穿电场为Si的10倍;且其耐腐蚀性极强,在常温下可以免疫目前已知的所有腐蚀剂。而金属氧化物半导体场效晶体管(简称:金氧半场效晶体管;英语:Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,缩写:MOSFET),是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管。在SiC MOSFET的开发与应用方面,与相同功率等级的Si MOSFET相比,SiC MOSFET导通电阻、开关损耗大幅降低,适用于更高的工作频率,另由于其高温工作特性,大大提高了高温稳定性。2020年12月28日,北京第三代半导体产业技术创新战略联盟发布一项联盟标准T/CASA 006-2020《碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管通用技术规范》。该项标准由中国科学院微电子研究所牵头起草,按照CASAS标准制定程序(立项、征求意见稿、委员会草案、发布稿),反复斟酌、修改、编制而成。标准的制定得到了很多CASA标准化委员会正式成员的支持。标准于2021年1月1日施行。附件下载https://www.instrument.com.cn/download/shtml/976637.shtml【相关阅读】企业成半导体刻蚀设备采购主力——半导体仪器设备中标市场盘点系列之刻蚀设备篇超亿采购中磁控溅射占主流——半导体仪器设备中标市场盘点系列之PVD篇上海市采购量独占鳌头——半导体仪器设备中标市场盘点系列之CVD篇第27批国家企业技术中心名单出炉,涉及这些仪器厂商探寻微弱电流的律动:超高精度皮安计模块亮相三家半导体设备商上榜“中国上市企业市值500强”862项标准获批,涉及半导体、化工检测和检测仪器等领域盘点各地十四五规划建议”芯“政策湖北省集成电路CMP用抛光垫三期项目拟购置43台仪器设备
  • 控制氮氧化物 欧美有何良策?
    关注焦点:  ●实施多指标综合管理措施  ●制定相应的标准体系  ●推动实施区域联防联控  ●采取经济激励政策  ●披露企业污染排放信息     据估计,和上世纪80年代相比,我国机动车保有量增加24倍,机动车排放成为部分大中城市大气污染的主要来源。 CFP供图  氮氧化物是大气主要污染物之一,是光化学烟雾污染、城市灰霾天气、大气酸沉降等一系列环境问题的重要根源。由于氮氧化物可以在大气层中长距离输送,其引起的全球性或区域性污染问题也日益凸现。  发达国家较早采取了一系列政策措施防治氮氧化物污染,其中一些经验对我国“十二五”期间进行氮氧化物污染综合管理和控制有一定借鉴意义。  由于氮氧化物的控制涉及到多种二次污染物,因而既要考虑其本身的危害,又要考虑其二次污染物的危害。针对这一特点,欧美等发达国家采取了系统的防控措施,并取得了显著成效。  实施多指标综合管理措施  美国和欧盟的氮氧化物控制政策目标均是减少氮氧化物及其二次污染物的环境损害。因此,在控制氮氧化物污染时,不仅要求各类排放源达到相应的排放标准,还要求根据二次污染物的削减目标来制定区域氮氧化物的排放总量。  欧盟的酸雨政策从一开始便将酸沉降、富营养化和近地面臭氧问题纳入同一控制体系,采取一揽子控制政策。  多指标的污染控制政策可以有效避免多个单指标控制政策之间的冲突,并且更易于执行。  美国氮氧化物控制主要是以二次污染物臭氧和酸雨为最终控制目标,一方面通过州际合作解决近地面臭氧非达标区的二次污染问题,另一方面通过酸雨计划解决氮沉降问题。美国2005年颁布的《州际清洁大气法案》也考虑了多指标的大气污染控制政策,将臭氧和细颗粒物的污染控制纳入统一政策体系中。  制定相应的标准体系  美国和欧洲都制定了各类大型固定源以及机动车的氮氧化物排放标准。排放标准本身的制定就同时考虑了环境要求和相关控制技术的经济性、可行性、和费用有效性。  美国环保局以1990年《清洁大气法修正案》的第一卷“大气污染预防与控制”以及第四卷“酸沉降控制”为法律依据,通过执行酸雨中氮氧化物的削减计划来控制固定源氮氧化物污染。  酸雨计划分两个阶段在全国范围实施燃煤电厂的氮氧化物削减:第一阶段的削减对象为固态排渣墙式锅炉以及切向燃烧锅炉。第二阶段的削减对象为格状喷然器、旋风燃烧器、湿态排渣锅炉以及立式燃烧锅炉。  针对机动车排放源,美国和欧洲均出台分阶段的排放标准,通过逐步更新机动车排放控制技术削减氮氧化物的排放。  美国和欧洲均采用了包括二氧化氮、臭氧和细颗粒物的多指标体系制定环境空气质量标准来控制氮氧化物污染。欧盟及其成员国制定的二氧化氮标准均符合世界卫生组织的推荐标准。美国虽然对二氧化氮要求较为宽松,但严格控制二次污染物,对氮氧化物起到了协同控制作用。  推动实施区域联防联控  在解决氮氧化物及其二次污染物的长距离输送问题时,欧洲和美国都制定了区域污染控制政策,建立了地区间协调和合作机制,通过多地区间的协作达到减少氮氧化物区域污染的目的。  在欧洲,欧盟各成员国通过签署各类国际公约,提交国家削减计划等方式来达到控制氮氧化物区域污染的目标。  1979年,欧洲和北美各国签署了《长距离跨界大气污染公约》来解决酸雨和近地面臭氧等大气污染物跨界输送导致的问题 1988年,联合国欧洲经济委员会制定了这一公约下旨在控制氮氧化物排放和输送的《索菲亚协议》,规定到1994年止,氮氧化物排放量要冻结在1987年的水平,并且自1989年开始,10年间应削减氮氧化物30%的排放量。1999年,欧盟各成员国签署的《控制酸沉降、富营养化和臭氧协议》制定了各签署国到2010年的氮氧化物排放限制目标。  另外,欧盟于1997年通过了一项酸雨防治战略,旨在同时解决欧盟范围内的酸沉降、富营养化以及近地面臭氧问题。由于氮氧化物是这3类二次污染问题的前体物质,因此这一战略通过制定全欧盟排放总量目标来解决这些问题。2001年,欧盟委员会通过了《国家最高排放限值公约》,规定了包括氮氧化物在内的4种生态污染物到2010年的排放限值。  美国为解决氮氧化物长距离传输所引起的臭氧和细粒子污染问题,制定了区域污染控制策略,建立了地区间的有效协调和合作机制。  1994年,美国东部各州建立的臭氧输送委员会形成了谅解备忘录,实施区域性氮氧化物削减计划。第一阶段(1999~2002年)为氮氧化物配额管理方案,规定了氮氧化物的年排放总量和污染源排放配额,合作区域包括12个州和哥伦比亚特区。第二阶段(2003~2008年)为氮氧化物州际执行计划,制定了区域排放总量限值,并规定排污企业可以卖出或者存储多余排放配额,这一计划将合作区域扩大到22个州。  2009年开始,美国东部各州在《州际清洁空气法案》基础上执行氮氧化物的臭氧季节削减方案来控制夏季电力部门排放氮氧化物,合作区域增至28个州。  采取经济激励政策  近年来,发达国家将基于成本收益分析的经济激励政策引入氮氧化物的控制政策体系,成为基于法规政令的命令控制型政策的有益补充。  其中,美国最常用的是排污许可证交易制度,欧洲部分国家则借助于排污收费和排污税来控制企业的排污行为。  美国在臭氧输送委员会氮氧化物配额管理方案和氮氧化物州际执行计划中实施了氮氧化物配额交易,使得控制政策在实现了污染排放削减目标的同时,大大降低了减排成本。  据美国环保局估算,氮氧化物配额交易使臭氧输送委员会氮氧化物配额管理方案第二阶段的污染削减成本从高于13亿美元(2000年价格)降低到7亿美元水平。这一机制成功地降低了氮氧化物的排放量和近地面臭氧的环境浓度。  据美国环保局2007年的评估数据显示,在实施氮氧化物配额交易后,2006年目标排放源的氮氧化物排放量与2005年相比削减了7%,与1990年相比削减了74%。  西欧部分国家对氮氧化物征收税费,通常只是针对较大的排放源征收排污费,例如发电厂、供热厂等。  法国自1990年起即开始对大型燃烧源收取氮氧化物排污税,并将75%的收入用到减排投资和研发。缴税企业可依据减排技术类型申请补贴,标准减排技术补贴比例为增量成本的15%,先进减排技术为30%。这种税收收入分配机制调动了企业使用先进减排技术的积极性,使得1997年氮氧化物削减了13%。  1990年,瑞典开始对大型燃煤电厂收取氮氧化物排污费。收费政策实施后,瑞典1993年氮氧化物的排放总量比1990年削减了44%,提前实现了1995年减排35%的目标,取得了显著的减排效果。  2007年1月1日,挪威开始针对船舶、航空以及道路等移动源和部分工业固定源征收氮氧化物排污税,税收对象覆盖55%的氮氧化物排放源。排污税政策执行1年之后,氮氧化物排放总量削减了0.6%。  披露企业污染排放信息  企业作为削减氮氧化物的基本单元,其污染控制手段和实施情况直接影响到减排效果。发达国家将企业排放登记制度和企业污染源信息披露制度作为重要的辅助工具应用于污染物削减政策的制定和执行。  2009年10月8日,全球第一份具有法律约束效力的《污染物排放和转移登记议定书》在欧洲17个国家正式生效,并向所有联合国成员国或区域一体化组织开放。参加《议定书》的国家必须对其国内工业、农业、交通和商业等领域排放的包括氮氧化物在内的86种主要污染物污染源进行登记和通报,并将数据以网上公开登记册等方式向公众公开。  近年来,奥地利国际系统分析研究所、美国宇航局等科研机构公布了氮氧化物全球排放清单,为决策部门、科研单位和公众披露环境信息,便于有关部门实行监控氮氧化物变化趋势、制定更有效的控制措施。我国可采取何种对策?  随着经济的持续快速发展和能源消耗量的增加,我国氮氧化物排放量也在增长。1980年的排放量约为476万吨,2008年增长到1625万吨。从排放源来看,第一次全国污染源普查的数据表明,我国97%的氮氧化物排放来自工业源和机动车尾气。其中电力热力的生产和供应是最主要的氮氧化物排放企业,排放量占到我国排放总量的40%。  随着我国机动车保有量从1990年的620万辆增长到2009年的1.86亿辆,机动车尾气在氮氧化物排放中的比例逐年上升,已由1995年的10.4%快速增长到2007年的31%。  针对这一情况,建议采取以下对策:  第一,实施多指标综合管理。就我国目前氮氧化物的污染状况而言,应该尽早形成覆盖二氧化氮、臭氧、细颗粒物以及酸沉降等多项控制指标的综合指标体系,实施氮氧化物的多目标管理,从一次污染物到二次污染物进行全生命周期控制。  第二,开展氮氧化物区域联防联控。存在严重氮氧化物污染问题的地区,有必要制定区域层面的氮氧化物污染联防联控政策,建立污染源协调和管理机制,从而有效地解决区域整体的环境污染问题。  第三,加强企业排污监管。结合氮氧化物总量控制目标加强企业监督,督促其严格执行排放标准。通过环境信息披露制度,在政府、企业与公众之间形成相辅相成的良性互动,达到更好的污染防治效果。  第四,推行经济激励。在我国氮氧化物的防控工作中引入市场化的经济政策,使命令控制方式和市场化机制互相补充。在实施氮氧化物排放总量控制时,配套实施相应的减排激励政策,鼓励多减排、早减排、尽快实施氮氧化物排污收税和排污削减量交易等措施。
  • 兰州化物所高熵氧化物红外辐射性能研究获进展
    高温红外辐射涂层作为高效节能新材料,通过热辐射方式提高传热效率,在火力发电、钢铁、电力、石油化工、冶金和焦化行业颇具应用前景。近年来,高熵材料尤其是高熵氧化物具有可调控的主元组分和独特的晶体结构,使其在功能材料研究与应用领域备受关注。然而,鲜有关于高熵材料在高温红外辐射方面的研究报道。中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室低碳能源材料组高祥虎研究员团队在新型高温红外辐射材料的设计与制备方面开展了系统研究。针对传统尖晶石氧化物在短波长红外区域发射率低、热稳定性不佳的问题,研究提出了利用高熵概念进行材料性能优化设计。科研人员通过简便、低成本的固相合成反应,制备出(CuMnFeCr)3O4尖晶石型高熵氧化物红外辐射材料,重点研究了高熵多主元设计对材料红外辐射性能和高温热稳定性的影响。结果表明,多主元设计可有效提高0.78-2.5μm和2.5-16μm波段的红外发射率,且高熵效应利于长效的化学热稳定性。近日,该团队通过理论与实验相结合的方式,进一步阐明了高熵氧化物的微观结构、元素组分、电子分布与红外辐射性能的构效关系,揭示了高熵工程对材料红外辐射性能提升的内在机制。结果表明,高熵策略产生的轨道杂化可有效增强电子跃迁几率,通过变价金属元素引入大量氧空位,从而减小材料的带隙(图1)。同时,晶格畸变效应降低了晶格振动的对称性。因此,(MnCrFeCoCu)3O4高熵尖晶石氧化物具有优异的近黑体辐射能力。经1300°C退火热处理100h后,材料仍保持单相尖晶石结构,红外辐射衰减率仅为2.1%(图2)。此外,研究人员利用冷喷涂技术将高熵氧化物红外辐射材料沉积在不锈钢基底。该红外辐射涂层具有高的辐射热效率和显著的热稳定性,在0.78-16μm波段红外发射率可达0.943。这种新型高熵红外辐射材料在高温工业热辐射领域颇具应用潜力。相关研究成果以High-Entropy Engineering for Broadband Infrared Radiation为题,发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上。研究工作得到中国科学院战略性先导科技专项(A类)-煤炭清洁燃烧与低碳利用专项、中国科学院洁净能源创新研究院-榆林学院联合基金、兰州化物所“十四五”规划重大突破项目等的支持。图1. 高熵氧化物红外辐射材料宽波段高发射率机理研究图2. 高熵氧化物红外辐射材料宽波段发射率及高温热稳定性评估图3. 高熵氧化物红外辐射材料辐射传热性能验证
