碱金属超快速

碱金属是指在元素周期表中第IA族的六个金属元素：锂、钠、钾、铷、铯、钫。碱金属均有一个属于s轨道的最外层电子，因此这一族属于元素周期表的s区。碱金属的化学性质显示出十分明显的同系行为，是元素周期性的最好例子。 大多数碱金属有多种用途。铷或铯的原子钟是纯碱金属最著名的应用之一，其中以铯原子钟最为精准。钠化合物较为常见的一种用途是制作钠灯，一种高效光源。钠和钾是生物体中的电解质，具有重要的生物学功能，属于膳食矿物质。 由于碱金属原子的最外层电子只受到一个有效电荷作用，且失去一个电子后能形成稳定的稀有气体电子构型，因此碱金属的第一电离能是同周期元素中最低的。碱金属元素的第二电离能远高于第一电离能，因为第二易解离的电子位于一个全充满的电子轨道中，因此难以电离。 那么，碱金属原子光谱检测应该如何实现呢？日立PS3500DDII系列电感耦合等离子发射光谱仪能够有效地对应材料中碱性金属元素的测量。以往ICP由于碱金属波长干扰问题较大，其盐类化合物对进样系统的盐化度，样品中碱金属易受污染等问题。日立PS3500DDII系列ICP拥有全球顶级分辨率0.003纳米及超灵敏度双分光器，能够同时解决背景和波长的干扰，元素发光信号弱，高盐样品的应对等问题，为各类材料中碱金属的检测方案提供强有力的技术后盾。关于该应用的详细信息，请参考链接：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100718/s810039.htm关于该应用及涉及到的仪器，请联系：日立仪器（上海）有限公司 021-50273533 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。更多信息敬请关注：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/

日前，中科院长春光机所在国内首次研制出碱金属原子光学传感技术专用的795nm和894nm 垂直腔面发射激光器(VCSEL)。该器件采用完全自主的结构设计、材料生长和芯片工艺研制而成，芯片体积仅为0.05立方毫米(0.5mmx0.5mmx0.2mm)。器件高稳定单模态激光输出高于0.2毫瓦，工作电流低于1.5毫安，功耗低于3毫瓦，工作温度超过100℃，可作为核心光源用于芯片级原子钟、原子磁力计、原子陀螺仪等碱金属原子传感器。　　基于原子光学技术的精密传感需要一些特定的波长(如795nm和894nm等)并且满足窄线宽、低功耗、可直接调制、单模和稳定偏振态的光源来激发碱金属原子。传统灯泵浦光源方案的传感器存在的体积大、功耗高、稳定性差等问题一直是困扰原子光学传感器小型化的主要难题。垂直腔面发射激光器(VCSEL)作为一种新型的半导体激光器，具有窄线宽、低功耗、高调制频率、小体积和容易集成等特征，因此基于VCSEL的相干布居俘获(CPT)方法使得原子光学器件的微型化和低功耗应用成为可能。　　目前，国外只有个别实验室和公司具有制作该类原子光学传感器专用VCSEL的能力。中科院长春光机所大功率半导体激光组在十余年研究基础上成功制备出性能符合要求的VCSEL器件，为国内原子传感器的研制提供了必需的核心元器件并掌握了自主知识产权，目前正在与国内相关单位开展合作研究，促进芯片级原子传感器的产品开发。这些产品将应用于航天、国防以及民用领域，例如：精密计时技术、单兵卫星精确定位，长航时远距离惯性导航，高灵敏度水下金属磁场测量等。　　 795nm VCSEL 芯片(左)和TO46封装器件(右)

在众多领军企业和北极星广大粉丝的支持与参与下，历时39天的“北极星杯”2021烟气治理影响力企业评选圆满结束，精微高博实至名归，荣获“烟气行业优秀企业”奖项。导致大气污染的原因有很多，火力发电形成的氮氧化物（NOx）即为其中之一，这一问题得到了广泛的关注。在诸多NOx排放控制技术中，选择性催化还原反应（SCR）技术是目前工业上应用最广的一种脱硝技术，其催化剂是重要组成部分，它的结构和性能直接影响SCR 体系的脱硝效果。按照活性组分可将SCR催化剂可以分为三类：第一类为铂、钌、钯等贵金属，第二类是以V2O5 为主的钒、钨、钼的氧化物，第三类是含铁、铈、锰、铋和铜的复合氧化物。由于脱硝反应是一个多相催化反应，且发生在固体催化剂的表面，所以催化剂表面积的大小直接影响到催化活性，通过比表面积的分析，我们能够掌握脱硝反应的实施过程和脱硝反应的具体特征，解决脱硝反应的实际进程问题。JW-BK200C比表面及孔径测试仪搭载0.1torr INFICON小量程传感器，PFEIFFER超高真空分子泵，能准确测试催化剂的比表面积，孔容，孔径等参数，为后续的研发，测试等环节提供有力支持。JW-BK200C比表面及孔径测试仪配置1torr/0.1torr高精度小量程传感器，及10-8Pa涡轮分子泵，适合分子筛、催化剂、活性炭等多微孔样品的超微孔分析。孔径范围：0.35-500nm 比表面测试范围：0.0001m2/g中值孔径重复性：0.02nm比表面积重复性：≤1%研究表明，烟气中的碱金属会吸附在催化剂的活性位点上，形成稳定的金属氧化物，进而中和催化剂表面活性位点的酸性，影响还原剂氨的吸附，导致催化剂失活。重金属，如砷( As) 对 SCR催化剂毒害作用显著，砷的浓度在1 μg / m3～ 10 mg /m3时，在气相中以 As2O3的形态存在。As2O3气体分子吸附在催化剂孔隙中，会消耗路易斯酸性位点导致催化剂失活。催化剂在运行过程中，水溶性离子 K、Na、P 和 As 会占据催化剂活性中心的酸性位点，导致其活性降低。工业用钒钛基催化剂在催化还原NOx的同时，也使部分烟气中的SO2催化氧化成SO3，其与烟气中大量存在的H2O,NH3发成反应生成NH4HSO4，沉积在催化剂位点造成催化剂堵塞。因此探究SO2催化氧化机理极具价值，实验主要采用原位红外光谱（FT-IR）手段。AMI-300IR化学吸附仪能够快速完成催化剂的原位红外表征，以及活性位点测试，辅助科研人员深入了解催化剂中毒原理，减缓催化剂化学中毒和物理中毒，通过增加催化剂表面酸性、添加抗碱金属助剂等手段提高催化剂抗金属中毒能力。AMI-300IR全自动原为红外&程序升温化学吸附仪，将AMI化学吸附标准技术与傅立叶变换红外光谱（FTIR）相结合对催化剂表面进行原位分析，这种组合技术能够实现对于被吸附物质的直接观察，从而确定催化位的性质，吸附的类型，以及是否存在多种类型的催化位，从而扩展了对吸附/脱附过程性质的认识。燃煤烟气中存在大量的HgO，钒基SCR 催化剂具有良好的氧化能力，在 O2以及 HCl 存在情况下可将烟气中HgO转化为 Hg2+，成为控制烟气中 Hg 排放的一种有效方式。研究认为HCl和 HgO在催化剂表面发生吸附，影响 V 以及O 的化学环境，可能会与SCR反应过程的 NH3发生竞争吸附，进而影响脱硝反应的进行。此外，在低温SCR脱硝过程中，烟气中存在的水蒸气，会通过物理竞争吸附和化学吸附干扰反应，影响催化剂的脱硝效率。物理竞争吸附是水蒸气“抢走”了本该吸附在催化剂表面的NO，其导致的催化剂活性降低是可以通过去除水蒸气而恢复的，属于可逆型的物理失活 化学吸附则是由于催化剂被水蒸气破坏掉了表面上的羟基，属于不可逆型失活。以上两种状况表明，SCR脱硝催化剂的研究离不开竞争吸附测试，mixSorb竞争吸附仪能够模拟SCR催化剂所处的真实环境，完成多种吸附质在SCR催化剂上的竞争吸附。mixSorb竞争性吸附分析仪广泛应用于多孔材料应用与研究如MOF，COF材料等，分离过程和热力学研究；吸附热的应用研究；气体的精细提纯和回收再利用；气体储存等方向。应用领域有气体分离、催化行业、储能材料、MOFs材料等。

2013年4月20日上午八时零二分，四川省雅安市芦山县地区发生7.0级地震，地震造成重大人员伤亡和财产损失。地震发生后，科技部紧急研究部署四川雅安地震抗震救灾科技工作，并在科技部门户网站发布抗震救灾实用技术手册，供地震灾区选用。在抗震救灾实用技术手册中，发布了水质安全快速检测技术。具体信息如下：　　地震灾区水质快速检测技术　　(一)功能与用途　　利用便携式水质快速测定仪器箱，可在地震发生后受灾区域内现场对饮用水质进行快速检测，对其中的碱金属、碱土金属元素、阴离子等成分进行分析测定。　　(二)技术简介　　大级别地震发生后，不仅会造成房屋坍塌、道路受损等破坏性事件，还可能使受灾地区的水质受到污染。因此可以利用便携式水质快速测定箱现场对受灾区域的水质进行快速检测，该仪器可以测定水中的六价铬、氰化物、氨氮、亚硝酸盐、氯化物、氟化物、硫化物、总铬、总铁、总锰等29个参数。主要技术特点为：采用光谱扫描定量测定，可以现场快速得到测定结果。　　(三)技术来源　　单位名称：北京市理化分析测试中心　　联系地址：北京市海淀区西三环北路27号　　邮编：100089　　联系人：陈舜琮　　联系电话：010-68419656 13501211834

中国科学技术大学潘建伟、赵博等与中国科学院化学研究所白春礼小组合作，在超冷原子双原子分子混合气中首次实现三原子分子的相干合成。该研究中，科研人员在钾原子和钠钾基态分子的Feshbach共振附近利用射频场将原子和双原子分子相干地合成了超冷三原子分子，向基于超冷原子分子的量子模拟和超冷量子化学的研究迈出了重要一步。2月9日，相关研究成果发表在《自然》（Nature）上。 　　量子计算和量子模拟具有强大的并行计算和模拟能力，不仅能够解决经典计算机无法处理的计算难题，还能有效揭示复杂物理系统的规律，从而为新能源开发、新材料设计等提供指导。量子计算研究的终极目标是构建通用型量子计算机，但实现该目标需要制备大规模的量子纠缠并进行容错计算。当前量子计算的短期目标是发展专用型量子计算机，即专用量子模拟机，其能够某些特定问题上解决现有经典计算机无法解决的问题。例如，超冷原子分子量子模拟，利用高度可控的超冷量子气体来模拟复杂的难于计算的物理系统，可以对复杂系统进行精确的全方位的研究，因而在化学反应和新型材料设计中具有广泛应用前景。 　　超冷分子将为实现量子计算打开了新思路，并为量子模拟提供理想平台。但由于分子内部的振动转动能级复杂，通过直接冷却的方法来制备超冷分子十分困难。超冷原子技术的发展为制备超冷分子提供了新途径，可绕开直接冷却分子的困难，从超冷原子气中利用激光、电磁场等来合成分子。利用光从原子气中合成分子的研究可以追溯到20世纪80年代。激光冷却原子技术的出现使得光合成双原子分子得以快速发展，并在高精度光谱测量中取得了广泛应用。在光合成双原子分子成功后，科研人员开始思考能否利用量子调控技术从原子和双原子分子的混合气中合成三原子分子。在2006年发表的综述文章[Rev. Mod. Phys. 78，483, (2006)]中，美国国家标准局教授Paul Julienne等人回顾了光合成双原子分子过去二十年的发展历史，并指出从原子和双原子分子的混合气中合成三原子分子是未来合成分子领域的重要研究方向。由于光合成的双原子分子气存在密度低、温度高等缺点，无法用来研究三原子分子的合成。随着超冷原子气中Feshbach共振技术的发展，利用磁场或射频场合成分子成为制备超冷双原子分子的主要技术手段。从超冷原子中制备的双原子分子具有相空间密度高、温度低等优点，并且可以用激光将其相干地转移到振动转动的基态。自2008年美国科学院院士Deborah Jin和叶军的联合实验小组制备了铷钾超冷基态分子以来，多种碱金属原子的双原子分子先后在其他实验室中被制备出来，并被广泛应用于超冷化学和量子模拟研究中。 　　2015年，法国国家科学研究中心教授Olivier Dulieu等在理论上分析了从原子双原子分子混合气中合成三原子分子的可行性 [Phys. Rev. Lett. 115, 073201 (2015)]。 但由于三原子分子的相互作用复杂，无法精确计算，因而理论上无法预测三原子分子的束缚态的能量以及散射态和束缚态的耦合强度。中国科学技术大学研究小组在2019年首次观测到超低温下原子和双原子分子的Feshbach共振[Science 363, 261 (2019)]。在Feshbach共振附近，三原子分子束缚态的能量和散射态的能量趋于一致，同时散射态和束缚态之间的耦合被大幅度地共振增强。原子分子Feshbach共振的观测为合成三原子分子提供了新机遇。但由于原子和分子的Feshbach共振十分复杂，理论上难以理解，能否和如何利用Feshbach共振来合成三原子分子成为具有挑战性的问题。 　　该研究中，合作研究小组首次实现了利用射频场相干合成三原子分子。在实验中，科研人员从接近绝对零度的超冷原子混合气出发，制备了处于单一超精细态的钠钾基态分子。在钾原子和钠钾分子的Feshbach共振附近，通过射频场将原子分子的散射态和三原子分子的束缚态耦合在一起。在钠钾分子的射频损失谱上观测到射频合成三原子分子的信号，并测量了Feshbach共振附近三原子分子的束缚能。该工作为量子模拟和超冷化学的研究开辟了新道路。超冷三原子分子是模拟量子力学下三体问题的理想研究平台。三体问题十分复杂，即使经典的三体问题由于存在混沌效应也无法精确求解。在量子力学的约束下，三体问题变得更加难以捉摸。如何理解和描述量子力学下的三体问题是少体物理中的重要难题。此外，超冷三原子分子可以用来实现超高精度的光谱测量，为刻画复杂的三体相互作用势能面提供了重要基准。由于计算势能面需要高精度地求解多电子薛定谔方程，超冷三原子分子的势能面也为量子化学中的电子结构问题提供了重要信息。 　　研究工作得到科技部、国家自然科学基金委、中科院、安徽省、上海市等的支持。 　　论文链接