  • 逾九成氮氧化物颗粒物来自汽车排放
    《2012年中国机动车污染防治年报》显示,我国已连续三年成为世界机动车产销第一大国,机动车污染已成为我国空气污染的重要来源,是造成灰霾、光化学烟雾污染的重要原因。环保部新闻发言人陶德田今日向媒体通报说,监测表明,随着机动车保有量的快速增加,我国城市空气开始呈现出煤烟和机动车尾气复合污染的特点,直接影响群众健康,机动车污染防治的紧迫性日益凸显。  据介绍,今天公布的年报统计的是2011年全国机动车污染排放状况。年报显示,2011年全国汽车产、销量分别达到1841.9万辆和1850.5万辆。与1980年相比,全国机动车保有量增加了30倍,达到20754.6万辆。按环保标志分类,“绿标车”占83.6%,高排放的“黄标车”仍占16.4%。  “随着机动车保有量的快速增加,我国城市空气开始呈现出煤烟和机动车尾气复合污染的特点。”陶德田说,2011年全国机动车排放污染物4607.9万吨,比2010年增加3.5%,其中氮氧化物(NOx)637.5万吨,颗粒物(PM)62.1万吨,碳氢化合物(HC)441.2万吨,一氧化碳(CO)3467.1万吨。  汽车是污染物总量的主要贡献者,其排放的NOx和PM超过90%,HC和CO超过70%。年报显示,全国货车排放的NOx和PM明显高于客车,其中重型货车是主要“贡献”者 仅占汽车保有量16.4%的“黄标车”却排放了63.7%的NOx、86.6%的PM、55.9%的CO和60.4%的HC。  陶德田说,新修订的环境空气质量标准以及《重点区域大气污染防治“十二五”规划》发布后,各地区和有关部门纷纷制定机动车污染减排工作方案和配套政策,在机动车保有量比1980年增加30倍的情况下,尾气排放总量仅增加了14倍。  陶德田表示,环保部将全面实施机动车氮氧化物总量控制,切实加强机动车生产、使用、淘汰等全过程环境监管,同时会同有关部门,从行业发展规划、城市公共交通、清洁燃油供应等方面采取综合措施,协调推进“车、油、路”同步发展,大力防治机动车尾气排放对大气环境和人民群众健康的影响。
  • 大连化物所研制出固体氧化物电解池制氢样机
    近日,大连化物所燃料电池研究部燃料电池系统科学与工程研究中心(DNL0301组)研制出固体氧化物电解池制氢样机,额定产氢量为2Nm3/h。固体氧化物电解池(Solid Oxide Electrolysis Cell,SOEC)是固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)的逆过程,可在中高温(700至900℃)下将电能和热能转化为燃料化学能,具有能量转化效率高、不使用贵金属催化剂等优点。SOEC利用富余的可再生能源电力,以及核电、化工、钢铁等行业伴生的工业余热实现电解制氢,效率有望达到90%以上,是未来大规模制取氢气的重要技术之一。与国外相比,我国SOEC技术起步较晚,在电堆和系统制备等方面差距较为明显。近年来,该团队围绕SOEC关键材料、电堆与系统集成等方面,取得系列进展。团队发展了对称密封技术,展现出优异的密封性能,实现多次重启后电堆开路电位未见明显降低;研究开发了大功率电堆的气体分配技术,单堆功率达到10kW级;自主设计了高集成度的供水单元、供气单元和热管理单元,集成出额定产氢量2Nm3/h的SOEC制氢系统,直流能耗约3.30kWh/Nm3,水蒸气转化率达到70%以上。相关成果有望为进一步开发大规模固体氧化物电解池制氢系统奠定技术基础。上述工作得到大连化物所创新基金的支持。
  • 欧波同发布全自动光学显微矿物分析系统新品
    1、背景介绍随着我国钢铁行业的高速发展,对各个检验及研发环节要求越来越高。无论是生产装备还是检验研发设备,降本增效是发展根本。产品结构已经完成了“普转特、特转优、优转精”的战略转型,提供优质的铁水、钢水是对于生产的保障,而合理的原料供应是得以保障持续发展的必要条件。选矿是整个生产过程中最重要的环节,选矿工艺的合理制定也直接决定了后续的产品质量。Fe在矿石中的主要存在形式有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿,对不同种类矿石的区分以及硬度、密度、湿度、解离度等方面的评估是制定后续的选矿工艺的理论基础。所以更好、更深入地了解铁矿资源而不仅仅局限于铁含量的检测非常重要,其不仅能够准确地评估铁矿价值、推断铁矿品质对下游工艺的影响,还能够优化生产工艺以节约成本提高产能。2、工作原理3、产品功能(1)识别并定量分析铁矿石矿相,从而评估铁矿价值,优化矿石处理工艺流程及预测铁矿品质对下游工艺的影响;(2)识别并定量分析烧结和球团矿矿相,研究烧结球团矿微观结构与性能的关系,优化配矿和烧结焙烧工艺,从而改善烧结矿品质降低配矿成本;(3)分析焦炭微观结构,预测焦炭性能及其对炼铁、冶金工艺的影响。4、产品优势(1)相对于传统的电镜矿物分析系统,该产品的性价比更高、效率更高。与人工计点法相比,其评价的面积更大,精度更高,速度会有几十倍的提升。同时该系统配备的完善的数据库以及极高的自动化程度降低了对操作人员技术水平的要求,能够节约一部分人工成本。对于整个钢铁行业而言能够快速的推动选矿、配矿等工艺的发展,提高整个行业的发展水平。(2)该系统基于丰富的高质有效矿物信息能够实现更高层次的特征表征;(3)直观的反映出相同结构、相似性质的矿石颗粒的结构差异,对下游工艺流程的预测具有重要指导意义。下图为四种具有不同类型组织结构特征的赤铁矿颗粒(从致密到多孔不等)。这些不同的组织结构使得它们在硬度、耐磨性和吸湿性等方面表现出差异,同时在粉碎、选矿造粒和烧结过程中也表现出不同特点。(4)基于反射光显微镜的工作原理能够有效地鉴别不同种类的铁氧化物和氢氧化物,比电镜矿物分析和拉曼光谱等分析速度更快、分辨率更高、更经济实用。(5)H = 赤铁矿(假象赤铁矿),HH = 水赤铁矿,vG = 玻璃针铁矿,oG = 赭色针铁矿,K = 高岭石,P = 孔隙,E = 环氧树脂创新点:(1)相对于传统的电镜矿物分析系统,该产品的性价比更高、效率更高。(2)该系统基于丰富的高质有效矿物信息能够实现更高层次的特征表征;(3)直观的反映出相同结构、相似性质的矿石颗粒的结构差异,对下游工艺流程的预测具有重要指导意义。(4)基于反射光显微镜的工作原理能够有效地鉴别不同种类的铁氧化物和氢氧化物,比电镜矿物分析和拉曼光谱等分析速度更快、分辨率更高、更经济实用。全自动光学显微矿物分析系统
  • 新增紫外法 固定污染源废气氮氧化物/二氧化硫的测定标准征求意见
    p  近日,生态环境部印发《固定污染源废气 氮氧化物的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》和《固定污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》两项国家环境保护标准。两项标准均为首次发布。/pp  对于两项标准中提到的氮氧化物以及二氧化硫的危害,我们不得不知。/pp  随着工业及交通运输等事业的迅速发展,特别是煤和石油的大量使用,将产生的大量有害物质如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等排放到大气中,当其浓度超过环境所能允许的极限并持续一定时间后,就会改变大气特别是空气的正常组成,破坏自然的物理、化学和生态平衡体系,从而危害人们的生活、工作和健康。/pp  在自然界中含硫物质及硫元素在燃烧过程中都能产生二氧化硫(SOsub2/sub)形成大气污染。但与自然源相比,造成大气污染的硫氧化物,主要来自有色金属冶炼(例如:铜、锌、铅的粗炼等)和硫酸制造以及化石燃料(煤、石油等)燃烧过程等人为排放。SOsub2/sub对人及植物的危害很大:如SOsub2/sub进入血液能破坏酶的活动,损害肝脏;当大气中SOsub2/sub的浓度为400μmol/mol时会使人呼吸困难,机体免疫受到明显抑制等。其危害程度与SOsub2/sub的浓度和暴露时间有关。/pp  作为公认的三种主要的大气污染物(即烟尘、二氧化硫、氮氧化物)中的两种,氮氧化物以及二氧化硫受到人们的高度关注,其测定方法也尤为重要。/pp  img src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style="vertical-align: middle margin-right: 2px "/a href="https://img1.17img.cn/17img/files/201909/attachment/362996a1-700a-4877-8dff-8e4d8c50ec04.pdf" target="_self" title="2.pdf" textvalue="固定污染源废气 氮氧化物的测定 紫外吸收法(征求意见稿).pdf" style="text-decoration: underline color: rgb(0, 112, 192) "span style="color: rgb(0, 112, 192) "固定污染源废气 氮氧化物的测定 紫外吸收法(征求意见稿).pdf/span/a/ppspan style="color: rgb(0, 112, 192) "  /spanimg src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style="vertical-align: middle margin-right: 2px "/a href="https://img1.17img.cn/17img/files/201909/attachment/b702ec86-7a68-4506-8bb7-e733479c70bd.pdf" target="_self" title="3.pdf" textvalue="《固定污染源废气 氮氧化物的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》编制说明.pdf" style="text-decoration: underline color: rgb(0, 112, 192) "span style="color: rgb(0, 112, 192) "《固定污染源废气 氮氧化物的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》编制说明.pdf/span/a/pp  本标准为首次发布。/pp  本标准规定了测定固定污染源废气中氮氧化物的紫外吸收法。