近日，中科院大连化学物理研究所研究员卢宪波和研究员陈吉平团队在电化学生物传感器的研发中取得新进展。团队设计合成了一系列二维导电金属有机框架（cMOFs），在此基础上制备的生物传感器展现出优异的电化学性能，实现了多种介质中神经毒剂的超灵敏抗干扰快速检测。相关成果发表在《分析化学》上。由于MOFs超高的孔隙率、巨大的比表面积以及可调整的结构和性能，各个领域已经对其展开了广泛的研究。然而，绝大多数MOFs的固有绝缘特性，阻碍了其在电子器件中的应用。卢宪波和陈吉平团队一直致力于新型纳米传感器在环境污染物快速检测上的应用研究。神经毒剂的急性毒性可致人、动物等死亡，其在化学中毒性疾病发病占比最高，亟需发展快速、廉价的检测方法满足应急检测需求。该工作中，团队合成了一系列基于不同金属中心和共轭有机配体的cMOFs，其良好的导电性和稳定性以及纳米尺度上活性位点的有序排列展现出对提高传感器关键性能的优异协同效应，而良好的导电性源自于金属中心和共轭配体之间的面内扩展d-π共轭。研究人员通过对cMOFs结构的原子级调整，发现了金属中心的种类以及孔径大小在电化学性能中的决定性作用。超小的羟基苯醌配体（THQ）具有明显的二维螯合效应，进一步提高了cMOF的导电性和稳定性。团队开发了基于cMOFs的电化学生物传感器，发现基于Cu3(THQ)2的传感器性能优异，通过显著降低信号底物的氧化电位提高了传感器的抗干扰能力，同时传感器灵敏度提高达到一个数量级。研究进一步证明了Cu3(THQ)2上密集的混合价铜和分析物之间电荷转移的重要作用，实现了多种介质中神经毒剂的超灵敏抗干扰快速检测。这项研究展示了cMOFs作为新型电极材料在电化学传感上的巨大潜力。

这台设备像给大米进行一次X射线的透视，3分钟之内就能查出被检大米是否重金属超标。　　大米是生活必需品，其是否卫生、有没有被重金属污染，是消费者关心的问题。记者昨日在长沙市质量技术监督局了解到，高精密度稻米中重金属快速检测仪今年在长沙投用。这台设备像给大米进行一次X射线的透视，3分钟之内就能查出被&ldquo 体检&rdquo 大米是否重金属超标，相比传统的标准方法两天检测出结果提速了近千倍，极大地便利了粮食质量安全的监测。　　更精确：打一&ldquo 枪&rdquo 测超标情况　　这台检测仪器由湖南省食品安全生产工程技术研究中心主任彭新凯发明，并联合一家检测技术公司研发，据称是世界上首台能运用多晶X射线衍射技术开发的一款食品重金属快速检测仪，去年12月获国家专利。　　记者昨日在实验室看到，这台白色检测仪外型像一台小型微波炉，只有55厘米长、33厘米宽和44厘米高。检测仪的正面是一个显示窗口，像电脑的显示屏。　　对于这台检测仪的检测原理，彭新凯形象地解释为：用X射线给大米打了一&ldquo 枪&rdquo ，这一&ldquo 枪&rdquo 直接激发稻谷的重金属原子核，激发了M、K、L等壳层能量波的跃迁。仪器对跃迁产生的荧光光谱进行对应分析，从而判断被检大米含有何种重金属，&ldquo 就像美国登月车用X射线能量射手来检测月球含有哪种元素的原理一样，但仪器检出限由10-3mg/Kg提高到10-8mg/Kg，检测的精度提高了十数万倍，测试的结果符合GB/T5009.15-2003等标准和规定的要求。&rdquo 　　更便捷：检测步骤减少了，提速近千倍　　&ldquo 这种检测仪还有更快速、无污染、零耗材的优点。&rdquo 彭新凯介绍说，根据通用的检测标准要求，农民种植的稻谷进行检测需要送样到市级及以上检测中心才能受检。接受样品之后，检测人员需要进行8个小时以上的浸泡处理，再进行相关的检测，&ldquo 整个流程做完有11个程序，需要两天的时间。而这种仪器是无损检测，操作简便，检测成本低，只要3分钟定性，12分钟定量。无需前处理，轻轻松松就完成。&rdquo 　　记者了解到，在今年的收粮工作中，望城区新康乡的万亩试验田基地和长株潭的试验田基地都已用上了这种检测仪。这种检测设备只有35公斤重，对于环境没有特殊要求，能在田间地头运用，适合收购现场和鉴定抽查使用，将来还可以用于环境检测、制药企业的产品检测、商超集市等食品检测机构进行运用，&ldquo 在全国的这些机构进行运用，实现产业化量产之后，未来将形成一个产值达十数亿元的检测装备市场。&rdquo 国家粮食局标准质量中心今年在多地进行了测试验证，并组织专家评审之后认为，这种方式可以满足稻米中镉含量快速检测的需要，建议推广使用。　　操作简单　　记者昨日在实验室采访时，工作人员现场演示了一次仪器的操作过程。　　1 将一个5厘米直径的塑料容器里装满约10克稻谷，将容器放在检测仪上方一洞口里，旋紧、盖上。　　2 在屏幕上设定测试时间200秒，启动扫描。约3分钟后，显示窗口出现波状图案。　　3 完成检测后显示屏上显示检测报告为&ldquo 镉(Cd)的标准要求为：小于等于0.2mg/kg，测试值为0.023mg/kg，测试结果：passed&rdquo 。注：以上稿件转载自新华社，文中观点不代表本网立场，仅供读者参考。

文 章 信 息原子通道中锂的超致密输运用于无枝晶锂金属电池第一作者：周诗远，陈玮鑫，施杰通讯作者：廖洪钢 教授通讯单位：厦门大学研 究 背 景作为商用锂离子电池的替代品，以锂金属作为负极的储能体系被认为是下一代高能量密度电池的有效解决方案。尽管锂金属电池（LMBs）有着广阔的前景，但由于锂枝晶生长所带来的严重安全问题仍然阻碍了其实际应用。与电子迁移相比，高活性的锂离子在负极侧的扩散速度较慢，且主要通过表面进行。锂离子在电极/电解质界面的不均匀、不可控聚集会导致明显的枝晶生长。锂离子在负极表面的扩散速度远快于体相扩散，因此，调节锂离子在负极表面的扩散通常被认为是诱导锂金属均匀沉积的主流方法，而其在负极体相中的扩散通常被忽略。文 章 简 介有鉴于此，厦门大学廖洪钢教授（通讯作者）、孙世刚院士团队，联合北京化工大学陈建峰院士团队，采用密度泛函理论计算、第一性原理分子动力学模拟，结合原位TEM等表征手段系统地揭示了超致密锂在原子通道中的沉积/剥离行为。通过在高温下用氨处理的方法预隧穿石墨层（层间距约为~7 &angst ），同时引入孔隙和亲锂位点，构建了用于超致密锂输运的层间和层内原子通道（体扩散锂导体，BDLC）。首先，DFT计算和AIMD模拟研究了超致密锂在原子通道层间和层内的扩散行为。由于BDLC的高亲和性和较低的迁移势垒，与表面扩散相比，通过原子通道的体相扩散可能成为锂输运的一个新的主导路径，具有较高的扩散动力学优势。用原位透射电镜观察了超致密锂在BDLC中的高度可逆、无枝晶的沉积/剥离过程，并通过对散射衬度和电子衍射的分析，进一步证明了超致密锂的存在形态。当与高于20 mg cm-2的高负载LiFePO4 正极匹配时，面容量最高可以达到3.9 mA h cm-2（1.1倍锂过量），并在370次循环中实现100%的容量保持率（1.3倍锂过量）。本文展示的体相扩散策略将提供一个新视角，为抑制锂枝晶的研究提供新的思路。图1 传统石墨嵌锂行为与原子通道锂输运的对比本 文 要 点要点一：碳层间/层内锂扩散的DFT计算和AIMD模拟采用AIMD模拟以研究不同锂层的扩散性质。当三层锂嵌入时，层间距需要增加到6.79 &angst ，层间距的增大会降低Li在石墨层间的扩散能垒。对于高密度Li的跨层扩散主要通过BDLC的孔隙进行，这由沿 z 轴的均方位移随时间变化的统计定量证明。计算和模拟结果证明了超致密Li可以在BDLC的原子通道中的实现近似表面的高效扩散和增强的动力学行为，这可能会导致其不同的沉积/剥离行为。图2 Li通过BDLC原子通道扩散的DFT计算和AIMD模拟要点二：构筑具有原子通道的BDLC基于热激发的NH3分子，引入了一种分子凿孔策略基于标准石墨层构建原子通道。与 GC 明确定义的石墨层相比，BDLC呈现出扭曲的层间结构和扩大的层间距，同时不会破坏石墨层的导电结构。BDLC的三个典型层间通道可以概括为（Ⅰ）凸起通道，（Ⅱ）单层石墨烯支撑通道和（Ⅲ）多层石墨烯支撑通道。基于分子凿孔策略，构建了与计算模型一致的原子通道。图3 BDLC和GC的结构表征要点三：原位TEM观测超致密Li的沉积和剥离行为采用了原位 TEM来研究Li在 BDLC 中的沉积/剥离行为，10 个循环过程中的可逆性，以及原位选区电子衍射分析Li在原子通道中的存在形态。BDLC上沉积的锂呈现出不规则的形状并经历连续的结构变化。这与典型的锂晶体不同，由于zuidi表面能规则，锂晶体通常具有择优的晶面取向。在 BDLC 的原位 SAED 研究中观察到倒易杆的出现。样品的形状效应，特别是对于超薄二维晶体，会导致电子衍射偏离布拉格条件（2dsinθ=nλ）。当锂金属出现在BDLC的原子通道中时，会使其足够薄并诱导具有一定宽度范围内的衍射束的强度分布。因此，SAED验证了 BDLC 原子通道中存在一定层数的超薄二维金属锂。进一步通过对质厚衬度的分析估算了锂和碳原子的含量比，相应地估计体相 Li/C原子比至少为 0.67，是传统 C6LiC6 结构（0.167）的4倍。进一步表明 BDLC 原子通道内的超致密锂。相比之下，对于具有标准石墨层的 GC 纳米片，在锂沉积过程中，GC的边缘会逐渐变得粗糙，但很少能观察到 GC 上明显的衬度变化。当剥离开始时，锂会在GC的表面爆炸式的快速增长，以锂枝晶或死锂的形式残留在GC 的表面。GC呈现出多个单独的Libcc（体心立方）衍射点的叠加，这是从不可逆生长的锂枝晶中所获得。图4 锂沉积/剥离过程的原位TEM表征要点四：BDLC的电化学性能研究在酯类电解液中研究了BDLC的电化学性能，BDLC||Li在1 mA cm-2，2 mAh cm-2的CE在150次循环后为98.5%，而GC||Li的CE下降到91%，Cu||Li的CE会在 60个循环左右下降至40.9%。在2，5和8 mA cm-2更高的电流密度下（1 mAh cm-2），BDLC||Li 在100次循环后CE分别保持在 99.6%、98.6和85.9%。在高LFP面积负载、有限Li过量、长循环和高倍率等苛刻条件下，Li@BDLC||LFP展现出了更为优异的全电池性能。非原位TEM研究进一步表明 BDLC的原子通道可以促进在不同倍率下均匀的锂沉积/剥离过程，减少表面上的局部不均匀成核，进而实现无枝晶的全电池循环。图5 BDLC和GC的电化学性能图6 Li@BDLC||LFP和Li@GC||LFP放电后的非原位 TEM研究结 论本文从不同于传统集流体表面改性的角度出发，在石墨内部构建了原子通道以实现超致密锂的体相输运，从而实现无枝晶LMBs。通过DFT计算和AIMD模拟，分析了原子通道中多层致密锂的动态扩散行为。采用原位 TEM进一步可视化了超致密锂通过BDLC原子通道的沉积/剥离过程。当与高负载LFP正极匹配时，它在有限Li 过量下和高倍率条件下显示出了理想的应用潜力。这项工作验证了区别于表面扩散，即通过原子通道进行体相扩散的可能性，为无枝晶LMBs的研究提供了一条新途径。DOI: 10.1039/D1EE02205A

随着半导体制程线宽已达纳米时代，细微的污染都可能改变半导体的性质，湿电子化学品是电子行业湿法制程的关键材料，需要直接与硅片接触，其金属离子的控制对于确保产品良率至关重要。赛默飞可提供从ICP-OES到ICPMS（单杆、三重四极杆到高分辨）的全产品线解决方案，适用于不同制程的痕量污染物检测需求，确保 QA/QC 一致性，助力提升良率！► ► 突破高纯有机溶剂行业壁垒高纯度有机溶剂被广泛使用在集成电路行业中，包括异丙醇、甲醇、丙酮、N-甲基吡咯烷酮（NMP）、丙二醇甲醚醋酸脂（PGMEA）、乳酸乙酯、二甲基乙酰胺等。如异丙醇因其低表面张力和易挥发性而用于晶片清洗和干燥，在封装测试、化学中间体以及油墨生产中异丙醇的需求量也很大；NMP和PGMEA作为高级溶剂可与水互溶，并且能溶解大部分的有机和无机化合物，具有良好稳定性，被广泛应用于光刻胶溶剂等。 赛默飞可为高纯有机溶剂提供QA/QC检测，遵循国际半导体设备和材料组织SEMI标准中规定用ICPMS法来测定超痕量金属离子杂质，此外，还可以提供创新R&D检测方案，准确地对杂质进行鉴定和监测，可以有利于工艺方案的优化及产品质量的控制，以及不同批次产品间的组分差异，助力突破研发壁垒。 ► ► 高纯有机溶剂ICPMS测试的挑战有机溶剂直接进样对于ICPMS测定有较大的挑战，高挥发性增加了等离子体负载，导致炬焰收缩而熄火，炬管和接口的积碳导致检测强度下降影响长期稳定性，甚至于堵塞锥孔。因此传统测试上采用挥发蒸干用酸提取，对于水溶性溶剂也使用稀释法进样。固态聚合物更多地使用高温灰化或微波消解的前处理方法。但随着试剂纯度的提高，对于其中要求的杂质限量值越来越低，样品前处理步骤往往会有引入污染的风险，尤其是前处理条件不能满足洁净度要求的情况下。 iCAP TQs最新变频阻抗匹配设计的RF发生器，对于有机溶剂直接进样具有及其快速的匹配，并结合高效Peltier雾化室制冷模块，在雾化室连接管上接入高纯度氧气，与样品气溶胶混合后导入离子体，加氧消除积碳保持进样稳定性，即便在600w冷等离子体条件下也能获得稳定的测定结果。串联四极杆技术结合碰撞与反应模式可进一步去除碳、氮、氩等基体产生的多原子离子干扰，可获得低背景值并更为准确的结果。分析操作流程也更为简单、快速，可有效控制外来污染并提高分析工作效率。► ► 应用案例：电子级N-甲基吡咯烷酮（NMP）电子级NMP在半导体产业用途广泛，可作为光刻胶溶剂、除胶剂、清洗剂等。NMP密度为1.028g/cm3与水的密度相当，沸点202℃其在室温下挥发性低，粘度较低并可以与水互溶。结构中存在N-甲基使NMP直接进样ICPMS分析时，其基体效应相对于异丙醇要强，将抑制待测元素的信号强度。通过等离子体条件优化，结合标准加入法定量测定可消除基体效应。在NMP的检测中，采用赛默飞三重四极杆iCAP TQs半导体专用ICPMS，将ICPMS雾化室制冷至-5℃，减少有机溶剂进样量，50ml/min等离子体加氧避免锥口积碳。有机溶剂直接进样测定时，碳、氮、氩基体离子将对待测离子产生严重的干扰，如¹ ² C₂ +对² ⁴ Mg+，¹ ³ C¹ ⁴ N+对² ⁷ Al+，¹ ⁴ N¹ ⁶ O¹ H+和¹ ² C¹ ⁸ O¹ H+对³ ¹ P+，以及¹ ² C+的峰拖尾对M-1的¹ ¹ B+的干扰等等，方法中采用冷等离子体模式，可有效降低C、 N、Ar等电离，同时在Qcell中加纯氨反应以获得低背景值。¹ ¹ B的测定采用Q1和Q3的高分辨模式，提高丰度灵敏度消除¹ ² C+的影响。³ ¹ P采用热等离子体氧反应模式，Q3选择³ ¹ P¹ ⁶ O+消除CNHO的多原子离子的干扰。分析结果 iCAP TQs ICPMS稳定可靠的RF发生器在等离子体加氧下，可适合于直接进样测定有机溶剂，冷等离子体可有效抑制碳基多原子离子的干扰，结合TQ氨气和氧气反应模式，在一次测定中可稳定切换各种测定模式，提高易用性和分析效率，可满足半导体行业超痕量ppt级的痕量金属杂质检测要求。 一键获取赛默飞半导体材料检测文集 赛默飞为半导体材料开发了全面的痕量无机阴离子、阳离子和金属离子的检测方案，在晶圆表面清洗化学品、晶圆制程化学品、晶圆基材和靶材等各方面，全方位满足半导体生产对相关材料的质量要求，并开发了通过高分辨质谱Orbitrap技术对于材料未知物研发检测的需求，从完整制程出发提供全面可靠的分析技术，助力半导体材料国产化乘风破浪！ 长按识别下方二维码即可下载《赛默飞半导体材料检测应用文集》，或点击阅读原文进入半导体解决方案专题页面获取更多解决方案！

聚醚多元醇羟基含量分析 聚醚(又称聚醚多元醇)主要是由环氧丙烷、环氧乙烷等为原料，以碱金属氢氧化物为催化剂，按阴离子机理开环聚合，可以是均聚或共聚而制得分子末端带有羟基基团的线型聚合物， 聚醚在聚氨酯以及合成润滑材料上得到广泛的应用，对聚醚多元醇羟基含量的测定是监测反应程度和产品质量的主要手段。传统的聚醚羟值分析一般采用化学法，其原理是:样品中羟基与酸酐定量地进行反应，生成酯或酸。过量的酸酐水解成酸。 用已知浓度的碱标准溶液滴定酸。同量的酰化剂，不加样品，其他条件与样品滴定相同，做空白滴定。空白滴定和样品滴定两者所耗用碱标准溶液的体积差就是样品中的羟基所相当于耗用碱标准溶液的体积。由于这种方法反应时间长需要 3-4h, 操作比较复杂， 已不能适应工业分析的需要。近红外光是介于可见光与中红外光之间的电磁波, 波长为 780～2500nm。 有机物分子中 C-H , O-H , C=O 等基团振动频率的合频与倍频吸收在近红外区。 光谱中 OH 伸缩振动所引起的吸收峰的强弱决定于羟值的高低, 即单位质量聚醚羟值含量的多少。羟值高则吸收峰强度大, 反之则强度小。 所以可以应用此关系来测量聚醚羟值。BUCHI FT-NIR 的优点1无损利用近红外光以透射或透反射的方式采集被照样品的近红外光谱，对样品没有破坏性。2快速平均 1-2min 可以完成 1 个样品的检测，采集一次样品光谱，可以同时分析多组分含量。3利润高，成本低无需化学试剂消耗，实现零成本，可以大大提高检测效率。4绿色环保无需样品前处理，避免使用有毒，有害的化学试剂，从而对环境造成污染。▲ 建模样品集的近红外吸收光谱▲ 羟值含量的化学值与模型校正值、模型预测值的相关关系图▲ 羟值含量检测的液体附件配置多至6个孔位， 0.5，1，2，5，8，10mm 比色皿根据样品可选，控温室温到 65 度。用近红外光谱法，克服了化学方法测定羟值费时费力且大量使用有害试剂的缺点，此外，使用比色皿作样品吸收池，省去了每次测试后需要花费大量时间清洗吸收池的麻烦。这种方法不仅在聚醚多元醇生产中具有很大实用价值，而且在其他类似黏度较大、清洗不便的样品测试中也具有很大推广价值。步琦近红外光谱仪可以提供各种型号的光谱，以适用于实验室检测、旁线检测和在线检测的应用过程设备。如您对以上应用产品感兴趣，欢迎咨询了解！