/pp  strongimg src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style="vertical-align: middle margin-right: 2px "//stronga href="https://img1.17img.cn/17img/files/201909/attachment/bfd6ebec-432b-4d6d-91ba-e76376bdbc12.pdf" target="_self" title="4.pdf" textvalue="固定污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收法(征求意见稿).pdf" style="text-decoration: underline color: rgb(0, 112, 192) "span style="color: rgb(0, 112, 192) "固定污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收法(征求意见稿).pdf/span/a/ppspan style="color: rgb(0, 112, 192) "  /spanimg src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style="vertical-align: middle margin-right: 2px "/a href="https://img1.17img.cn/17img/files/201909/attachment/f78ec9f0-393a-47f2-94f0-bc6067f9e48a.pdf" target="_self" title="5.pdf" textvalue="《固定污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》编制说明.pdf" style="text-decoration: underline color: rgb(0, 112, 192) "span style="color: rgb(0, 112, 192) "《固定污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》编制说明.pdf/span/a/pp  本标准为首次发布。/pp  本标准规定了测定固定污染源废气中二氧化硫的紫外吸收法。/pp  与现行有效的定电位电解和非分散红外吸收方法相比,紫外吸收法具有预热时间快、分析精度高、抗干扰能力强等优势,对我国固定污染源中二氧化硫测定的技术体系是一个良好的补充。/pp style="text-align: center "  img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/aa06461c-44b7-4514-958f-41f82d8f7d68.jpg" title="绿· 仪社.jpg" alt="绿· 仪社.jpg" style="text-align: center max-width: 100% max-height: 100% "//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 了解更过环境监测精彩资讯!/spanbr//p
  • 岛津赞助第八届全国矿物科学与工程学术会议
    日前,“第八届全国矿物科学与工程学术会议”在绵阳召开。本次会议主题是基于矿物与生态文明建设,围绕“一带一路”和人类可持续发展战略,交流理论、技术和发展战略研究的重要成果。来自北京大学、南京大学、中国地质大学、中科院地球化学研究所、中科院广州地化所等科研院所、高等院校的近330名专家学者齐聚绵阳,围绕会议主题,共同研讨中国矿物科学与工程领域的最新研究成果,探讨“矿物+”的未来发展途径。第八届全国矿物科学与工程学术会议参会人员合影在会前培训会上,首先由深圳大学刘福生教授结合XRD粉末衍射峰的重叠使得粉末衍射结构解析困难等问题点,详细阐述了Rietveld结构精修在晶胞参数的精确计算、多相样品的定量分析上的应用及优势;然后,中国工程物理研究院核物理与化学研究所孙光爱研究员主要介绍了中国绵阳研究堆与应用的总体情况,并进一步对热中子和冷中子散射平台的提升与应用作了详细地讲解;最后,由岛津公司赵同新先生作了《岛津电子探针分析技术及在矿物研究中的应用》的报告,主要从SEM与EPMA的功能对比,岛津EPMA的技术特点及其在矿物学研究中的优势作了详细且综合地阐述。 会议首日,中国科学院院士、天津大学刘丛强教授,中科院广州地化所谢先德院士,中国矿物岩石地球化学学会矿物物理矿物结构专委会主任何宏平,中国地质学会矿物学专委会主任王汝成,绵阳市副市长孙福全,西南科技大学党委副书记董发勤、副校长陈波出席研讨会开幕式。孙福全代表绵阳市人民政府向大会的召开表示热烈祝贺,并表示矿物科学与工程学科作为科技、军事和国民经济各领域的重要支撑,发展前景巨大,此次会议的召开将会为绵阳市优化资源配置、调整产业结构、进一步推进实施“一带一路”战略起到积极的推动作用。陈波代表学校向与会领导和专家表示欢迎,并重点介绍了固体废物处理与资源化教育部重点实验室的建设发展情况。陈波表示,此次大会对矿物学科涉及的科学与工程问题开展学术研讨,围绕“一带一路”和人类可持续发展战略,交流学术思想,分享学术成果,将推动相关领域科技与产业发展,相信与会专家学者研讨会的举行能进一步开拓矿物学研究的新思路,启发新思想,进一步促进矿物科学工程的发展。王汝成在致辞中表示,我国矿物学工作者应以中国特色地质研究为强大动力,以矿产资源、材料和环境重大需求为契机,充分利用成分、结构等现代微区分析技术和理论模拟方法,重视引进物质科学研究的新理论、新方法,推动我国矿物学科进入国际先进行列。开幕式后,刘丛强院士和谢先德院士分别以《全球变化、表层地球系统科学与社会可持续发展》和《肇庆端砚和泗滨砭石的矿物组成与物性特征》为题作了特邀报告。刘丛强院士对社会可持续发展的重大需求,表层地球系统科学的重要性,以及地球关键带科学的内涵及其所包含的重大学科问题都进行了系统阐述,展现了矿物学在表层地球科学、关键带科学研究中的地位,为进行矿物学研究的师生提供了更广阔的研究空间。谢先德院士新矿物分类、矿物研究的国际影响、矿物元素成分特征以及在现实生活中的应用介绍了所在团队在天然高压矿物及陨石矿物研究中的最新研究进展与成果,为在座学者展现了矿物学研究的思路和广阔前景。其中对岫岩陨石坑的研究发现,Fe-Mg-碳酸盐在经受25-45GPa和800-900℃的冲击压缩下,不需要通过熔融、流体和其他还原物质作用,就能通过亚固态自身氧化还原作用,生成天然的金刚石。碳酸盐自身会生成金刚石的能力表明,金刚石在下地幔将是一种很普通的矿物,因为那里有很多碳酸盐,温度和压力也足够高。针对随州陨石的研究,出版了专著,包括6种新矿物,5种高压相;6种新矿物中5种以中国学者姓氏命名,除了理论上的突破外,在只有几个纳米大小的新矿物的鉴定技术上也取得了重要突破。谢先德院士(上图)和刘丛强院士(下图)作报告随后,来自University of Arizona的杨和雄教授介绍了《Effects of twinning and atomic order-disorder on structure analysis》,从矿物双晶以及原子有序和无序情况对结构的精修结果可信度的影响。新矿物的发现及提交国际矿物协会,需要提供的资料包括矿物的元素成分、化学式、光性、晶体结构等多方面的内容,其中晶体结构的测试包括一般的XRD、电子衍射(EBSD和TEM)等,在双晶和原子无序存在的情况下,衍射花样将会变得异常复杂,首先要扣除双晶和原子无序的影响,提高可信度因子。北京大学的鲁安怀教授主题报告《地球表面“矿物膜”在日-地系统中作用与启示》介绍了地球上几类矿物表面几十微米的膜层的研究进展,如红壤中长石和石英等颗粒矿物表面上包覆几十微米的铁锰氧化物半导体矿物胶膜,并研究了矿物膜的可见光光电响应特性,发现了光电子促进微生物生长代谢现象(一般植物依赖光合作用,某些微生物可以从光电子中汲取能量生存),提出光电能微生物的新类型。中国地质大学(北京)的董海良教授的《矿物微生物相互作用以及在环境领域中的应用》提出微生物还原结构铁使得黏土矿物中的蒙脱石向伊利石的转化、而微生物氧化结构铁可使伊利石向蒙脱石转化,他们团队对环境污染中的沙尘暴、PM2.5中的矿物尘也进行了研究,指出矿物微尘主要以石英、方解石、钠长石、白云母和石膏等构成,北方以石英相为主,南方方解石占优。并使用采集的大气污染物颗粒对大肠杆菌等微生物的影响。中科院广州地化所何宏平研究员作了《水热条件下粘土矿物的物相转变及其意义》,根据沉积物中粘土矿物组合特征来标识古气候。构成气候的两个基本要素是温度和湿度,从粘土矿物的成因,这两个指标也控制着粘土矿物的形成。绿泥石和伊利石可标识弱风化强度,热带富含高岭石。蒙脱石在南半球海洋中含量较高。粘土矿物的结构特点,使之可以运用在水体污染如生活污水、重金属污染、有机污染等的治理。此外来自成都理工大学、浙江工业大学、北京大学的专家学者也先后就微生物成矿修复环境污染、有色金属矿山废物的资源化以及污染的防控和治理等方面作了大会专题报告,分享研究经验与成果。可以看出主题报告除了矿物成因、新矿物发现等传统矿物学外,跨专业跨学科等学科交叉渗透趋势明显,尤其是环境污染及治理的交叉研究。(a)鲁安怀教授 (b)董海良教授 (c)何宏平教授 (d)杨和雄教授 作报告 会议次日,研讨会分“矿物表界面与纳米矿物”“环境矿物学与矿物资源绿色开发”“新矿物与成因矿物学”“矿物分析表征方法与纳米矿物材料”“矿物材料与功能矿物材料”“光电子调控矿物与微生物协同作用机制”六个分会场进行,共设120个分会场报告。在“矿物分析表征方法与纳米矿物材料”分会场中,岛津公司陈文迪先生作了《岛津EPMA针对含超轻元素矿物的解决方案》的报告,主要从超轻元素特征X射线的特点及其在电子探针分析上的难点出发,通过对岛津EPMA技术特点的分析及相关矿物的测试实例分享,论证了岛津EPMA在定量分析含Be、B、C、O等超轻元素矿物上的优势及可行性。与会专家学者踊跃发言,热烈探讨,就学科热点问题进行了广泛交流与深入研讨。岛津公司陈文迪作报告关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。
  • 明星产品——即插即用型氮氧化物检测光源模块
    近年来,我国环境污染问题日趋严重,新出现的有机污染物的危害不断加深,环境风险也在不断加大,已经引起了政府的高度重视。德国贺利氏特种光源作为行业领导者,除了可用于测量挥发性有机物(VOCs)和其他气体的光离子化灯,还最新研制了用于烟气和汽车尾气中氮氧化物在线监测仪中的NOX光源模块。氮氧化物是啥?氮氧化物(NOX)是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)的总称,它们在大气中会形成各种有毒物质,也是对流层中臭氧形成的元凶。氮氧化物的来源主要是人为的:燃烧用于能源发电的化石燃料,比如燃煤电厂、燃油电站、垃圾焚烧炉某些化学工艺和用于各种水陆空交通工具的石油燃料 传统检测NOX的方法有化学发光法和电化学法,但是这些方法的缺点是需要将NO2转化为NO再进行测量。NOX也可以用红外法检测,但是样品中的水和二氧化碳会产生干扰。 而紫外吸收法则是更加精确的方法,而且在紫外区域测量可以避免水和二氧化碳的干扰。然而,过去基于紫外共振法的系统在调制灯的时候会有问题,也就是说灯的寿命和能量不能发挥到最优。 充入氮气和氧气的无极放电NOX模块则能够辐射200-600nm的光谱,200nm以上可用于检测NO,NO2,H2S和SO2等等。 基于此,贺利氏特种光源新推出了用于烟气和汽车尾气中氮氧化物在线监测仪中的即插即用型NOX检测模块,模块包含预调制好的紫外光源,仪器厂商可以很容易的将其整合到仪器中。其具有尺寸小巧,即插即用,精确度高,直接测量NO和NO2等特点,受到广大仪器厂商的好评。 明星产品 即插即用型氮氧化物检测光源模块贺利氏氮氧化物检测光源模块整合了调制好的无极放电灯及电源。 为啥是明星产品? 1、尺寸小巧 2、无需调制,即插即用,12V直流供电 3、易于整合和维护更换,减少维护费用 4、精确度高,直接测量NO和NO2 5、没有H2O,CO和CO2的干扰 6、寿命可达一年 7、使用时无耗材消耗年来,我国环境污染问题日趋严重,新出现的有机污染物的危 德国贺利氏特种光源作为行业的领导者,始终致力于在线监测仪器用光源的开发。 欢迎大家莅临环博会E3.3521展位,贺利氏的应用专家期待你与您深入交流。展会现场,更有抽奖活动和技术研讨会精彩纷呈,跟贺利氏光博士一起开启绿色环保之旅吧!
  • 岛津EPMA超轻元素分析之(三)| 助力新矿物的发现-含有超轻元素的竺可桢石
    日前,由浙江大学地球科学学院饶灿教授课题组发现的、自然界中第一个锂铝氧化物新矿物LiAl5O8,经国际矿物学协会新矿物命名及分类委员会全票通过,获得批准,该矿物被命名为“竺可桢石(Chukochenite)”,以纪念我国著名科学家、教育家、原浙江大学校长竺可桢院士(1890-1974年)。 竺可桢石 竺可桢石具有特殊的晶体结构,在掺入其他杂质后能够发光产生特殊的光学效应。竺可桢石与萤石、云母、金绿宝石、尼日利亚石、绿泥石等矿物一起产出,对铍矿、锡矿等关键金属矿产的指导找矿也具有重要指示意义。 图1竺可桢石在岛津电子探针EPMA-1720H背散射电子像下的形态特征(Ckc - 竺可桢石;Fl - 萤石;Na-M - 钠云母) 专 家 声 音 饶教授回忆当初发现新矿物的情形:当时我们使用岛津电子探针测试此矿物成分时,发现矿物成分总量只有96 wt.% 左右,与已知矿物相差甚远。再排除掉可能有H2O带来的影响,以及对元素精确定量的情况下,经过计算发现,此矿物中阴阳离子很难配平,阳离子偏少。经过反复确认和持续的研究,最终证实了其化学式为LiAl5O8这种含有超轻元素的氧化物矿物。 岛津电子探针EPMA-1720H 据悉,竺可桢石是浙江大学饶灿教授发现的第五种新矿物。自2017年岛津电子探针EPMA-1720H落户浙江大学饶教授团队实验室以来,已协助饶灿教授发现了2种新矿物——锌尼日利亚石和竺可桢石。 表1 浙江大学饶灿教授发现的新型矿物信息新型锌尼日利亚石图2 新型锌尼日利亚石在岛津电子探针EPMA-1720H背散射电子像下的形态特征(Zng – 锌尼日利亚石-2N1S Fl – 萤石 Chb - 金绿宝石 Mgt - 磁铁矿) 经过微区成分定量测试和计算,得到锌尼日利亚石-2N1S的化学式:(Zn0.734Mn0.204Na0.122Ca0.063Mg0.044)∑1.166(Sn1.941Zn0.053Ti0.007)∑2(Al11.018Fe+30.690Zn0.200Si0.092)∑12O22(OH)2 新矿物的发现,提高了我国矿物学基础研究水平,促进了矿物学学科发展,展现了国家基础科技研究的实力。对饶灿教授团队对中国地学研究领域的卓越奉献表示敬意。
  • 中国地质大学开发同时测定嫦娥五号月壤粒度和矿物组成的新方法
    月壤的粒度和矿物组成对于解释轨道遥感光谱数据和理解月球岩浆活动和空间风化过程具有重要意义。自20世纪70年代以来,科学家开始使用各种手段来研究月壤样品,但前人所采用的方法通常需要消耗较多样品,并且难以同时获得矿物组成和粒度、形貌等方面的信息。近日,《中国科学:地球科学》中、英文版同时在线发表了中国地质大学(武汉)佘振兵和汪在聪教授团队对嫦娥5号月壤粒度和矿物组成的研究成果,第一作者为博士生曹克楠。该研究团队基于拉曼光谱微颗粒分析技术,开发了以极低的样品消耗量同时测定颗粒样品粒度和矿物组成的新方法,并成功运用于嫦娥5号月壤样品的研究(图1)。图1 用拉曼光谱自动微颗粒分析技术同时测定月壤粒度和矿物组成的流程研究人员将约30μg的嫦娥5号样品分散于镀铝载玻片上(图1a),然后用用50倍物镜在暗场反射光模式下对月壤颗粒进行大面积图像拼接和景深合成,根据获得图像中不同位置的亮度来自动识别颗粒并重建颗粒分布图(图1b)。获得了粒度信息后,选择其中1~45μm的月壤颗粒进行自动拉曼分析获得高信噪比的光谱(图1c),并通过团队自建的月壤矿物光谱数据库对颗粒进行自动识别,获得每一种矿物相的粒度和体积等信息(图1d, 图2),计算得出矿物模式丰度。图2 对6mm×3mm范围内7307个月壤颗粒矿物组成和分布的重建结果不同颜色代表不同的矿物对24881个颗粒的分析结果显示,嫦娥5号月壤平均粒度为3.5μm,并且呈单峰式分布(图3a),表明其具有较高的成熟度。尽管大多数颗粒的粒径很少(6μm),但大于8μm的颗粒占总体积的90%以上(图3b)。图3 嫦娥5号月壤粒度分布特征在对嫦娥5号月壤的矿物模式丰度进行研究后,研究人员发现在1~45μm粒度范围内的矿物组成为:辉石(39.4%)、斜长石(37.5%)、橄榄石(9.8%)、铁钛氧化物(1.9%)、玻璃(8.3%)等(图4a),该结果与前人通过x-射线粉晶衍射分析所得出的结果基本一致。此外,还发现随着粒度变小,月壤中的橄榄石和辉石含量逐渐减少,而斜长石含量增加:粒径在20~45μm之间的月壤样品中辉石含量最高(49%), 其次是斜长石(32%)、橄榄石(11%)和玻璃(8%),而铁钛氧化物、磷酸盐和硅质矿物则未出现;随着粒度的减少,斜长石的丰度逐渐增加, 而辉石和橄榄石的丰度显著下降(图4b-4c)。这种趋势在阿波罗样品中也普遍存在(图4d),可能是在空间风化过程中(如微陨石撞击),斜长石比镁铁质矿物更容易破碎所导致的。图4 嫦娥5号月壤的矿物组成((a)~(c))及其与阿波罗月壤对比(d)该研究还识别出了月壤中的一些微量矿物相,例如磷灰石、石英、方石英和斜方辉石等,其中斜方辉石的发现为首次报道,这表明嫦娥5号月壤中可能含有极少量来自于月球高地的物质。上述成果为解译嫦娥5号着陆的风暴洋北部地区光谱遥感数据提供了地面真值参考,为理解月球该区域深部和表面演化历史提供了新的视角。该方法优点在于:(1)每次仅需约30μg样品,在获取多维度信息的同时将样品损耗降到了最低,并且样品制备流程简单,极大地降低了该环节可能带来的样品污染问题;(2) 可以在短时间内快速建立一个矿物粒度和组成的多元化信息数据库,有助于发现稀有的矿物相;(3) 进一步发展将为未来火星和小行星等其他天体返回的微颗粒样品进行快速分析提供技术支撑。致谢 该研究使用的样品由中国科学院国家天文台提供,分析测试在中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室完成,所采用的仪器为WITec α300R型共聚焦拉曼光谱和ParticleScout(v5.3.14.106)自动微颗粒分析系统。研究得到了国家航天局民用航天技术预研究项目(D020205)、国家自然科学基金项目(42172337)和生物地质与环境地质国家重点实验室项目(GBL12101)的支持。
  • 第十七届二氧化硫 氮氧化物 征文与参会报名通知
    关于召开“第十七届二氧化硫 氮氧化物汞污染防治暨细颗粒物(PM2.5)监测技术研讨会”征文与参会报名通知  各有关单位:  当前我国大气环境形势十分严峻,在传统煤烟型污染尚未得到控制的情况下,以臭氧、细颗粒物(PM2.5)和酸雨为特征的区域性复合型大气污染日益突出,区域内空气重污染现象大范围同时出现的频次日益增多,严重制约社会经济的可持续发展,威胁人民群众身体健康。“十二五”时期,我国工业化和城市化仍将快速发展,资源能源消耗持续增长,大气环境将面临前所未有的压力。为深入贯彻落实国家《节能减排“十二五”规划》和《重点区域大气污染防治“十二五”规划》,促进重点区域大气污染联防联控,全面提升我国大气环境质量改善的综合技术能力,我会联合浙江大学等单位拟定于2013年5月16-17日在浙江省杭州市举办“第十七届二氧化硫、氮氧化物、汞污染防治暨细颗粒物(PM2.5)监测技术研讨会”。会议的主题:推进大气污染联防联控,改善大气环境质量。  现将研讨会的有关事项通知如下:  一、会议征文及研讨的主要议题  (一)区域管理机制与政策  1. 大气复合污染控制政策与措施   2. 区域大气质量管理体系建设   3. 区域大气污染联防联控机制建设与运行管理   (二)大气污染防治技术与设备  1. 重点行业多污染物协同控制技术   2. 城市群大气复合污染综合防治技术与集成示范   3. 燃煤工业锅炉高效脱硫、脱硝、除尘技术及设备研发   4. 水泥行业窑炉低氮燃烧改造和脱硝技术   5. 钢铁行业烧结烟气同时脱硫脱硝脱及高效除尘技术   6. 催化剂关键原材料和催化剂再生及催化剂处理技术   7. 大气汞排放污染防治技术   8. 光化学烟雾、灰霾的污染机理与控制对策研究   9. 烟气脱硫脱硝装置中防腐技术。  (三)烟气在线监测技术与设备  1. 固定污染源烟气排放连续监测系统及检测方法   2. 重点污染源自动监测系统和运行维护   3. 烟气污染在线监测仪器及设备。  (四)细颗粒物(PM2.5)监测技术与设备  1. PM2.5源解析及污染控制对策与技术   2. 细颗粒物(PM2.5)的监测方法及技术开发   3. 空气细颗粒物应急检测技术及仪器应用。  二、特邀报告  1.拟邀请相关部委领导介绍我国“十二五”期间大气污染联防联控及空气质量管理相关政策与措施   2.拟邀请相关领导就我国细颗粒物(PM2.5)污染防治相关政策进行解读与分析   3.邀请知名专家就我国烟气脱硫、脱硝技术创新与运行管理领域作主旨报告演讲。  三、会议形式  会议将安排大会特邀主旨报告、特邀专家报告、专题交流、墙报交流、成果展示等学术交流活动。  四、论文征集  1.请按照会议征文及研讨的内容提交论文,论文摘要不超过500字,全文不超过5000字,所投稿件应符合“第十七届二氧化硫、氮氧化物、汞污染防治暨细颗粒物(PM2.5)监测技术研讨会”的征稿要求,如与相关要求不符,主办单位有权删改。  2.论文文件格式为word文档。具体要素包括:论文题目、作者姓名、工作单位、论文摘要、关键词、正文、主要参考文献等。  3.请在论文后面标注作者的通讯地址、邮政编码和电话,以便进一步沟通。  