USF-2000A采用压电元件产生的20kHz振动波形，经放大后加载到试样上，实现高速度的疲劳试验。能测试通常难度很大的109、1010次的疲劳强度，可在约10分钟内生成107次的数据[1]。近年来，超高周次承载部件越来越多，金属材料超高周疲劳测试需求与日俱增，超声疲劳方法是完成超高周疲劳的有效手段之一。相比高周疲劳，超声疲劳由于试验频率大幅提高，试样尺寸设计、应力控制等都和高周疲劳不同，已不适宜采用高周疲劳试验标准。4月25日，由TC183（全国钢标准化技术委员会）归口，TC183SC4（全国钢标准化技术委员会力学及工艺性能试验方法分会）执行 ，中国钢铁工业协会主管的国家标准《金属材料 超高周疲劳 超声疲劳试验方法》正式发布，并将于2024年11月1日施行。背景通常认定如果循环次数大于107，样品就不会断裂，所以所有的工业品必须在这个疲劳极限以下进行设计，尽管如此，事故仍可能发生。随着工业技术的发展，许多金属零件的设计疲劳寿命逐渐增加，金属材料的高周疲劳行为已成为一项研究重点。金属疲劳是指机器、车辆或结构件的金属零件因反复施加应力或载荷而引起的弱化状态最终导致断裂的现象。因此，为了确保机器、车辆等的质量，需要对其零件进行疲劳检测。超声波疲劳试验是一种共振式的疲劳试验方法，通过压电原件产生20kHz振动波形，经放大后加载到样品上，实现高速度的疲劳试验，可快速地检测各种工业材料的疲劳极限。标准解读01原理超声疲劳试验采用超声发生器产生20kHz 的电信号，压电陶瓷换能器将电信号转换成相同频率的机械振动，经位移放大器放大后传递至试样，在试样中产生谐振波，使试样获得频率约为20kHz按正弦波变化的轴向位移和应力。02试样超声疲劳试验常用的试样类型有漏斗形、等截面圆形和板状。设计超声疲劳试样尺寸时，尺寸组合应满足试验系统谐振频率为20kHz的谐振条件，否则试样将不能起振，试验无法进行。设计试样尺寸之前应先根据GB/T 38897确定材料的动态弹性模量，再根据材料的密度和不同形状试样的几何尺寸理论公式计算满足试验谐振频率的端部长度值。岛津方案岛津超声波试验系统可参照GB/T 43896-2024《金属材料 超高周疲劳 超声疲劳试验方法》的测试方法对样品进行测试。USF-2000A超声波疲劳试验机01试验原理USF-2000A疲劳试验机的加载原理同普通的疲劳有很大的不同，它是由压电元件产生20 kHz的振动，将振动通过谐振腔放大再传导至加工成特定尺寸形状的试样，试样产生共振形成稳定的驻波，不断地收缩和伸长由此进行20kHz的疲劳试验。02主要特点☆ 在共振状态下进行试验，可产生高应力，能够进行1000 MPa级的钢材试验☆ 采用计算机设定和控制试验，可在桌面上进行试验☆ 试验设备的功耗小☆ 可简单地再现微小缺陷而产生的疲劳破坏☆ 能以20kHz的重复频率快速评价金属材料的疲劳寿命，一般100Hz频率下测试1010次循环试验需要3.2年，使用本机进行试验只需要6天。03应用案例仅需输入材料的模量、密度等信息，软件即可根据设置，自动生成技术图纸，开始试验。在达到规定循环次数或超过试验频率波动范围时，试验自动结束。同时，可在软件中选择指定振荡和停止时间（脉冲-暂停）比。空气冷却系统提供支持，有效避免样品过热。04定制化产品在平均应力为零的条件下很少使用实际组件。尽管如此，USF-2000A是一种标准超高循环疲劳试验系统，只能在零平均应力条件下实施试验。使用配有平均应力负载系统的超高循环疲劳试验系统，可在平均拉伸应力负载情况下实施千兆周期疲劳试验。近年来，超高周次承载部件越来越多，金属材料超高周疲劳测试需求与日俱增，超声疲劳方法是完成超高周疲劳的有效手段之一。USF-2000A提供金属和其他材料的负载容量信息以及确定度，可在6天内完成试验[1]而无需1年或更久。应用20 kHz周期频率，相比300Hz，完成1010次循环试验的速度可提高60多倍。特别是在汽车、航空航天和铁路应用领域，材料可靠性必须具备可预测性，岛津试验机可以为消费者提供更优质量和更高安全性，并为制造商提供安心保障。注[1] 实验数据可能随条件不同而变化本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

中国科学技术大学中科院微观磁共振重点实验室彭新华教授、江敏副研究员等在量子精密测量和超越标准模型领域取得重要进展，利用超灵敏量子精密测量技术实现了超越标准模型的新玻色子直接搜寻，质量大于65μeV的轴子观测界限提升国际纪录至少10个数量级。相关研究成果于7月26日以“Limits on Axions and Axionlike Particles within the Axion Window Using a Spin-Based Amplifier”为题发表于国际著名学术期刊《Physical Review Letters》上[Phys. Rev. Lett. 129, 051801 (2022)]。国际知名学术网站Phys.org以“Usingquantum technology to constrain new particles”为题专文报道了该工作。粒子物理标准模型的建立是20世纪物理学取得的最重大成就之一，成功预言希格斯玻色子和W±、Z0玻色子等，极大促进了基础物理学研究。尽管已经取得了巨大的成功，标准模型仍然存在着许多疑难问题，包括强CP问题、中微子振荡、重子不对称性以及暗物质和暗能量。为解决这些难题，许多理论预言存在超越标准模型的新粒子和相互作用。两位诺贝尔奖得主Weinberg和Wilczek提出一种新玻色子——轴子（Axion），其存在可以完美的解释量子色动力学中的“强CP”问题。轴子还可以作为暗物质候选粒子，有望解答“宇宙由何组成？”这一世界性难题。世界上的大型高能实验室比如瑞士的CERN、德国的DESY、日本的KEK、韩国的IBS 等均投入大量精力搜寻轴子。在美国至少有五个正在运行的轴子搜寻实验，例如通过微波腔的ADMX、HAYSTACK 和用超导电路的DM Radio、ABRACADABRA 等。轴子质量分布范围是搜寻实验中极为关键的参数。根据以往的理论，轴子质量的可能范围跨度接近100个数量级，如果逐一搜寻，将耗费巨大的时间成本以及对探测技术要求极高，这为实验搜寻带来了极大的挑战。近期，国际上多项理论工作如高温晶格QCD、SMATH和轴子弦网络理论等研究了轴子质量分布范围，预言轴子质量有可能分布在10 μeV~1 meV，即著名的“轴子窗口”。这些工作引起了大家的广泛关注，然而由于实验技术限制，大部分实验室搜寻和天文学观测无法对轴子窗口内的轴子进行高灵敏搜寻。图1：本工作的实验（A）与轴子诱导的中子-电子耦合强度界限图（B）彭新华教授研究组将量子精密测量技术应用于轴子实验搜寻，原创提出“Sapphire” 研究计划（SpinAmplifier forParticlePHysIcsREsearch），核心是利用自旋量子放大器探测新粒子信号，为轴子研究提供了全新的“桌面式”超灵敏搜寻方法。在该工作中，研究人员制备了两个原子蒸气室，分别是惰性气体氙原子（xeon-129）和碱金属铷原子（rubidium-87），二者均通过激光泵浦技术实现接近了100%的自旋极化度。轴子可以作为力传播子（诺贝尓奖得主Wilczek于1984年理论预言），使得两团极化原子之间发生一种全新的极弱耦合作用，这等同于铷原子在氙原子上产生一个等效的磁场（如图1A所示）。轴子的质量决定了这一耦合作用的力程范围（即两个原子蒸气室的距离），因此为了搜寻特定质量范围的轴子，可以通过调节原子蒸气室之间的距离来实现。为了瞄准轴子窗口这一质量范围，需要将两个原子蒸气室之间的距离调节到厘米级别甚至更短。这对实验搜寻带来了两个巨大的挑战：（1）轴子等效磁场极其微弱，需要发展超灵敏的磁场探测技术；（2）由于两个原子蒸气室距离十分靠近，相互之间会产生经典的磁场干扰，导致轴子信号无法高灵敏识别。针对以上难题，该工作利用近期自主提出的自旋量子放大器作为轴子等效磁场的传感器[Nat. Phys. 17, 1402 (2021)；PRL 128, 233201 (2022) ]，实现了2个数量级的磁场放大，实验测量精度达到了0.1飞特斯拉（1飞特斯拉=10-15特斯拉），这意味着轴子产生的等效磁场至少比地磁场小1万亿倍。另一方面，研究人员为两个原子蒸气室专门研发了小型磁场屏蔽，将经典干扰磁场降低到0.003飞特斯拉水平，相比实验测量精度可以忽略不计。实验结果表明，在搜索范围内未发现轴子存在的证据，由此给出了轴子窗口内最强的中子-电子耦合界限，创造了新的国际最佳界限(如图1B)。审稿人高度评价该工作是“a substantial improvement in sensitivity in a theoretically interesting mass region for axions”和“a clever new implementation"。这一成果展示了量子精密测量技术在粒子物理研究领域应用的新潜力，有望突破一系列现有的实验界限，从而激发对宇宙天文学、原子分子物理学等多个基础科学的广泛兴趣。中科院微观磁共振重点实验室博士研究生王元泓和苏昊文为该文共同第一作者，江敏副研究员和彭新华教授为共同通讯作者。该研究得到了科技部、国家自然科学基金委和安徽省的资助。论文连接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.129.051801Phys.org报道：https://phys.org/news/2022-07-quantum-technology-constrain-particles.html

外尔半金属（Weyl semimetal）是一类重要的拓扑物态，其能带中的外尔点结构具有许多奇异的性质：它是一种拓扑磁单极子，且总是成对出现，在其附近的低能激发的运动模式符合“外尔费米子”的方程，最早于1929年由德国科学家赫尔曼外尔提出。有且仅有两个外尔点的外尔半金属—理想外尔半金属，是外尔半金属“家族”中最为基础的一员，由其衍生的有相互作用关联相总是拓扑非平庸的。在凝聚态材料中，尽管近几年外尔半金属材料取得诸多重要进展，这种仅有两个外尔点的外尔半金属尚未实现。图一A:三维自旋轨道耦合装置示意图。B:实验构造的三维拉曼势结构，导致原子在格点之间的自旋翻转隧穿。超冷原子体系具有环境干净，高度可控等重要特性，通过超冷原子研究拓扑量子物态目前是量子模拟领域中一个活跃的方向，其中人工合成自旋轨道耦合是实现拓扑物相的一项重要技术。实现外尔半金属等高维拓扑物态的模拟，三维自旋轨道耦合是其必要条件。这意味着需要构建更加复杂的三维非阿贝尔规范势，一直是超冷原子量子模拟领域的重大挑战。在超冷原子自旋轨道耦合的研究方面，中国科大通过和北大合作一直处于研究前沿。2016年，实验团队就和北大理论组合作，提出并构建了二维拉曼耦合光晶格，实现了二维自旋轨道耦合拓扑量子气[Science 354,83-88, (2016)]。近期，北大的理论团队在原二维系统的基础上提出了三维自旋轨道耦合和理想外尔半金属的新型拉曼光晶格方案[Science Bulletin 65, 2080-2085 (2020)]。实现三维自旋轨道耦合和理想外尔半金属能带，实验上面临两个技术难题，一是怎样把二维形式的拉曼耦合拓展到三维结构；二是怎样利用传统的二维成像进行三维动量空间的探测。为此，联合研究团队设计了巧妙的光路，通过将光晶格“旋转”45°，并将相位锁定，准确构造出理论方案中三维结构的拉曼势，合成三维自旋轨道耦合(图一)，同时通过调节实验参量合成了有且仅有两个外尔点的能带结构。图二 A:通过虚拟断层成像法重构三维自旋纹理，找到两个外尔点的位置。B:通过量子淬火动力学对外尔点位置的标定。在探测方面，研究团队借鉴了北大组和香港科技大学G.-B. Jo组合作提出的虚拟断层成像法[Nat. Phys. 15, 911 (2019)]，并应用到当前的三维光晶格体系。利用体系的对称性，通过调节拉曼失谐等效得到z方向不同动量平面上的自旋纹理，再重构出三维动量空间的自旋纹理，找到外尔点；随后利用量子淬火动力学提取出该平面能带的拓扑特征，进而确定外尔点的位置。两种方法互相佐证，印证了理想外尔半金属能带的实现。实验中所使用的CCD(如图一)为牛津仪器ANDOR的iKon CCD相机，在动态模式下连续拍摄三张照片，通过对三张照片的处理得到原子的时间飞行吸收成像照片。图三iKon CCD相机iKon CCD相机真空密封，制冷温度可以低至 -100℃。采用BEX2-DD芯片抑制近红外干涉条纹，全波段量子效率达 90%，动态模式下具有微秒级时间分辨率。《科学》杂志的审稿人对这一工作给予高度评价，认为这项工作“为冷原子体系研究外尔物理中的新奇现象打开了新的方向”(...a very interesting work which opens a new direction of investigating exotic phenomena associated with the Weyl physics for ultracold atoms)“作为三维自旋轨道耦合在冷原子体系的首次实现，是领域中的重要进展，并为冷原子研究提供了新的工具”(...this is the first time that 3D spin-orbit coupling was ever achieved in a cold atom experiment. This, in itself represents a significant progress and an important addition to the cold atom toolbox.)“对理想外尔点的实现是非常有价值的结果，为固体系统提供了起到互补作用的研究方向”(Realizing ideal Weyl cones in cold atom systems is thus an extremely valuable objective and will provide an angle of attack that is complementary to solid-state systems.)在该研究工作的基础上，研究团队将进一步开展外尔半金属中更奇特的现象和物理过程的探索。本工作的技术方案也可以推广到费米子体系，开展强关联拓扑物理的研究。该成果有望极大推动量子模拟领域的发展。