会前将印刷论文集作为会议资料,请拟提交论文人员在2013年4月15日前提交电子版论文全文至desox2@163.com信箱。  五、企业展览  会议设置了大气污染防治相关企业推介展览环节,将邀请国内外知名公司与企业参与,展示企业文化、技术成果和成功经验。  六、参会人员  1.相关政府管理部门、行业协会、学会、社团、环境监测站、环境信息中心、环评机构 燃煤锅炉、燃煤炉窑、电力、钢铁、水泥、石油、化工等主管部门、设计单位、高校、科研院所等方面的专家、学者和相关技术人员   2.环境监测仪器设备生产企业 脱硫、脱硝、脱汞、除尘、防腐等工艺研发、工程设计、设备制造、施工运营、安装调试、环保咨询、环境污染治理公司相关领导和技术人员。  七、会务费用  会议费:1800元/人,学生1200元/人(含会务、餐饮、晚宴、茶歇、论文资料等费用)。住宿统一安排,费用自理。  八、会后考察  会后将安排工程考察和生态考察。  九、联系方式  (一)中国环境科学学会  饶 阳 王国清 张鹏  电话:010-68637874  手机:13381170552  传真:010-68630714  邮箱:desox2@163.com  (二)浙江大学环境与资源学院 官宝红  电话:0571-88273687  邮箱:guanbaohong@zju.edu.cn  附件:1.会议组织形式  2.参会回执表  附件一:  会议组织形式  一、组织机构  指导单位: 环境保护部  中国科学技术协会  主办单位: 中国环境科学学会  浙江大学  支持单位: 清华大学  中国电力企业联合会  中国钢铁工业协会  中国水泥协会  中国电力投资集团公司  协办单位: 浙江天蓝环保技术股份有限公司  浙江省环境科学学会  浙江省工业锅炉炉窑烟气污染控制工程技  术研究中心  二、学术委员会  1、主席  王玉庆 中国环境科学学会理事长  2、副主席  郝吉明 中国工程院院士、清华大学教授  3、委员  柴发合 中国环境科学研究院副院长研究员  杨金田 环境保护部环境规划院副总工程师  林 翎 中国标准化研究院资源与环境分院院长  吴忠标 浙江大学环境与资源学院教授  李俊华 清华大学环境学院教授  闫克平 浙江省工业锅炉炉窑烟气污染控制工程技术研究中 心副主任  尹华强 国家烟气脱硫工程技术研究中心主任  高 翔 国家环境保护燃煤大气污染控制工程技术中心主任  徐明厚 煤燃烧国家重点实验室主任  段钰锋 东南大学能源与环境学院教授  何 洪 北京工业大学催化化学与纳米科学研究室主任  岑超平 环保部华南所大气环境与污染防治中心主任  杜云贵 烟气脱硝产业技术创新战略联盟理事长  刘汉强 国电新能源技术研究院创新技术研究中心副主任  三、会议组织委员会  王志轩 中国电力企业联合会秘书长  张长富 中国钢铁工业协会副会长  孔祥忠 中国水泥协会秘书长  许纲熙 浙江省环境科学学会秘书长  吴险峰 环保部污染物排放总量控制司大气总量处处长  程常杰 浙江天蓝环保技术股份有限公司总经理  四、会议执行主席  任官平 中国环境科学学会秘书长  吴忠标 浙江大学环境与资源学院教授  五、会议秘书处  姜艳萍、王国清、张鹏、饶阳  电 话:010-68637874  手 机:13381170552  邮 箱:desox2@163.com  网 址:www.chinacses.org www.dsdne.net  附件二:  第十七届二氧化硫、氮氧化物、汞污染防治暨细颗粒物(PM2.5)监测技术研讨会 参会回执表  时间:2013年5月16日-17日 地点:浙江杭州单位名称 邮 编 通讯地址 手 机 姓 名 部 门 职 称 电 话 传 真 电子邮箱 是否提交论文 是否出席会议 是否确定大会发言否参会代表登 记姓 名职 称手 机电子邮箱 提交论文题 目 大会发言题 目 发言人 职务或职称 发票抬头 是否参加会后考察 备 注 费用总计: 元人民币,付款日期: 年 月 日款项请汇至大会指定帐号:开户名:北京国研中科环境科技有限公司开户行:建行玉泉支行帐 号:11001018000059261219参会单位签字或盖章: 日期:2013年 月 日联系人:张鹏 饶 阳 王国清电 话:010-68637874 13381170552传 真:010-68630714 邮 箱:desox2@163.com   注:准备参会的代表收到通知后请及时将参会回执表反馈过来,以便为您安排参会事宜。
  • 《碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC MOSFET)热阻电学法测试方法》标准草案(线上)讨论会顺利召开
    2021年5月26日下午,联盟团体标准T/CASA 016-20XX《碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC MOSFET)热阻电学法测试方法》标准草案线上讨论会顺利召开。本次会议共计15位专家代表参与标准研讨。会议由联盟标委会高伟博士主持,联盟秘书长于坤山提到团体标准作为国行标的补充,具有十分重要的意义,目前第三代半导体特别是碳化硅相关的应用发展迅速,国内外都非常的关注,但是缺乏相关的标准,该项标准的制定有助于促进相关平台的建设,推动企业研发工作的同时促进上下游之间的交流。本次会议主要针对T/CASA 016-20XX《碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC MOSFET)热阻电学法测试方法》标准草案的范围、术语与定义、试验方法等内容进行充分讨论,并提出了诸多修改意见。SiC MOSFET的热阻在热管理设计中具有重要作用,热阻能够为器件运行时的结温评估与结构评价提供信息,为器件设计与优化改进提供参考,衡量器件散热性能的关键指标之一。准确的热阻测试对于SiC MOSFET的鉴定、评价具有重要意义。
  • iCMR 2017特邀报告:17O固体核磁共振谱学研究氧化物纳米材料
    p style="TEXT-ALIGN: center"strong第一届磁共振网络会议(iCMR 2017)特邀报告/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"supstrong17/strong/supstrongO固体核磁共振谱学研究氧化物纳米材料/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="QQ截图20171117161515.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/ead180f8-8d88-424f-8d96-1b2d14e2c015.jpg"/ /pp style="TEXT-ALIGN: center"strong彭路明 研究员/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong南京大学/strong/ppstrongstrong  报告时间:/strong/strong2017年12月6日 /pp  strong报名地址:a title="" href="http://  报名地址:http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMR2017/" target="_self"/a/stronga title="" href="http://  报名地址:http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMR2017/" target="_self"http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMR2017//a/pp strong 报告摘要:/strong/pp  氧化物材料种类繁多,在催化、环境和能源等领域具有重要的应用。氧化物纳米材料往往体现出较块体材料更优越的性能,一般认为这和纳米材料外露晶面、表面配位不饱和位点有关,然而其中很多细节尚不清楚。虽然电子显微镜技术能够直接观测纳米材料的表面,但其考察的样品量太少,代表性并不理想。因此,亟待发展新的针对氧化物纳米材料表面结构的表征方法。/pp  以氧化铈纳米材料为例,我们发展了借助sup17/supO固体核磁共振谱学研究氧化物纳米材料的新方法[1]。和理论计算相结合,通过sup17/supO核磁共振化学位移能够区分氧化铈纳米粒子表面第1、2、3层以及内部的O物种。我们还发展了选择纳米氧化物材料表面标记sup17/supO同位素的新方法。以这一方法为基础,我们借助sup17/supO固体核磁共振谱学研究了主要暴露(001)晶面的锐钛矿氧化钛纳米片和主要暴露(101)晶面的锐钛矿氧化钛纳米八面体的表面结构,发现17O固体核磁共振谱学能够区分暴露不同晶面的氧化物纳米晶[2]。核磁共振的数据还显示两种晶面不同的结构细节:在(001)晶面上水分子主要是解离吸附而在(101)晶面上水分子以分子吸附为主;在(101)晶面上存在台阶位缺陷。