金属材料的强化是长期以来材料领域的核心研究方向。细晶强化（即Hall-Petch强化，包括晶界强化/孪晶界强化）是目前最常用且有效的强化手段之一，其内在机制是源于晶界/孪晶界对位错运动的阻碍。然而，当晶粒尺寸（d）和孪晶片层厚度（λ）达到某个临界尺寸（10-15nm）时，材料的主导变形机制将转变为晶界运动或退孪生，从而使其表现出Hall-Petch关系失效或软化效应（即材料强度随着d/λ的降低而不再增加甚至降低），成为了材料强度提升的瓶颈问题。　　近期，金属所沈阳材料科学国家研究中心材料动力学研究部段峰辉特别研究助理（第一作者）、李毅研究员、潘杰副研究员和上海交通大学郭强教授合作，首次在高层错能金属Ni中实现了超细纳米孪晶结构的可控构筑，以及纳米孪晶Ni在10nm片层厚度以下持续强化。这一结果突破了人们对纳米晶金属材料在极小结构尺寸下发生软化的现有认知，为发展超高强度/硬度金属材料提供了可行途径。相关研究成果于6月30日发表在Science Advances杂志上。　　纳米孪晶结构普遍存在于低层错能金属材料中，而在高层错能金属Ni（γsf=128mJ/m2）中引入高密度生长孪晶，特别是极小片层厚度的孪晶结构至今鲜有报道。研究人员采用直流电沉积技术，基于高沉积速率和镀层拉应力的协同作用，成功地在金属Ni中获得体积分数达100%的柱状纳米孪晶结构，实现了孪晶片层厚度从2.9 到81.0nm 的可控调节。我们的研究表明，λ10nm 时，纳米孪晶Ni的强度和硬度仍然随着片层厚度的减小而增加，表现出持续强化和硬化行为。最小片层厚度（λ=2.9nm）的纳米孪晶Ni表现出最高的屈服强度（~4.0GPa），约是目前报道的纳米晶Ni最高强度（~2.2GPa）的2倍。微合金化的纳米孪晶NiMo合金片层厚度甚至能够达到1.9nm 以及更高的强度4.4GPa.　　纳米孪晶Ni的持续强化行为源于两个方面：软化机制被抑制，以及两种强化机制（强化模式I型位错和二次孪晶）的启动。前者主要归因于Ni具有较高层错能，致使不全位错在晶界的形核阻力较大，且不全位错倾向于束集成全位错，抑制了退孪生的发生。后者对位错的运动具有强烈的阻碍作用，提供了强化作用。另外，高密度孪晶界的形成过程可能会诱发晶界弛豫。弛豫态晶界具有更好的机械稳定性，发射不全位错的临界应力也更大。这种不全位错的发射会导致晶界进一步弛豫。而且高层错能金属的弛豫态晶界发射不全位错的临界应力更高。　　该研究得到中国科学院金属研究所，沈阳材料科学国家研究中心，中国科学院青年创新促进会和国家自然科学基金（优秀青年基金和面上项目）等项目资助。图1 λ=2.9nm的纳米孪晶Ni的微观结构。（A）典型的三维结构，包括平面图和截面图。（B）和（C）分别为孪晶片层厚度和柱状晶粒宽度的分布图。（D）高倍TEM截面图像。（E）高分辨TEM图，插图为相应的选取电子衍射花样。（F）XRD曲线，表现为强烈的（111）织构。图2 纳米孪晶Ni的持续强化行为。纳米孪晶Ni的强度随孪晶片层厚度的变化关系。作为对比，图中不仅包含了文献中不同晶粒尺寸或孪晶片层厚度纯Ni强度值，还包含了纳米孪晶铜的强度随孪晶片层厚度的变化关系。这些强度值都是通过单轴拉伸和压缩实验获得的。可以清楚的看到，在片层厚度小于10-20nm时，纳米孪晶Ni表现出持续强化现象，而纳米孪晶铜表现出软化行为。

图1 液态金属基微点阵力学超材料( https://doi.org/10.1002/smll.202070252)1991年上映的科幻电影《终结者2》描绘了一个能够随意变形，可自我修复的液态金属机器人T-1000，展现了液态金属应用的无限可能。电影中液态金属机器人是邪恶的化身，在实际应用中，液态金属却大有裨益，特别是在小尺度一些精密的应用上，如神经纤维修复和微型机器人。然而直接暴露的液态金属不易操作，且容易腐蚀其他金属，应用不当会带来不良后果，有鉴于此，香港城市大学“纳米制造实验室”的科研团队正在尝试在微观尺度上“驾驭”液态金属，使得其为未来精密应用，特别是金属力学超材料带来更多新的可能。目前的金属微点阵力学超材料具有超轻、高比强度等特性，在无人机机翼、小微型电子器械等器件上具有很好的应用前景。但是，目前这类力学超材料的韧性较差，且在服役过程中容易脆断失效。为了提高韧性，香港城市大学机械工程学系陆洋教授领导的研究团队开发了液态金属-聚合物微点阵力学超材料。该材料不仅有良好的韧性，而且充分利用低温度范围下液态金属的特性，实现了类似科幻电影中复杂形态液态金属的自我修复功能。该项研究成果发表在国际知名期刊《Small》（https://doi.org/10.1002/smll.202004190）。该团队基于摩方精密（BMF）超高精度光固化3D打印机nanoArch S140打印出中空的聚合物外框，壁厚100-300 μm。采用真空液体填充技术在聚合物薄壳中注入液态金属镓（Ga），首次制备了液态金属-聚合物核壳结构的微点阵力学超材料。该材料具有以下特点：良好的断裂韧性图2 液态金属-高分子点阵力学超材料良好的断裂韧性良好的断裂韧性。相比于实心或空心高分子点阵结构，液态金属-高分子点阵力学超材料避免了受压过程中的脆断失效现象。这是由于Ga的存在，阻碍了裂纹在高分子外壳中的扩展，使得该结构在裂纹出现后依然可以承受载荷。形状记忆效应图3 液态金属-高分子点阵力学超材料良好的形状记忆效应 形状记忆效应。得益于Ga较低的固液转变温度（29.7℃），当Ga为固态时，能够完美的保持变形后形状；Ga融化后，该结构又能完美的恢复至原始形貌，表现出形状记忆效应。当采用合理的拓扑结构，该材料被大幅压缩20%后，依然能够完美的恢复。优异的断裂恢复性 图4 液态金属-高分子力学超材料优异的断裂恢复能力 优异的断裂恢复性。即使部分断裂后的液态金属基微点阵结构超材料依然能够基本恢复原始形状，并且能够保持一定的承载性能(≥50%初始强度)。部分断裂的高分子外壳在Ga融化后恢复至原始状态，驱动整体结构恢复至原始形状。综上所述，被3D打印包裹“驾驭”的液态金属核心表现出良好的韧性、形状记忆效应及优异的断裂恢复能力。这种新型的液态金属基微点阵力学超材料有望在生物医疗器械、微电子器件及微型机器人等应用获得巨大的潜力，甚至实现一些以往在《终结者》或者《变形金刚》等科幻电影里才能看到的前沿应用场景。

图1 液态金属基微点阵力学超材料( https://doi.org/10.1002/smll.202070252)1991年上映的科幻电影《终结者2》描绘了一个能够随意变形，可自我修复的液态金属机器人T-1000，展现了液态金属应用的无限可能。电影中液态金属机器人是邪恶的化身，在实际应用中，液态金属却大有裨益，特别是在小尺度一些精密的应用上，如神经纤维修复和微型机器人。然而直接暴露的液态金属不易操作，且容易腐蚀其他金属，应用不当会带来不良后果，有鉴于此，香港城市大学“纳米制造实验室”的科研团队正在尝试在微观尺度上“驾驭”液态金属，使得其为未来精密应用，特别是金属力学超材料带来更多新的可能。目前的金属微点阵力学超材料具有超轻、高比强度等特性，在无人机机翼、小微型电子器械等器件上具有很好的应用前景。但是，目前这类力学超材料的韧性较差，且在服役过程中容易脆断失效。为了提高韧性，香港城市大学机械工程学系陆洋教授领导的研究团队开发了液态金属-聚合物微点阵力学超材料。该材料不仅有良好的韧性，而且充分利用低温度范围下液态金属的特性，实现了类似科幻电影中复杂形态液态金属的自我修复功能。该项研究成果发表在国际知名期刊《Small》（https://doi.org/10.1002/smll.202004190）。该团队基于摩方精密（BMF）超高精度光固化3D打印机nanoArch S140打印出中空的聚合物外框，壁厚100-300 μm。采用真空液体填充技术在聚合物薄壳中注入液态金属镓（Ga），首次制备了液态金属-聚合物核壳结构的微点阵力学超材料。该材料具有以下特点：良好的断裂韧性图2 液态金属-高分子点阵力学超材料良好的断裂韧性良好的断裂韧性。相比于实心或空心高分子点阵结构，液态金属-高分子点阵力学超材料避免了受压过程中的脆断失效现象。这是由于Ga的存在，阻碍了裂纹在高分子外壳中的扩展，使得该结构在裂纹出现后依然可以承受载荷。形状记忆效应图3 液态金属-高分子点阵力学超材料良好的形状记忆效应 形状记忆效应。得益于Ga较低的固液转变温度（29.7℃），当Ga为固态时，能够完美的保持变形后形状；Ga融化后，该结构又能完美的恢复至原始形貌，表现出形状记忆效应。当采用合理的拓扑结构，该材料被大幅压缩20%后，依然能够完美的恢复。优异的断裂恢复性 图4 液态金属-高分子力学超材料优异的断裂恢复能力优异的断裂恢复性。即使部分断裂后的液态金属基微点阵结构超材料依然能够基本恢复原始形状，并且能够保持一定的承载性能(≥50%初始强度)。部分断裂的高分子外壳在Ga融化后恢复至原始状态，驱动整体结构恢复至原始形状。综上所述，被3D打印包裹“驾驭”的液态金属核心表现出良好的韧性、形状记忆效应及优异的断裂恢复能力。这种新型的液态金属基微点阵力学超材料有望在生物医疗器械、微电子器件及微型机器人等应用获得巨大的潜力，甚至实现一些以往在《终结者》或者《变形金刚》等科幻电影里才能看到的前沿应用场景。

由于工矿企业的发展，农业化肥的过量使用，污水灌溉等，中国乃至世界的土壤重金属污染越来越严重。植物修复技术是目前重金属污染治理的研究热点，它具有治理效果的永久性、治理过程的原位性、治理成本的低廉性、环境美学的兼容性、后期处理的简易性等优点。这个技术成功的关键在于寻找超富集植物。虽然目前全世界已发现400多种超富集植物，但是大多数超富集植物都有生物量小，生长缓慢，弱抵抗力，种子少，缺乏与当地植物竞争的能力等缺点，所以能够真正应用于植物修复技术的超富集植物并不多。因此采用更有效的方法来筛选更多超富集植物是非常必要的。　　中科院华南植物园土壤生态与生态工程研究组博士研究生张杏锋在导师夏汉平研究员的指导下，首次提出了用土壤种子库-重金属浓度梯度法来筛选重金属超富集植物，并成功找到一种Cd的超富集植物——少花龙葵(Solanum photeinocarpum)。该方法是指利用土壤种子库筛选对重金属具有超富集特性的植物，然后通过重金属浓度梯度实验对其超富集特性进行验证。结果发现，当土壤Cd浓度为60mg/kg时，少花龙葵的生长未受影响，根部Cd含量高达473mg/kg，茎、叶和地上部Cd含量分别达215、251和230mg/kg。在两个浓度梯度实验中，少花龙葵地上部Cd含量均超过Cd超富集植物的临界含量标准(100mg/kg)，具有Cd超富集植物的基本特征，是Cd的超富集植物。　　这一研究结果近期发表在环境工程领域主流杂志Journal of Hazardous Materials (2011,189: 414–419)上。　　土壤种子库—重金属富集植物初步筛选实验中的植物种类(重金属添加到土壤中65天后)。最高的植物为少花龙葵。盆中数字分别表示如下：1-CK, 2-Cd4, 3-Cd8, 4-Zn100, 5-Pb300, 6-Pb600, 7-Cu100, 8-Cu300。