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="123.jpg" style="HEIGHT: 250px WIDTH: 605px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/noimg/b06dc444-cfc2-4153-8740-3fcbbe329451.jpg" width="605" height="250"//pp  图1. (A) 氧化铈纳米颗粒和(B)主要暴露两种晶面的锐钛矿氧化钛的17O核磁共振谱图。/pp  strong参考文献/strong/pp  1. M. Wang, X.-P. Wu, S. Zheng, et al., Science Advances, 2015, 1, e1400133./pp  2. Y. Li, X.-P. Wu, N. Jiang, et al., Nature Communications, 2017, 8, 581./pp  strong报告人简介:/strong/pp  彭路明:1997-2001年在南京大学化学化工学院化学系本科学习,2001年获得学士学位;2001-2006年在美国纽约州立大学石溪分校化学系攻读博士,导师是Clare P. Grey教授,2006年获得博士学位;2006-2008年在美国斯坦福大学地质和环境科学系从事博士后研究,导师是Jonathan F. Stebbins教授;2008至今在南京大学化学化工学院从事教学、科研工作,历任副教授(2008-2014)、研究员(2014-)。在Nature Materials,Science Advances,Nature Communications,Journal of the American Chemical Society等杂志发表学术论文90多篇。入选2010年度新世纪优秀人才支持计划。2012年获得国家自然科学基金委优秀青年科学基金项目资助,同年获中国化学会催化专业委员会中国催化新秀奖。2016年起任中国物理学会波谱专业委员会委员,同年获英国皇家学会牛顿高级学者项目资助(Newton Advanced Fellowship)。/pp /p
  • 环保部召开减排核查会 氮氧化物首次下降
    环境保护部6月27日在京召开2013年上半年主要污染物减排核查核算视频会。环境保护部副部长翟青部署2013年上半年主要污染物减排核查核算工作,并对2013年环保专项行动和环境安全检查工作提出要求。  翟青说,2013年年初,环境保护部会同有关部门对2012年主要污染物减排情况进行了核查核算。总体情况看,2012年全国四项污染物排放量均同比下降,尤其是氮氧化物首次实现下降,达到了预期目标。2012年国家目标责任书要求完成1272个重点项目,实际完成1131个,完成率近90% 全国水泥行业烟气脱硝及农业源、机动车等新增领域减排工作均取得突破性进展。根据《&ldquo 十二五&rdquo 主要污染物总量减排考核办法》和《&ldquo 十二五&rdquo 节能减排综合性工作方案》,环境保护部对3省区、1个企业集团和6个地级市实行了环评限批,对32家企业实行挂牌督办并予以经济处罚。2013年以来,总量减排各项工作正在稳步推进。从监测数据看,1至5月,全国907个地表水国控断面高锰酸盐指数和氨氮月均值分别为3.86和1.04毫克/升,同比下降5.6个百分点和6.3个百分点。325个地级以上城市二氧化硫和氮氧化物浓度分别为39微克/立方米和33微克/立方米,同比基本持平。  翟青指出,在充分肯定工作取得成绩的同时,我们也要看到总量减排工作面临的压力和困难:一是一些地方对减排约束性要求思想上有所淡化,对面临的严峻形势分析不够深入,导致减排推进力度有所减弱。二是一些地方对减排考核的&ldquo 三条红线&rdquo 认识还不到位。所谓&ldquo 三条红线&rdquo ,第一条是指年度四项污染物总量减排目标全部完成,第二条是指重点减排项目按目标责任书要求全部落实,第三条是指监测体系建设运行情况达到相关要求。三是由于部分行业产能过剩,企业效益普遍较差,治污设施的运行效率出现滑坡。  在部署2013年环保专项行动时,翟青要求,要进一步提高对执法监管工作重要性的认识,不断强化信息公开,及时发布专项行动进展情况、查处情况、挂牌督办案件等相关信息,保障群众的环境知情权、表达权、监督权和参与权。要强化责任追究,对排查不到位、整治工作没有实质进展的,要公开点名批评,约谈地方人民政府或有关部门主要负责人 对环境违法案件没有查处、隐瞒案情、包庇纵容违法行为的,要依法依纪严肃追究相关人员的责任 对群众反映强烈、社会影响恶劣的重大环境污染问题和环境违法案件,要实行挂牌督办,督促其查处到位、整改到位、责任追究到位 对经整改仍不到位、突出问题没有得到有效解决的,要实施限批 情节严重的违法案件,各地应按照新出台的司法解释,移送司法机关依法处理。  在强调环境安全检查时,翟青指出,国务院召开常务会议研究加强安全生产工作,要求各地区、各部门开展一次彻底的安全生产大检查。各级环保部门要利用好这次机会,向地方政府和相关部门汇报好、解释好安全生产和环境安全的关系,将环境安全检查纳入政府安全生产大检查工作中,提高地方政府、相关部门和企业对环境安全重要性的认识,在处置各类事故时高度重视保障环境安全。  环境保护部相关司局、在京相关派出机构、直属单位负责人以及中石油、中石化、华能、大唐、华电、国电、中电投、神华集团公司等相关人员在主会场参加了会议。各省、自治区、直辖市和新疆生产建设兵团环境保护厅(局)主要负责人、负责减排工作的同志和各环保督查中心相关人员在分会场参加会议。
  • 解决方案 | 谱育科技ICP-MS测定婴幼儿乳粉中重金属及矿物元素
    前 言婴幼儿免疫系统尚未充分发育,微量的重金属即可对婴幼儿形成不可逆的伤害,严格管控婴幼儿食品中重金属污染,提供充足的营养矿物成分,对保障婴幼儿的健康发育有着至关重要的意义。2021年3月5日,美国食品药品监管局(FDA)宣布了一项旨在降低婴幼儿食品中有毒重金属含量的计划。2021年3月18日,国家卫生健康委员会联合国家市场监管总局发布了婴幼儿配方食品三项新国标,并计划于2023年2月22日实施,儿童食品的安全问题再次成为焦点话题。新标准中,对矿物元素成分做出了如下具体修改:对钠、钾、铜、锰、碘、硒等多个矿物质指标含量值进行调整,并且更新了检测方法,新增铁、锌、磷3个指标在豆基配方食品中含量要求;将较大婴儿配方食品中的锰和硒由可选择成分改为必需添加成分。为应对新标准中矿物质元素更低限值及更高检测要求,谱育科技SUPEC 7000 ICP-MS 搭配 EXPEC 790系列 超级微波 ,完美适配婴幼儿食品中重金属及矿物元素的检测需求,为婴幼儿食品的安全、营养保驾护航。技术难点待测元素种类多需实现多元素同时检测,常规分析方法,如容量法、比色法不能满足其检测需求准确度要求高乳基婴幼儿配方食品中矿物元素:钠、镁、钾、 钙、 锰、铁、铜、 锌、硒需精确标注具体数值,对检测准确度要求高。消解需彻底婴幼儿配方食品中磷需用钼蓝分光光度法检测,对溶液澄清度要求高,消解需彻底,以避免消解残留对分子光谱测量结果产生影响。仪器优势+多元素同时检测独有的高精度纯Mo材料、2.0MHz低频驱动四极杆,可测定72种元素,兼具优异的质量轴稳定性,一次运行即可同时测定多种元素。+高灵敏、强稳定性专利的碰撞反应池技术,分布式进气系统最大限度消除干扰,大大提高碰撞效率,提升灵敏度,长期稳定性 (RSD) 3%。+消解彻底超级微波化学工作站提供的280℃超高温度与180Bar超高压力条件,可轻松将乳粉有机物消解。配置价格低廉的石英玻璃消解管,节省实验成本。应用案例谱育科技应用实验室使用婴幼儿配方食品标准GB 10765-2021中指引的电感耦合等离子体质谱法,采用EXPEC 790s对样品进行彻底消解,采用六极杆碰撞池技术降低高基体分子离子对待测元素产生的质谱干扰, 同时在线加入内标校正非质谱干扰效应,建立了婴幼儿乳粉中Pb 、Na、Cu、Mg、Zn、K、Fe、As、Ca、Se、Mn 11种元素的检测方案。结果表明:该方法具有高取样品量(1g),高回收率( > 90%),高精密度(RSD 7.5%)的特点。满足婴幼儿食品的检测需求,并且部分条件高于国标要求。待揭示实验过程与结果仪器和试剂… 仪器:SUPEC 7000、EXPEC 790s。样品前处理 … 称取样品 1 g(准确至 0.0001 g)样品于微波消解罐中, 加入浓硝酸和过氧化氢, 放置1h,按照微波消解仪的最佳升温程序进行消解,冷却后取出, 缓慢打开罐盖排气, 将消化液转移至 25 mL 容量瓶中,用少量去离子水洗涤消解罐 3 次, 洗液合并于容量瓶中并定容至刻度,混匀备测,同时制备试剂空白样品。仪器测试条件 … 检出限 … 按样品空白连续 11 次测定的 3 倍 SD 作为各个元素的检出限,结果列于表 3。准确度 … 按样品前处理方法消解奶粉标准样品, 采用SUPEC 7000 分别测定 3 个平行样品,考察各元素的方法准确度和精密度,结果如图1、2 所示,3个平行样测量结果的相对标准偏差均小于7.5%。结果讨论 … 本文采用 :EXPEC 790s微波消解结合SUPEC 7000 测定婴幼儿乳粉中钠、镁、钾、钙、锰、铁、铜、锌、砷、硒、铅等 11 种金属元素,计算方法检出限、准确度和精密度。结果表明,该方法具有高取样品量(1g),高回收率( > 90%),高精密度(RSD 7.5%)的特点。满足婴幼儿食品的检测需求,并且部分条件高于国标要求。
  • 仪器表征,科学家首次揭示微应变对钠分层氧化物正极材料合成的影响!