镓基液态金属（LM）是目前柔性电子制造应用最广泛的，这主要归因于它们具有低熔点、高电导率和热导率、低粘度、几乎无毒、饱和蒸气压低等物理特性。已有许多文献报道液态金属图案化的方法，主要包括模板法、增材法、减材法和注射法等。但LM的高表面张力妨碍了其在各种基材表面的直接印刷或涂布，较大地限制了其在柔性电子领域的广泛应用。目前为了解决这一问题，研究人员开发出由表面活性剂稳定的LM微米/纳米颗粒组成的LM墨水，它可以粘附在大多数基底上，从而实现了LM电子产品的定制与多样化，同时该方法极大提高了LM墨水的适用性和生产效率，且已广泛应用于智能穿戴柔性电子的各个领域。但需要注意的是，镓基LM在大气环境下表面会产生一层致密的并具有一定机械强度的氧化膜（约3~10 nm），氧化膜和其上附着的表面活性剂分子使镓基LM墨水液滴被孤立起来从而使墨水绝缘。为了获得导电路径必须打破氧化膜使内部的LM流出并融合，从而构建导电通路。目前研究人员主要通过机械烧结（拉伸或挤压）、激光烧结和自烧结等方法制备LM墨水导电电路，破坏氧化物外壳。但上述方法都面临着诸多挑战，如机械烧结过程的操作精度较低、LM较高的流动性使其易于与其他电子器件接触导致线路短路、挤压弹性封装层可能导致LM泄露、难以实现粗糙及复杂表面（如弯曲、凹槽等表面）的机械烧结。激光烧结虽能改善上述的问题，但其成本较高且由于光的反射和散射，复杂曲面图案的凹槽、拐角和孔隙等区域无法获得足够的能量实现导电通路，且来自激光的能量可能会对柔性基底造成热破坏从而使电子器件变形并损坏。自烧结方法主要利用由溶胀或毛细力引起的聚合物的膨胀来破坏氧化膜，虽然其保护了柔性基底但需要长时间的水蒸发过程，严重降低了制造效率。综上所述，目前提出的烧结LM导电墨水的方法仍存在各自的局限性，寻找一种操作快速便利并能制造烧结复杂表面结构LM墨水图案的方法对柔性电子制造有着重要的影响。近期，哈尔滨工业大学（深圳）马星教授团队提出一种超声辅助烧结策略，该策略不仅可以保持LM电路的原始形态，而且可以在各种复杂表面形貌的衬底上烧结电路。通过该方法实现了柔性材料上LM电路的烧结，并验证了该方法在构建可拉伸或柔性电子器件方面的可行性。其提出利用水作为能量传输介质，实现了与基底材料间接接触的远程烧结，极大地保护了LM电路免受机械损伤。该方法有助于为不同场景下的LM电路构建提供技术途径，如图1所示。相关成果以“Ultrasonic-Enabled Nondestructive and Substrate-Independent Liquid Metal Ink Sintering”发表在《Advanced Science》期刊 上。图1. LM墨水的制备流程示意图，以及LM墨水电路在各种基板上的超声烧结，用于在多种应用场景中制造柔性和印刷电子产品。通过调整超声功率、时间及位置等参数，超声烧结手段可以在硬质的Al2O3基底上打破LM颗粒同时构建导电线路，如图2所示；通过将PDMS和Al2O3结合再施加超声的方法，超声烧结也可以用于构建基于液态金属的柔性电路和器件，如图3-5所示。同时，团队成员使用面投影微立体光刻技术（nanoArch P150，摩方精密）制备了不同的树脂模型，通过在模型上设计沟槽再涂覆墨水的方法实现了三维表面上复杂线路的构建，在曲面和具有沟槽、孔洞的粗糙表面上，机械挤压一类的手段往往因无法接触到液态金属墨水而无法使其烧结，超声法则不存在这个问题，它可以在介质中传播并最终使LM颗粒破裂，这一特性使超声烧结能用于在复杂表面上构建各类不同的导电图案，如图6-7所示。图2. 在刚性Al2O3板上超声烧结 LM 墨水图案。a) LM墨水图案化和印刷LM墨水的超声烧结工艺方案。b) 超声烧结和机械烧结处理的LM墨水图案的比较。c) LM墨水图案表面SEM观察示意图以及超声烧结前LM墨水表面SEM图像。d) 超声烧结后LM墨水表面的SEM图像。e) LM油墨图案横截面的SEM观察示意图和超声烧结前LM墨水的横截面SEM观察示意图。LM墨水电路在-80°C冷冻5分钟后被切断。f) 超声烧结后LM墨水横截面SEM图像。 图3. 柔性基板上 LM 墨水线路超声烧结的研究。a) 实验方案：打印在 PDMS 层上的 LM 墨水图案的超声烧结。b) 基板上振动幅度分布的Ansys仿真。c) LM颗粒在低振幅和高振幅超声波振动下超声烧结的示意图。d) Ansys 仿真结果中 P1-P4 上的振幅。e) 经过不同超声波功率处理后P1-P4上LM墨水线路的电阻（误差条：SD，n = 3）。f) 不同LM墨水线路经不同超声波功率处理后的电阻如图a)所示。超声头位于Al2O3板的中心。绿色柱代表导电线，红色柱为绝缘线。 图4. 烧结参数对柔性基板上LM墨水电路超声烧结效果的影响。a) LM 墨水在 PDMS 基底上超声烧结的示意图。b) 超声烧结后不同厚度PDMS基材上LM墨水的电导率（误差线：SD，n = 5）。c) LM 墨水颗粒的尺寸分布。通过超声处理 (I) 30 秒、(II) 1 分钟、(III) 5 分钟、(IV) 10 分钟来制备墨水。d) 超声烧结（720 W，2 s）前后LM墨水颗粒的SEM图像。I 至 IV 组的 平均粒径分别为 4.21 ± 2.02、2.48 ± 0.88、2.08 ± 0.77 和 1.08 ± 0.41 μm (n = 200)。e) 超声烧结后四组LM墨水线的电导率（误差线：SD，n = 5）。图5. 用于柔性电子制造的 LM 墨水电路的超声烧结。a) 超声烧结辅助制造基于LM电路的柔性电子器件方案。b) LM 柔性应变传感器的图片。c) 应变传感器响应不同拉伸应变的相对电阻。d) 应变传感器在拉伸应变下1000次循环的相对电阻响应，其中最大拉伸应变为30%。e) 准备好的 LM 压力传感器图片。f) 压力传感器在加载不同重量时的相对电阻响应。g) 压力传感器在手指随机按压下的相对电阻响应。 图6. 在水下和粗糙/弯曲表面上对 LM 墨水电路进行超声烧结。a) 实验方案：水下超声烧结过程和 LM 墨水电路的导电性。b) LM 墨水电路导电性的 LED 电路照片。LM油墨电路印刷在圆顶形样品架上，并连接LED和直流电源，这里LED亮起证明LM油墨已烧结。c) 不同超声波功率和烧结距离“d”的水下烧结电路的电导率（误差条：SD，n = 5）。d) LM 墨水电路涂在鸡蛋上。墨水在水下超声烧结，LED 亮起。e) 带凹槽的粗糙表面超声烧结示意图。超声烧结后LED亮，而机械烧结制备的电路LED无法工作。f）通过超声烧结制造的砂纸表面轮廓和砂纸上的导电LM油墨线。砂纸的平均粗糙度(Sa)为71.7 μm。 图7. 3D打印结构件上的超声烧结。a) 树脂模型上机械烧结(i)和超声烧结(ii)的对比示意图。b) 施加超声装置图；c) 包含LED灯的液态金属墨水电路；d) 复杂表面上超声烧结前后的液态金属墨水图案。原文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202301292

工业废气和工业废水中含有大量的重金属，没有经过处理后直接排放到土壤、水、气的生态环境中会对生态环境造成巨大的危害。资料显示，环境(土、水、气)中的污染物主要以镉(7%)、镍(4.8%)、砷(2.7%)、铜(2.1%)、汞(1.6%)、铅(1.5%)、铬(1.1%)等污染为主。资料显示，我国土壤点位总超标率为16.1%，其中1.1%为重度、1.5%为中度；耕地土壤点位超标率为19.4%，其中重度1.1%、中度1.8%。土壤、地表水和地下水中未消解的重金属进入作物和水产品，这些产品被人类食用后这些重金属在人体内累积，会对人的身体健康造成严重损害，近些年频发来的食品安全事件就是重金属污染的一个缩影。近年来农产品特别是粮食、蔬菜、水产品的重金属污染问题备受关注，但是常规的重金属检测技术耗时、费力，无法现场快速分析，难以在田间地头和生产一线及时发现重金属污染，从而采取有效防控措施。其中，电热蒸发技术(ETV)可以直接分析固体样品，无需复杂样品处理，具有快速、绿色、高效的特点。但是，该技术一直困囿于目标元素传输效率低、复杂样品基质干扰，从而影响重金属的精准测定。近日，中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所“农产品质量安全风险评估”创新团队，在重金属快速检测的关键技术理论方面取得重要进展，首次提出了基于电热蒸发微等离子体的重金属元素传输增强技术，揭示了重金属原子及其纳米颗粒物在传输过程中的形态演变机理。该研究首次开发了基于介质阻挡放电的微等离子体传输增强技术，电热蒸发导入砷元素的传输效率达到100%，并利用微等离子体石英阱技术，实现固体进样的基体干扰消除；同时，揭示了重金属砷在蒸发、传输、捕获和释放过程中的分子原子形态演化机理，为进一步实现重金属速测仪器的现场化和小型化提供了基础理论和技术储备。

p　　近年来我国却连续发生多起粮食重金属污染事件，有抽样调查显示，我国约1.5亿亩耕地遭受重金属污染，治理粮食重金属污染、加强粮食重金属检测刻不容缓。国家粮食局在2016年粮食质量安全重点工作中已明确提出，积极推进检验机构空白地区的粮食质量检验监测体系建设，同时做好“十二五”检验监测能力建设项目验收工作。/pp　　粮食安全关乎民生根基，目前湖北、湖南等粮食生产大省已先后启动粮食重金属快检仪器项目招标工作，采购内容主要是X射线荧光光谱法粮食重金属快速检测仪，采购数量共计153套，采购预算近3000万元。/pp　　8月16日，湖北省粮油食品质量监督检测中心粮食重金属快检设备省级政府采购项目中标结果公布，天瑞仪器、钢研纳克分别中标该项目的第一、二包，中标总额为1448.5 万元，具体结果如下：/pp style="text-align: center "img title="QQ截图20160824190515.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201608/insimg/fdf4e2f6-232f-474c-9dde-a78865533989.jpg"//pp　　早在7月1日，钢研纳克就独家包揽了湖南省粮食局粮食重金属快速检测采购项目，中标内容包括58套重金属快速检测仪，中标价格为1131万元，仪器信息网对此亦有报道。可以看出，在这一轮粮食重金属检测采购热潮中，国产X射线荧光光谱已抢得先机，特别是钢研纳克。/pp　　据仪器信息网编辑获悉，由该公司作为主要起草单位参与的粮食行业标准《粮油检验-稻米中镉的快速检测方法-X射线荧光光谱法》已于去年7月1日正式发布。而“手握标准”的钢研纳克目前已拿下多个省级粮食局的仪器采购项目，为自主研发的粮食重金属快速检测仪打开了市场发展空间。/p

据悉，近日合肥工业大学科研人员找到特定金属的“亲和物质”，实现对金属超标的快速实时检测。该成果论文发表在最新一期国际纳米材料领域顶级学术期刊之一《美国化学学会纳米》上。　　金属离子超标不仅直接危害人体健康，还会导致环境质量恶化。传统方法对金属离子的检测，需要借助质谱等大型仪器设备，成本高昂费时费力难以普及。如何摆脱对大型仪器的依赖，实现对金属离子的快速实时检测，关键就是找寻能够特异性识别并结合特定金属离子的“亲和物质”。　　合肥工业大学生物与医学工程学院瞿昊博士介绍，由于金属离子在生物体内不会引起免疫反应，因此能够特异性结合金属离子的“标准”亲和物质——单克隆抗体非常难以生产。　　在实验中，瞿昊通过使用乳液聚合酶链式反应和荧光激发细胞筛选两项技术，成功研发了以金属离子为特定目标物靶标的核酸适配体高效筛选的革新方法。其筛选方法较传统提高了30倍，且筛选出的核酸适配体具有优良“亲和力”。　　瞿昊介绍说：“基于这一成果生产的生物传感器芯片，滴入样本后可以通过荧光信号或电化学信号精确实时测量环境中样品中金属离子的浓度。”　　据介绍，这一成果突破了生物传感器领域匮乏性能优良的亲和物质这一瓶颈，不仅可以应用在金属污染治理上，同时在生物技术、医疗保健等领域同样具有广阔的应用空间。

糙米重金属检测仪YT-JSZ_@云唐厂家-【twou Nhyr gon?nANHo saaka】食品镉超标的问题一直持续不断，危害着人们的身体健康。无论是大米，蔬菜，饮用水，还是海鲜水产，甚至是宝宝的辅食，都曾被检测出镉超标。近日，在多地发布的食品不合格公告中，镉超标的问题又接连上榜。镉超标食品芜湖市食品药品检验中心：芜湖坤宇生态农业开发有限公司生产的虾田香米，镉（以Cd计）║0.3║≤0.2║mg/kg不符合食品安全国家标准规定。长沙市食品药品检验所：长沙市天心区郭宗德蔬菜店经营的食用农产品小米椒，经长沙市食品药品检验所检验发现，镉(以Cd计)不符合食品安全国家标准规定。大连市食品检验检测院：大连金发地市场国英水产品摊售卖的虾爬子（进货来源：辽渔国际水产品市场）以及大连市金州区三里桥市场小柯海鲜摊售卖的虾蛄（进货来源：大连杏树屯）镉(以Cd计)检测均超过食品安全国家标准规定。为什么会经常出现食物镉超标的问题呢？镉在自然界中分布广泛，但含量甚微，常伴生于硫化铅/锌矿之中。虽然镉的自然本底值较低，但是通过食物链的富集作用也会造成镉超标。而工业开采生产是镉的主要人为污染源。镉通过废气、废水排入环境中，污染水源，土壤以及粮食，牧草等，通过食物链也就进入到人体。除此之外，许多食品包装材料和容器也含有镉，也会对食品造成镉污染。1.仪器能同时检测粮食、粮食制品、饲料、饲料原料中重金属镉、铅等指标。2.具有免疫层析胶体金检测快速检测分析方法，可扩展检测真菌毒素、农药残留，系统采用手提或拉杆设计，满足现场及流动检测的需求。3.内置操作系统，一体式电脑控制，无需外接电脑，能耗≦15W，检测数据和位置信息可发送至网络或数据平台，能够与各类监测信息系统实现无缝对接。配合信息管理平台进行区域安全监管及大数据分析处理，方便食品安全问题预估、预警。4.内置无线传输模块，USB接口，RS232接口，以太网口，数据既可通过无线和有线连接传输，可添加内置GPS定位模块，可实时定位。5.检测仪尺寸：仪器重量3.0kg，7寸彩色电阻触摸显示屏，内存：≥2.05GB，内置微型打印机，无需外接打印设备即可现场打印数据。6.220V电源，车载电源，适合野外现场操作。7.完备的数据库功能（实时显示，存储/20000个以上测试结果、分析、导出、打印、处理检测数据），胶体金检测卡模块储存记录有检测时间、检测单位、检测人员、检测项目、样品编号、检测结果、参考值等。检测项目序号项目检出限检测范围1重金属镉0.02ppm0-1ppm2重金属铅0.02ppm0-1ppm3重金属铜0.2ppm0-20ppm4重金属汞0.01ppm0-0.3ppm5重金属铬0.05ppm0-5ppm6重金属砷0.02ppm0-1ppm

汛期饮用水水质安全监测环境应急污染事件PART01生态环境部下发汛期饮用水水源环境监管工作通知近期，国内多地降雨量远超往年，连续的暴雨不仅会影响人们的正常生活，而且会发生不同程度的城市内涝，尤其在低洼社区、下凹式立交桥、地下交通设施等都会聚集大量的雨水，并形成严重的城市内地表径流，严重的将导致洪涝和地质灾害。此外，灾害过后将不可避免的导致一系列的饮用水水质安全问题，生态环境部就此类问题于2023年8月11日紧急发布《关于加强汛期饮用水水源环境监管工作的通知》，旨在加强对饮用水水质的监测和安全预警，尤其是重点排污企业，避免洪涝次生灾害的产生。PART02潜在危害 洪水是一种常见的自然灾害，对人类生活和自然环境造成极大的影响。其中，洪水后的饮水安全问题尤为突出。洪水期间，水源易受到污染，水质恶化，直接威胁到人们的身体健康。 洪水会导致水源地取水口受损、自来水厂和水井被淹、供水设施及输配水系统破坏，地表或河床底部泥沙、腐殖质会被冲入水中，造成水质浑浊度增加，影响饮用体验感和后期消毒效果；洪水还会将大量人畜粪便、垃圾、污水、动物尸体冲入水中，造成致病微生物污染，可能导致出现肠道疾病和其他传染病；如果受灾地区有储存有毒有害化学品的工厂、仓库，或者有农田，会造成有毒有害化学物质和农药的污染，可导致急性、慢性化学性中毒。 近年来，国内外学者针对洪水后的饮水安全问题进行了大量研究。一些研究结果显示，洪水过后，城市内的地表径流不仅会对城市排水系统造成巨大的负担，而且大量未经处理的雨水在地表流动的时候，会混入大量地表沉积物，包括固态废弃物碎屑 (城市垃圾、动物粪便、城市建筑施工场地堆积物) 、化学药品 (草坪施用的化肥农药)、车辆排放物等，其中含有较高浓度且成分复杂的细菌、重金属等污染物，而水体中较高含量的微生物和有害物质，如细菌、病毒、寄生虫、重金属等，会通过水体扩散，引发各种疾病，对人类健康造成威胁。 基于此，在应急污染事件发生时，需要对污染物的种类、数量、浓度规模，以及生态的破坏程度、规模等进行监测，旨在发现和查明环境污染情况，掌握污染的规模和程度，这对应急污染事件的后续处理至关重要。PART03环境应急监测 常规水质参数，如溶氧、浊度、pH、氮、磷、COD等对水质安全的检测程度有限，无法给出一个生物性的综合指标，而且应急污染事件中常规参数变化通常不显著，通常无法构成实施水质预警、应急措施的证据基础；而实验室检测的常规方法，虽然可对规定项目进行精确监测，但是可能遗漏许多非常规毒性物质，无法确定对人体的毒性和综合效应；对于生物毒性检测技术，是通过生物传感器监测受试水生生物的生物学指标变化，检测范围广，对大多数有机/无机有毒物质敏感，可反映水体的综合毒性变化，适合用于有毒物质污染事件的应急监测和预警。 对于应急污染事件，主要可对常见的重金属元素铜、镉、铅、锌、砷、汞进行现场应急检测，以确定主要有害重金属元素的污染情况。传统的重金属检测方法是原子光谱法，其准确度、精密度好，但是成本高，分析时间长，操作人员要求高，只能在实验室内进行分析；分子光谱法可进行现场分析，但是其灵敏度低，实际检出限通常高于0.05mg/L，无法满足I类测定要求，且方法抗干扰能力弱，样品色度浊度对结果干扰大；而阳极溶出法安法对重金属的检测，其灵敏度、准确度与原子光谱法接近，数据相关性极高，且方法抗干扰能力强，对样品色度、浊度无要求。便携式水质生物毒性分析仪 Microtox FX Microtox FX 是一款操作简便且灵敏度极高的便携式水质生物毒性分析仪，采用生物发光检测技术，并使用先进的光电倍增管（PMT），可检测到发光细菌在分析过程中的发光量变化，可对事故或人为的饮用水及废水污染紧急事件进行快速毒性检测。，时长02:01快速检测 - 样品准备后5分钟可得到结果生态环境应急监测及新污染物检测轻量便携 - 适用于现场和应急场合通过ISO 13485 质量体系认证便携式重金属分析仪 MicrotraceTM PDV MicrotraceTM PDV 是一款适用于应急场合和现场测试的便携式分析仪，重金属检测是日常理化分析的基础，而基于阳极溶出伏安法的便携式重金属检测仪，由于其灵敏度高、检测限较低、检测快速、所需样本量少等特点，可成为目前实验室进行重金属检测和开展和重金属检测相关科研工作的良好补充。，时长00:55支持检测最多24 种重金属元素与比色法相比，精确度和灵敏度更高，干扰更少用于现场或实验室检测时，检出限低至 0.5μg/L与实验室分析方法（AAS, ICP-MS）有极强相关性，且分析成本更低可搭配 Android 平板 App 使用，可极大提升仪器易用性和便携性

日本研究人员最近人工合成一种可发出荧光的蛋白质，能够用来快速检测地下水等水源中是否含有砷、镉和铅等有害金属。这种检测技术成本低，操作简便，研究人员希望一两年内将其实用化。　　日本宇都宫大学副教授前田勇宇在国际学术刊物《生物传感器与生物电子学》网络版上发表论文说，他将容易与有害金属结合的“反式作用因子”与绿色荧光蛋白融合，制造出可发出荧光的人工合成蛋白质“GFP-反式作用因子”。　　检测时，让这种人工合成蛋白质与地下水等样品混合，然后使其通过特制的多孔平板进行过滤。约15分钟后，用重蒸馏水清除出平板上与有害金属结合的人工合成蛋白质。样品中的有害金属越多，被清除出的人工合成蛋白质也越多，附着在平板上的荧光的程度也越低，反之则越高。具体荧光数值可使用仪器读取，从而检测出样品中有害金属含量。　　这种人工合成蛋白质呈粉末状，容易保存，检测装置可随身携带。前田勇宇说：“利用这种检测技术目前只能检测出砷、镉和铅三种金属。希望今后能够进一步检测出其他有害金属，并把检测时间缩短到5分钟左右。”

瑞士万通隆重推出946便携式 重金属快速分析仪，这是一种结构紧凑、便携性强，用于地表水重金属检测的一体化解决方案。946便携式 重金属快速分析仪拥有杰出的灵敏度，可以检测出痕量级别的砷、汞、铜，其检出限低于世界卫生组织（who）的指导值。 由于缺少可行的现场解决方案，通常要使用高端技术如ic-icp/ms在实验室中对重金属进行痕量分析。946便携式 重金属快速分析仪不仅能够摆脱实验室分析，而且还比其它技术拥有更低的使用成本，除此之外，还可以进行形态分析，从而区分剧毒的三价砷和低毒性的五价砷。 946便携式 重金属快速分析仪使用起来非常简单，仅需几分钟即可完成测量。 仪器的核心部分是独特的传感器—sctrace gold电极，配合巧妙的插拔式设计可以轻松更换。整套仪器放置于便携箱中，包含完整的测量台、配件以及试剂瓶。 了解更多946便携式 重金属快速分析仪信息请登录瑞士万通官网

15日，记者从中国科学技术大学获悉，该校曾长淦教授、李林副研究员研究团队与北京量子信息科学研究院解宏毅副研究员等合作，通过构筑石墨烯与氧化物界面超导体系的复合结构，揭示了二维半金属和二维超导体之间由于量子涨落诱导的巨幅超流拖拽效应。相关成果日前在线发表于《自然物理》。对于两个空间相近但彼此绝缘的导电层构成的电双层结构，在其中一层（主动层）施加驱动电流，层间载流子之间的耦合会在另一层（被动层）中诱导产生一个开路电压或闭路电流，即产生层间拖拽效应。基于二维电子气之间的拖拽效应，可以探索准粒子的层间长程相互作用，发现如激子超流体等新颖层间关联量子态。由于较强的介电屏蔽效应，拖拽电流耦合比远远小于1。而将其中一层或两层替换成超导材料，将有望产生耦合比显著增强的超流拖拽效应。研究团队构筑了石墨烯与氧化物异质界面组成的二维半金属—超导体电双层结构，并对其层间拖拽行为进行了系统研究。他们发现，在氧化物界面超导转变区间，石墨烯层中施加驱动电流可以在氧化物界面诱导出巨幅拖拽电流，且强度可以通过栅压/外磁场等进行有效调控。特别是在界面超导最优掺杂附近，拖拽电流耦合比达到0.3，即所产生的拖拽电流大小与驱动电流相当。与此前传统普通金属/超导金属体系相比，耦合比提高了两个量级以上。这一结果揭示了宏观量子涨落对于层间准粒子相互作用的显著调制。在应用层面，基于该复合结构将有望制备新型电流或电压高效转换器件，包括超导二极管等量子器件，将推动具有丰富量子物相的更广泛二维电子体系的拖拽效应研究，并发现更多基于层间长程耦合的新颖量子多体效应。