    【科学背景】随着高能量密度和长寿命电池的需求不断增加,研究人员越来越关注电池材料的微应变及其对电池性能的影响。微应变是由结构缺陷(如位错和堆垛层错)引起的,这对能源材料的机械强度和循环稳定性产生了重大影响。尤其在钠分层氧化物正极材料中,微应变被认为是导致容量衰退和结构破坏的关键因素。然而,微应变在电池材料合成过程中的起源和影响仍未完全明确,这成为了当前研究的一个挑战。为了解决这一问题,布鲁克海文国家实验室(美国能源部的实验室) Xianghui Xiao, 美国阿贡国家实验室Gui-Liang Xu & Khalil Amine教授合作进行了一系列原位和实时的多尺度表征,包括同步辐射X射线衍射和显微镜观察,来探讨过渡金属在前体颗粒中的空间分布对微应变的影响。研究发现,过渡金属的空间分布对纳米尺度的相变、局部电荷异质性以及微应变的积累有着强烈的调控作用。这一意外发现揭示了缺陷从核心向外壳的反直观传播模式,并为优化合成策略提供了新方向。通过这些研究,科学家们提出了基于微应变筛选的合成策略,以减少晶格中的微应变和结构缺陷,从而显著提升了电池材料的结构稳定性。这些成果标志着向设计无缺陷电池材料的合成方法迈出了关键一步。【科学亮点】1. 实验首次在钠分层氧化物正极的实际合成过程中,系统地进行微应变筛选,并应用了多尺度原位同步辐射X射线衍射(SXRD)和显微镜表征技术。2. 实验通过结合原位SXRD和全场X射线显微镜的观察,揭示了过渡金属在前体颗粒中的空间分布对纳米尺度相变、局部电荷异质性和微应变积累的强烈影响。3. 实验结果:&bull 过渡金属的空间分布:发现过渡金属的空间分布在钠分层氧化物正极的合成过程中扮演了关键角色,主导了相变机制。&bull 微应变的积累:在合成过程中,微应变在颗粒内部积累,导致了缺陷的形成和增长,其传播方式呈现出反直观的外向模式。&bull 结构稳定性的改善:通过对微应变的深入分析,提出了一种更为合理的合成路线,能够显著减少晶格中的微应变和晶体缺陷,从而提升结构稳定性。【科学图文】图1: 前驱体的形貌和化学性质。图2:固态合成过程中的结构演变。图3:合成过程中的结构缺陷和化学演变。。图4:颗粒裂纹及其消除。图5:电化学性能。 图6:测试分析。【科学结论】本文揭示了过渡金属在钠分层氧化物正极合成过程中对微应变的显著影响。通过原位同步辐射X射线衍射和显微镜技术的多尺度表征,研究发现,过渡金属在前体颗粒中的空间分布对纳米尺度的相变、局部电荷异质性以及微应变的积累有着关键的调控作用。这一发现颠覆了传统观念,揭示了缺陷的成核和生长在颗粒内部向外传播的反直观现象。这种对微应变的深刻理解指导了更加合理的合成策略,即通过优化合成条件来减轻微应变和晶体缺陷,从而显著提高电池材料的结构稳定性。这一研究成果不仅提供了新思路来改善电池材料的性能,还为无缺陷电池材料的设计合成奠定了重要基础,为未来高能量密度和长寿命电池的研发提供了有力支持。参考文献:Zuo, W., Gim, J., Li, T. et al. Microstrain screening towards defect-less layered transition metal oxide cathodes. Nat. Nanotechnol. (2024). https://doi.org/10.1038/s41565-024-01734-x
  • 水泥新国标实施,科普来了-XRD直接测试熟料矿物相
    导读水泥行业新国标《GB/T 40407-2021 硅酸盐水泥熟料矿相X射线衍射分析方法》今年3月1号正式实施。新国标的最大意义在于国内首次引进了X射线衍射仪(XRD)直接测试水泥熟料中的矿物相含量,来控制水泥质量。岛津公司作为该国标的起草单位之一,这里为您科普该国标的技术背景,传统水泥分析方法的缺陷,XRD分析熟料矿物相的挑战,并展示岛津XRD在水泥熟料测试中的应用。 水泥的主要矿物相组成硅酸盐水泥,即国外通称的波特兰水泥,是全世界广泛使用的最普通的水泥,使用普硅水泥制造的混凝土是世界上用途最广泛的建筑材料之一。水泥的质量主要取决于熟料的矿物组成和结构。水泥熟料主要矿物相是硅酸盐,还有一些微量的矿物相如游离CaO或硫酸盐等,有时出现一些反应不完全的残留相,如石英SiO2,还有一些添加的用于改善水泥质量与性能的石膏等。 表1 熟料的常见矿物相前四种物相含量的差别是水泥标号的指标[1]。在水泥工业中,快速、稳定和准确地测出水泥熟料矿物组成对于及时调整熟料生产方案,优化水泥熟料矿物组成,有效监控水泥质量等方面有重大意义[2]。 传统的水泥分析方法及其缺陷国内水泥厂,对于熟料中矿物组成的监控,传统方法采用化学分析方法测定各氧化物的成分,测试速度慢;现在大多是通过波长色散荧光(WDXRF)来完成氧化物成分的测试,然后通过Bogue公式[3]计算C3S、C2S、C3A、C4AF含量。 然而,WDXRF只是以元素氧化物的形式换算出含量,其结果并不是水泥中真实的矿物形态。举例来说,使用WDXRF分析水泥,肯定会得到CaO、SiO2等成分。但CaO赋存状态是什么呢?水泥中的C3S、C2S、游离CaO以及石膏,这几种物质都是XRF结果中CaO的来源,也就是说,仅仅得到CaO的总含量是不够的,前述的这几种物质的不同组成都会影响水泥的性能,XRF的结果无法解决这个问题。 Bogue公式 Bogue公式计算出来的物相含量与实际含量相比可能会有很大的差异[4],如Bogue公式计算C3S含量偏低10%以上是经常出现的问题,因为Bogue公式假设熟料中的四种矿物C3S、C2S、C3A、C4AF是理想的纯化合物、是在热平衡条件下形成的。而热平衡条件在实际的水泥生产过程中并不存在。并且Bogue公式忽略了其它因素的影响,如镁、硫、钾、钠等微量元素的作用、原料的粒度、窑炉气氛及加热过程等等。 一个更合适的例子来自于文献[5],文章作者将商业熟料在1500℃再次加热一小时,同样元素组成的熟料样品,加热前后衍射图中C3A的衍射峰强度明显不同,这意味着C3A的含量改变了。很显然,Bogue公式无法处理这一状况。 图3 水泥熟料1500℃加热前后C3A衍射峰强度增加[5] XRD直接测试水泥矿物相的挑战国际上大约在1990年前后,开始着手研究使用XRD直接测试水泥的矿物相含量来控制水泥质量。在XRD衍射谱图中,每种物相都有自己特定的衍射花样,实际观察到的谱图是样品中各物相谱图的机械叠加,衍射峰强度和物相含量等因素有关。 不过由于水泥熟料结构和组成复杂,体系内存在同质多晶现象,如C3S存在7种可能的晶型,C2S存在5种可能的晶型,C3A有3种可能的晶型[5],而且不同矿物的衍射峰在26-40°(2Theta,Cu靶)范围内重叠严重,如C2S主要谱峰均与C3S重叠(图4);这里为了简要说明问题,图4仅仅只列出了C3S和C2S的各一种晶型,并只画出了较强的衍射峰位置,仅beta-C2S在图4角度范围内就多达134个衍射峰,如果C3S存在多晶型,这个谱图的复杂性可想而知。对于这种严重重叠的谱图,常规的物相定量方法统统无效,必须要使用Rietveld精修来完成水泥熟料的物相定量。图4 水泥熟料中,各物相衍射峰重叠严重 困难解决方法——Rietveld精修H.M.Rietveld于1967年在粉末中子衍射结构分析中,提出了粉末衍射全谱最小二乘拟合结构修正法[6]。1977年,Rietveld方法被引入多晶粉末X射线衍射分析中,开拓了对粉末X射线衍射数据处理根本变革的时代。与传统方法相比,Rietveld方法充分利用了衍射谱图的全部信息,即所谓的“全谱拟合”。经过几十年的发展,Rietveld方法不仅用于结构参数的精修,更拓展到无标样物相定量以及从头解晶体结构等领域。 由于Rietveld精修是利用全谱拟合,远比传统XRD定量方法只利用单个峰来的精确的多,常规XRD方法中分析水泥所遇到的诸多问题,如衍射峰重叠、择优取向、微吸收及纯标样制备难等问题可得到有效的解决。 水泥熟料Rietveld精修结果案例分享这里给出某熟料样品的Rietveld精修结果作为示例,Rietveld精修完成后,由精修软件可以直接读出C3S、C2S、C4AF、C3A等物相的含量。 图5是精修开始前的情况,黑色线是实测谱,红色线是计算谱。Rietveld精修是在假设的晶体结构模型和结构参数的基础上,结合某种峰形函数来计算多晶体衍射的理论谱,逐步调整这些结构参数与峰形参数,使得计算的理论谱与实测谱逐步接近,从而获得结构参数与峰形参数的方法。 图5 Rietveld精修开始前谱图 精修完成后(图6),可以看出,拟合良好,误差线较为平直。 图6 Rietveld精修后谱图 精修完成后,直接从软件中读出各物相含量,根据测得的结果,可知这是高贝利特水泥熟料样品。 表2 水泥熟料中各矿物相的含量结 语使用XRD直接定量测试硅酸盐水泥熟料的矿物相,从而可以进一步建立强度和矿物含量的关系,提升水泥质量的控制水平。准确的测定矿物的组成,不仅可以深入了解原料的性质对熟料形成的影响,还可以确定窑炉气氛以及加热的过程对熟料形成过程的影响。可以预期,随着GB/T 40407-2021的实施,XRD在水泥生产中会发挥越来越重要的作用。 撰稿人:章斌、崔会杰 参考文献[1] 李家驹. Rietveld方法X射线粉末衍射分析报告之一[J]. 现代科学仪器, 2007, No.111(1): 107-108.[2] 王培铭等. 基于Rietveld精修法的水泥熟料物相定量分析[J]. 建筑材料学报, 2015, 18(4): 692-698.[3] Bogue R H. Calculation of the compounds in Portland cement[J]. Industrial & Engineering Chemistry Analytical Edition, 1929, 1(4): 192-197.[4] Stutzman P, et al. Uncertainty in Bogue-calculated phase composition of hydraulic cements[J]. Cement and concrete research, 2014, 61: 40-48.[5] Aranda M A G, et.al. Rietveld quantitative phase analysis of OPC clinkers, cements and hydration products[J]. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 2012, 74(1): 169-209.[6] Rietveld H.M. A profile refinement method for nuclear and magnetic structures [J]. International Union of Crystallography, 1969, 2(Pt 2): 65-71. *本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 《在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理技术指南》印发
    p  近日,中国环境保护协会印发了《在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理技术指南》。据介绍,该指南规定了在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理中车辆技术条件、排放污染治理组合后处理装置技术性能、与车辆匹配安装、治理后验收和维护保养等内容,可作为车辆主管部门、车辆所有者、维修单位、后处理装置生产企业、第三方检测机构等相关方,开展在用柴油车颗粒物和氮氧化物排放污染治理工作的技术参考。/pp  《在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理技术指南》适用于安装有电控燃油喷射系统、最大总质量大于3.5吨的在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理。/pp  详情如下:/pp style="text-align: center "  strong中环协〔2020〕22号/strong/pp style="text-align: center "strong  关于印发《在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理技术指南》的通知/strong/pp  各有关单位:/pp  为提供在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染治理技术参考,我会组织制定了《在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理技术指南》,现予印发。本指南基于当前柴油车排放污染控制技术发展和应用现状制定,中环协〔2017〕175号文发布的《在用柴油车排放污染治理技术指南》自本指南发布之日起废止。/pp  附件:《在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理技术指南》/pp style="text-align: right "  中国环境保护产业协会/pp style="text-align: right "  2020年3月31日/pp  /pp style="line-height: 16px "  img style="vertical-align: middle margin-right: 2px " src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_doc.gif"/a href="https://www.instrument.com.cn/download/shtml/948130.shtml" target="_self" title="1-3在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理技术指南.docx" textvalue="1-3在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理技术指南.docx" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "1-3在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理技术指南.docx/span/a/p
  • 半导体情报,科学家开创超薄高κ氧化物的理想平台与2D晶体管集成新方法!