婴幼儿米糊陷重金属污染疑云 雀巢(中国)公司昨发表声明强调其产品安全　　据英国《星期日电讯报》的最新报道称，瑞典研究人员发表论文称，包括雀巢在内的9种欧洲知名品牌的婴儿食品含有毒重金属砷、铅与镉，其含量虽未达世界卫生组织(WHO)规范的上限，但婴儿长期食用，仍会导致智力受损，甚至出现行为异常。据悉，欧盟委员会官员已决定召开紧急会议，商讨重新制定新的婴儿食品安全标准。　　这份研究的检验样本包括雀巢、喜宝(Hipp)、活乐(Holle)、欧格妮(Organix)等9种知名品牌生产的供4个月以上婴儿食用的辅食，以及9种婴儿配方奶粉。　　据了解，发表研究论文的这所瑞典研究机构是世界顶级的医学院瑞典卡罗琳学院Miljomedicin研究所(卡罗琳学院有一个委员会专门负责颁发诺贝尔生理学或医学奖)。而论文是发表在今年1月的国际权威学术期刊《食品化学》中。　　针对瑞典研究机构发布关于婴幼儿食品中含有微量锰、镉和砷研究报告的报道，昨日雀巢(中国)有限公司发表声明，强调"所涉及的雀巢产品未在中国生产和销售",并称这些产品是完全安全的，并符合所有北欧和欧洲的相关标准。　　国内食品安全专家指出，国际和国内的食品安全标准都有对婴儿配方食品中砷含量作出限量规定，在限量范围内食用可以说是安全的。记者了解到，国内婴幼儿谷类辅助食品标准只对砷、铅两类重金属元素提出限量要求。至于镉等元素限量，则在农业部的标准《粮食(含谷物、豆类、薯类)及制品中铅、镉、铬、汞、硒、砷、铜、锌等八种元素限量》有要求。　　研究：样品砷含量超母乳2~3倍　　本报记者昨日从中山大学一位医学专家处拿到这份备受关注的论文英文原文(《婴儿配方食品和幼儿食品中高含量的必需元素和有毒元素--一个值得关注的问题》)。细读后发现，该论文重点研究评估的是6个月龄婴儿食品中有毒与必需元素的含量和摄入。在大部分的配方食品，必须元素钙、铁、锌、锰、钼的含量都明显高于母乳。和母乳喂养比，婴儿食品日常摄入的锰含量高出十倍到几百倍，这一摄入水平可能损害健康。　　据本报记者了解，论文的研究人员从瑞典市面购买了9种婴儿配方食品(从出生起可以食用)和9种幼儿食品(4岁龄以上食用)作为样本，并指出这些食品均为大型食品商生产，能在全球范围都能买到。检验样本包括雀巢、喜宝(Hipp)、活乐(Holle)、欧格妮(Organix)等。　　从实验结果看，在婴儿配方食品一组，除了一款样品外都含有比母乳高的镉(1.3~20倍)、铅(1.6~3倍)和铀(1.7~46倍)，其中3款样本的砷含量超过母乳2~3倍。　　对比：谷物食品砷含量高于牛奶食品　　至于幼儿食品的一组，基于谷物生产的儿童食品样本镁、锰、钼、砷、镉、锑的含量都高于基于牛奶生产的食品。基于大米的样本砷的含量更是特别高，达到17~33微克/千克，而其他食品只有0.2~3微克/千克。两款基于大米的食品还含有其他有毒元素。　　记者注意到在分析砷危害一节，论文指，在实验样本中3个纯粹基于大米的样本的砷含量大约是30微克/千克，2个在大米外还添加进水果成分的样本其砷含量就轻微下降到18微克/千克。其中，一个样本的含量相当于人体每公斤摄入1微克的水平，如果每天喂食2次就已经接近欧洲标准的上限(2.1微克/千克)，这个含量已经超过了健康安全水平。　　论文称，多个研究已经发现大米和基于大米生产的婴幼儿食品时常含有较高含量的砷，当中大部分是以毒性最大的无机砷的形态而存在。砷除了能致癌外还能引发多种毒性反应，儿童对此尤其敏感。如果儿童在成长早期就从饮用水中摄入低剂量的砷，将会致病和致死，或者损害早期发育。　　论文最后指，随着给婴幼儿辅食的流行，日常摄入的必需元素特别是锰、铁和钼在增加。值得警惕的是，这些食品同时也可能带来高剂量的有毒元素如砷、镉、铅、铀，它们主要来自于食品的原料。　　调查：未找到论文提及的产品　　有关报道引起了广泛关注，特别是诸如"婴儿食品混入砷"等字眼，令不少妈妈恐慌。妈妈网上出现长达8页的讨论，不少妈妈表示迷茫，网友"wanghaomm"说，"如果水稻也有毒，那么，自己打豆浆米糊吃也是有害身体的呀!抓狂!还能吃什么?"　　针对有关报道，昨日雀巢(中国)有限公司特意发表声明，强调报道中所涉及的雀巢产品是完全安全的，并符合所有北欧和欧洲的相关标准，报道中所及雀巢产品未在中国生产和销售。雀巢在中国生产和销售的婴幼儿食品完全符合中国法规及标准的要求，消费者可放心食用。　　雀巢在华联系人对本报记者表示，实验用的产品根本不是中国生产，所以马上就排除中国产品不受事件影响。但被问到外国米糊产品大米来源是哪里时，该联系人表示"不清楚".　　记者随后走访人民路上多家婴幼儿用品店，均没有找到论文提及的雀巢、喜宝(Hipp)、活乐(Holle)、欧格妮(Organix)品牌的米糊。米糊品牌都是亨氏、味奇、贝因美。后来记者在中山路上一家超市找到雀巢品牌的牛肉蔬菜配方米糊、胡萝卜配方米糊、鸡肉蔬菜配方米糊等11种婴幼儿食品，产地均为黑龙江。　　不过记者在大型购物网站上，就找到论文提及的其他品牌米糊产品，而且都是宣称欧洲生产，诸如"HIPP喜宝香蕉晚餐有机燕麦米粉米糊"(43.5元)、"(瑞士品牌)德国产HOLLE天然有机大米米粉米糊250克4个月"(55元)、"Organix有机全麦米糊米粉"(62元)等等。　　专家：大米对砷的吸收能力较强　　到底为何米糊等大米配方食品会有砷?论文指出，婴儿配方食品中可能含有的毒元素是来自天然存在的原材料，或者来自遭食品加工过程中的污染。例如，基于大米生产的婴幼儿食品在2008年时就曾报告含有高于安全标准的砷。　　业内人士告诉本报记者，由于自然的因素或人为污染，重金属在土壤中微量存在。当谷物生长时，就会从土壤中吸收这些重金属，其中又以大米对砷的吸收能力较强。国际研究已经表明，就算是微量的砷都有可能导致婴儿脑部损伤。欧洲食品安全管理局对食品中砷的规定是每公斤体重摄入约2微克，不过最近该局已经表示需重新进行风险评估。世界卫生组织也暂时停止了对砷摄入量的建议，因为近期的研究显示就算微量的砷都可能致癌。　　专家：标准限量以下食用安全　　中山大学毒理学教授、广东省食品安全专家委员会专家杨杏芬表示，国际上和国家都有对婴幼儿配方食品中的砷含量作出限量规定，只要含量在标准限量之下可以说是安全的。　　对于婴幼儿米糊等谷类食品，国家有强制标准，质监部门监督抽查时也会按照强制标准检测。不过，国内婴幼儿谷类辅助食品标准只对砷、铅两类重金属元素提出限量要求。根据国家标准《婴幼儿谷类辅助食品》，铅、砷等污染物有限量控制，其中添加鱼类、肝类、蔬菜类的谷类辅助食品限量为0.3毫克/千克，其他产品铅限量0.2毫克/千克。添加藻类的产品无机砷限量0.3毫克/千克，其他产品限量0.2毫克/千克。　　有NY 861-2004《粮食及制品中铅、镉、铬、汞、硒、砷、铜、锌等八种元素限量》的标准要求，其中大米制品镉(以Cd计)限量在0.2毫克/千克。　　砷 (arsenic)是一个知名的化学元素，元素符号As,原子序 33.砷的硫化物矿自古以来被用作颜料和杀虫剂、灭鼠药。硫化合物具有强烈毒性，今天砷的拉丁名称 arsenium和元素符号As正是由这一词演变而来。三氧化二砷在我国古代文献中称为砒石或砒霜。小剂量砒霜作为药用在我国医药书籍中最早出现在公元973年宋朝人编辑的《开宝本草》中。　　每天吃两次问题米糊　　砷可能破坏神经系统　　研究发现，如果每天向婴儿喂食两次上述品牌的米糊等辅食，婴儿接触到致癌物"砷"的数量，比母乳喂养高出50倍 接触可破坏神经系统和肾脏功能的重金属"镉",数量比母乳喂养增150倍 接触可致永久性的智力受损伤或行为异常的重金属"铅",数量也要增8倍。

为进一步提高相关工作人员对粮食重金属快速检测仪器的使用效率，提升粮食检测技术能力，5月16日——5月18日，天瑞仪器在江苏昆山举办粮食重金属快速检测仪技术培训会。来自全国20多个省、市及地区的中储粮集团各分（子）公司仓储管理处、质监中心相关人员应邀参加，学习仪器操作使用方法，了解仪器基本运作原理。培训会分为理论学习与实际操作两部分。理论培训会上，天瑞仪器刘召贵博士现场致欢迎辞，对培训班学员的到来表示衷心的欢迎。天瑞仪器副总经理黎桥从研发基础与能力、品质管理与服务等方面为学员们系统作了公司介绍。天瑞仪器XRF事业部负责人与粮食行业技术工程师分别作了关于“粮食重金属快速检测仪的使用与维护”与“天瑞仪器食品安全检测整体解决方案”的报告，进一步加深了各位学员对粮食安全检测的系统了解，提升了大家对粮食重金属快速检测仪的宏观认知。刘博士致欢迎辞黎桥副总经理作公司介绍XRF事业部负责人介绍粮食重金属快速检测仪的使用与维护粮食行业技术工程师食品安全检测整体解决方案实际操作中，学员们分组作业，在天瑞技术工程师的指导下，现场操作EDX 3200S PLUS-C粮食重金属快速检测仪。操作过程中，大家对检测过程中的疑问进行现场交流讨论，工程师们一一作答。通过实际操作，大家进一步熟悉了仪器的操作流程，加深了对仪器软件及硬件各方面的认知。学员们进行实际操作学员们认真研讨我国是世界上最大的粮食生产、储藏及消费大国，粮食安全工作关乎我国13亿多人的身体健康和生命安全。天瑞仪器一直十分重视粮食安全检测技术的研究，为粮食系统提供农田环境、现场收购、运输储藏以及加工流通环节中的重金属、农药残留等检测解决方案。本次技术培训会旨在提升粮食仓储、质检人员的理论与实际操作水平，为粮食系统的安全管控提供有力保障。

岛津超快速液相色谱质谱联用仪LCMS-2020和LCMS-8030/8040用选配件—DCBI（Desorption Corona Beam Ionization）离子源现已在中国市场推出。 DCBI是由岛津分析技术研发（上海）有限公司开发的大气压下直接离子化方法。待测样品可被直接导入离子源，迅速进行MS测定。较宽极性范围内的液体或固体样品均可实现离子化，可应用于化学、医药、食品等领域。DCBI离子源与操作简便的LCMS-2020和LCMS-8030/8040组合，可快速获得可靠的检测结果。 DCBI外观 产品特长1) 可直接分析液体、固体样品。2) 可实现较宽极性范围内的化合物、特别是低极性化合物的离子化。3) 无多价离子或碱金属加合离子的产生，可获得简明的质谱图。4) 可分析溶媒中无法溶解的样品以及不适合LCMS 分析的样品(强酸、DMSO 溶液、含盐样品等)。 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。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。 岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。岛津微信平台

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