    【科学背景】二维(2D)半导体具有原子级厚度,是潜在的高度缩放晶体管沟道材料,因其能够抑制短沟道效应而成为研究热点。然而,要超越传统的硅基晶体管,需要在2D半导体上开发无瑕的超薄高介电常数(κ)介电材料,以实现高效的栅极控制。然而,由于2D半导体表面没有悬挂键,直接进行原子层沉积(ALD)来沉积介电层存在非均匀成核和电流泄漏的问题,特别是在介电层厚度小于3nm的情况下。为了解决这个问题,科学家们提出了多种界面工程方法,包括等离子预处理和种子层预沉积,但这些方法通常会引入额外的界面电荷散射、较差的热稳定性或整体栅极电容降低等问题。有鉴于此,南开大学材料科学与工程学院张磊,吴金雄等教授提出了一种垂直金属辅助的范德华(vdW)集成方法,这种方法能够在不损伤2D半导体表面的情况下,将高κ介电材料层叠到2D半导体上。研究中开发了一种铋氧化物(Bi2O3)辅助的化学气相沉积(CVD)方法,用于垂直生长钯、铜和金等单晶纳米片,这些纳米片具有原子级平整的表面。通过无聚合物的机械压合方法,这些纳米片可以轻松转移到目标基板上。此外,CVD生长的钯与ALD过程兼容,能够在其上沉积超薄高κ介电材料如Al2O3和HfO2,同时保持其原子级平整表面。通过一步转移过程,研究人员将小于3nm的Al2O3/Pd和HfO2/Pd异质结构堆叠在几层的MoS2或石墨烯上,形成了清洁的vdW界面,没有有机污染或沉积引起的损伤。结果表明,使用2nm厚Al2O3或HfO2介电材料的顶栅MoS2场效应晶体管(FET)展示了约61mV/dec的亚阈值摆幅、0.45V的低工作电压、107的开/关比、10&minus 6A/cm² 的栅极漏电流和~1mV的可忽略滞后。【科学亮点】(1) 实验首次介绍了铋氧化物辅助化学气相沉积(CVD)方法:&bull 首次开发了铋氧化物辅助CVD方法,用于垂直生长单晶金属纳米片,如钯、铜和金,这些纳米片具有原子级平整表面。&bull 创新性地展示了纳米片通过无聚合物机械压合技术轻松转移到目标基板上,这一过程没有引入有机污染物,保持了原子级平整度。 (2) 实验通过vdW集成成功实现了亚1nm CEC的2D晶体管的制备:&bull 使用了铋氧化物辅助CVD生长的钯纳米片作为基础,成功实现了超薄高介电常数(高κ)介电材料(如Al2O3和HfO2)的原子层沉积(ALD),保持了介电材料的原子级平整度。&bull 在少层二硫化钼(MoS2)和石墨烯上,通过一步转移过程堆叠了小于3nm厚的Al2O3/Pd和HfO2/Pd异质结构,形成了清洁的vdW界面,避免了常见的沉积损伤和有机污染物的引入。(3) 实验所制备的MoS2顶栅场效应晶体管(FET)展示了亚1nm CEC(0.9nm)的高介电常数(高κ)介电材料(Al2O3或HfO2)的优异性能。具体包括低至0.45V的操作电压、106 A/cm² 的栅极漏电流。【科学图文】图1:垂直生长的单晶金属化学气相沉积chemical vapour deposition,CVD生长、无聚合物转移和表征。图2:垂直生长钯Pd纳米片的原子层沉积atomiclayer deposition,ALD兼容性和范德华van der Waals,vDW集成。图3:以亚3nm Al2O3/Pd作为顶栅介质和电极的MoS2晶体管。图4:以2nm HfO2/Pd作为顶栅介质和电极的MoS2晶体管。 【科学结论】本文的科学启迪在于了一种新颖的方法,利用铋氧化物辅助化学气相沉积(CVD)生长垂直单晶二维金属纳米片,并成功将其作为高质量原子层沉积(ALD)氧化物的平台。这一方法不仅解决了传统ALD技术在二维半导体表面上沉积难题,还避免了传统转移技术中介电层厚度过大的问题。通过铋氧化物的引入,实现了在原子级别上对金属表面的垂直生长,从而为超薄介电层的制备提供了一种新途径。此外,本文还通过简化的一步法集成过程,成功在二维半导体上形成了范德华界面,避免了传统转移过程中的有机污染和损伤,确保了介电层的质量和性能。这不仅有助于在极小的电容等效厚度下实现高效的栅极控制,还为制造更高性能的二维场效应晶体管(FET)奠定了基础。原文详情:Zhang, L., Liu, Z., Ai, W. et al. Vertically grown metal nanosheets integrated with atomiclayerdeposited dielectrics for transistors with subnanometre capacitanceequivalent thicknesses. Nat Electron (2024). https://doi.org/10.1038/s41928024012023
  • 众瑞仪器发布ZR-3360型 环境空气氮氧化物分析仪新品
    ZR-3360型 环境空气氮氧化物分析仪产品概述ZR-3360型 环境空气氮氧化物分析仪, 采用分光光度法测量环境空气中NO2和NO气体的浓度,不受环境温度等影响,具有较高的测量精度和稳定性,特别适合环境空气中NO2和NO气体的测量。参照标准HJ479-2009环境空气-氮氧化物(一氧化氮和二氧化氮)的测定 盐酸萘乙二胺分光光度法GB 8969-88空气质量氮氧化物的测定盐酸萘乙二胺比色法 技术特点采用5.0寸触摸显示屏,内容更直观,操作更简便;整机防雨、防尘、防静电及防碰撞性能优异,可保证在雨、雪、扬尘、重度霾天气条件下正常工作;具有温度和压力补偿;测试周期5-20min可设;具有管路自动清洗和无液报警功能;内置高性能锂电池,可在无外接电源情况下使用;内置4G模块,可进行远程数据传输;支持USB数据导出;可选配蓝牙打印机进行数据打印;可选配GPS定位模块,记录采样位置信息。创新点:ZR-3360型 环境空气氮氧化物分析仪, 采用分光光度法测量环境空气中NO2和NO气体的浓度。整机防雨、防尘、防静电及防碰撞性能优异,具有温度和压力补偿和管路自动清洗和无液报警功能。ZR-3360型 环境空气氮氧化物分析仪
  • 中国科学家发现液氮温区镍氧化物超导体
    中山大学13日向媒体介绍,《自然》杂志(Nature)7月12日刊登该校王猛教授团队与其他单位合作的成果:首次发现液氮温区镍氧化物超导体。  据介绍,超导材料具有绝对零电阻、完全抗磁性和宏观量子隧穿效应的特殊性质,因此具有重要的科学和应用价值,在该领域已产生了5个诺贝尔奖。1986年,科学家首次发现铜氧化物超导材料,随后多国科学家将其超导温度提升到了液氮温区,即超过77K(开尔文)。液氮的廉价和易得,推动了铜氧化物高温超导材料的规模化应用。然而,高温超导的机理至今未知,成为近40年来物理学中最重要的科学问题之一。  王猛教授团队耗时三年半,依托中山大学物理学院公共科研平台,通过不断努力成功生长了镍氧化物La3Ni2O7单晶,随后在中山大学高压实验研究平台以及华南理工大学、中国科学院物理研究所、北京同步辐射装置开展实验研究,很快在实验上确定了此单晶材料能够在压力下实现超导,转变温度达到液氮温区,高达80K。据悉,这是继铜氧化物高温超导体后,另一个完全不同体系的高温超导体。  “本次发现高温超导的镍氧化物,镍的价态为+2.5价,远离人们此前认为容易出现超导电性的正1价,超出此前理论预期。其电子结构、磁性与铜氧化物完全不同,通过比较研究,有可能推动科学家破解高温超导机理。”王猛表示,“根据机理,有望与计算机、AI技术等学科交叉后,设计、合成新的更多的更容易应用的高温超导材料,实现更加广泛的应用。”  据悉,这是由中国科学家首次率先独立发现的全新高温超导体系,是人类目前发现的第二种液氮温区非常规超导材料,是基础研究领域“从0到1”的重要突破,将有望推动破解高温超导机理,使设计和预测高温超导材料成为可能,在信息技术、工业加工技术、超导电力、生物医学和交通运输等领域,实现更广泛的应用。
  • 2012污染物减排核查 氮氧化物有望现拐点
    环境保护部日前召开2012年度主要污染物总量减排核查核算视频会议,安排部署2012年度主要污染物总量减排核查核算工作。环境保护部副部长张力军参加会议并作讲话。他表示,预计全国4项污染物可完成年度目标,尤其是氮氧化物,有望首次出现拐点。  张力军表示,环境保护部党组和周生贤部长高度重视主要污染物总量减排工作,多次召开会议进行专题研究和部署,2012年总量减排工作取得了多项进展:一是严格减排核查监管,对进度滞后的6个省和两个集团公司开展约谈,环境保护部污染物排放总量控制司对污水设施建设和运行存在问题的8个市(州)政府负责人进行约谈,对30家污水处理厂实行挂牌督办 二是着力推进“六厂(场)一车”减排措施,对进展较慢的22个省和中央企业发函通报,督促322个项目加快建设 三是多渠道加大减排投入,协调国家发改委在14个省市开展脱硝电价试点,补贴资金20多亿元,预计全年达到40亿元 四是减排政策措施取得新突破,国务院印发了“十二五”节能减排规划,减排统计监测考核办法即将批转实施。环境保护部会同国家发改委提出了扩大脱硝电价试点范围的具体方案。  张力军在会上指出,目前总量减排的工作仍不容放松。2012年前11个月,主要耗能产品和高排放行业产品产量同比均不同程度下降,但仍有多个省火力发电量呈两位数增长,减排压力有增无减。  张力军同时对核查核算工作提出几项要求:一要明确考核规定,要根据国务院即将批转的考核办法规定,对各地2012年减排工作和目标完成情况进行评估和考核,落实奖惩措施 二要逐一核实目标责任书项目,尤其是城镇污水处理、电力脱硫脱硝、钢铁烧结机脱硫、水泥脱硝等重点项目 三要开展全口径核查核算,要全面推行造纸、印染、钢铁、水泥、石化等行业全口径核算 四要检查监控系统建设运行情况,各检查组要按照有关规定,对脱硫脱硝设施的分布式控制系统和城镇污水处理厂的中控系统建设运行情况进行严格审查 五要做好减排监测体系考核,这次核查将按照2009年发布的监测体系考核办法规定进行严格检查,考核结果将通报给各地政府。
Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制