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火焰石墨分仪

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火焰石墨分仪相关的资讯

  • 上海光谱全自动石墨炉火焰原子吸收通过鉴定
    上海光谱仪器有限公司“全自动石墨炉火焰原子吸收一体机的研制”项目顺利通过科委专家验收   2009年3月30日,由上海光谱仪器有限公司承担,复旦大学参加完成的上海市科研条件支撑项目“全自动石墨炉火焰原子吸收一体机的研制”项目顺利通过科委专家组验收。项目验收由中国工程院方家熊院士、庄松林院士主持,科研院所、大专院校、国家技术监督局的专家以及用户代表等参加验收鉴定会议。 鉴定会现场   全自动石墨炉火焰原子吸收一体机采用全反射双原子化器串联光学结构、开关型石墨炉直流加热电源、交流塞曼直流塞曼背景校正一体化等技术填补了国内外原子吸收光谱仪空白,解决了因石墨管电阻变化影响测定结果、横向加热石墨炉大功率快速升温、在同一系统中进行交流塞曼与直流塞曼背景校正结果对比等业界多年来一直未能解决的难题。   该项目在实施过程攻克了多项难题,形成了多项具有创新性和自主知识产权的关键技术,申请了七项发明专利、三项实用新型技术专利,还有多项技术正在申请专利当中。   该项目在实施过程中,把符合国际标准作为产品设计的考核目标,在项目实施过程中,及时地将部分技术应用到现有的产品和外销的OEM、ODM产品当中,提高了现有产品的性能、部分部件符合欧盟的标准,并通过了欧盟认证机构的认可。   该项目在开发过程中,坚持产品设计“系列化、通用化、标准化”和部件功能模块化的原则,形成了全自动的交流/直流塞曼背景校正原子吸收光谱仪,交流塞曼背景校正原子吸收光谱仪,自吸效应/氘灯背景校正原子吸收光谱仪等系列产品,可满足不同使用目的和应用领域的需求。   全自动石墨炉火焰原子吸收一体机的研制成功,标志着我国原子吸收光谱仪向着国际先进水平跨出了一大步,上海光谱将在此基础上,在强化产品可靠性、提高产品产量作进一步的开发投入,以提升产品的制造能力。同时,上海光谱也希望以此为平台,加强与国内外同行的合作和交流,共同推动原子光谱开发、制造、应用技术的发展,为建设人类共同的安全、洁净、祥和的家园提供先进的检测技术和可靠的与产品。   经过严格的测评和考核、与会的专家和用户一致认为该产品的部分技术为国际首创和国内首创,综合技术已经处于国内领先,并达到国际先进水平。
  • 190万!北大荒完达山乳业股份有限公司检验设备液相色谱仪(紫外检测器)原子吸收分光光度计(火焰石墨炉)采购项目
    项目编号:BDH202205022-1项目名称:北大荒完达山乳业股份有限公司检验设备液相色谱仪(紫外检测器)原子吸收分光光度计(火焰石墨炉)采购项目采购方式:竞争性磋商预算金额:190.0000000 万元(人民币)采购需求:液相色谱仪(紫外检测器)4台、原子吸收分光光度计(火焰石墨炉)2台具体内容详见磋商文件合同履行期限:支付预付款后60日内交付使用。本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 江苏农委采购12台原子吸收光谱仪(火焰+石墨炉)
    江苏省设备成套有限公司受江苏省农委农产品质量安全监管局委托,就2011年度县级质检站项目建设所需原子吸收仪设备及相关服务进行公开招标采购,现欢迎符合相关条件的供应商参加投标。   一、 招标项目名称:检测设备及相关服务   编号:0660-12291168   二、 招标项目简要说明:   原子吸收分光光度仪(火焰+石墨炉) 数量:12台套   本次招标均接受进口产品投标。   技术参数详见招标文件货物需求一览表   三、投标人资质要求:欢迎有供货能力的供应商前来投标 如为代理商投标,须提供设备制造商或其驻中国办事机构或其在中国销售总代理的投标专项全权授权委托书,并明确承担一切售前、售后责任。   四、招标文件发售信息:   招标文件出售时间:从即日起至开标截止日期为止,每天8:30-11:30,14:00-17:00(北京时间,节假日除外)   招标文件出售方式:每包500元人民币,售后不退   投标文件接收信息:   投标文件开始接收时间:2013年1月21日上午8:30(北京时间)   投标文件接收截止时间:2013年1月21日上午9:30(北京时间)   投标文件接收地点:江苏省设备成套有限公司开标厅2205室   五、开标有关信息:   开标时间:2013年1月21日上午9:30(北京时间)   开标地点:江苏国贸大厦22楼2205室   六、本次招标联系事项:   联系人:钱文 孙宁   联系电话:025-83306855   传真电话:025-83314838   联系地址:南京市山西路120号江苏国贸大厦19楼1901室   邮政编码:210009   邮箱地址:qianw@jcec.cn   购买招标文件款汇款地址:(如需要的话)江苏省设备成套有限公司   汇款银行:中国工商银行南京市城北支行   帐号:4301010919100367140
  • 金索坤SK-880火焰原子荧光光谱仪喜获展览会(BCEIA)金奖
    2017年10月10-13日,在北京国家会议中心举办的第十七届北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA 2017)共吸引来自海内外近400家厂商参展。北京金索坤技术开发有限公司作为市面上唯一一家只专注原子荧光光谱仪的研发以及生产的高新技术企业参与此次盛会,并且其所携产品SK-880火焰原子荧光光谱仪(痕量金专用测试仪)荣获金奖。火焰原子荧光光谱仪(FAFS)的构想来自郭小伟教授,他带领他的课题组完成氢化法原子荧光光谱仪的研发之后,为了进一步拓展原子荧光法可检测元素范围开始了对火焰原子荧光光谱仪的研究并取得成功。FAFS的原理是:液态样品经高效雾化器雾化后形成气溶胶,气溶胶在预混合雾化室中与燃气充分混合均匀,再通过燃烧的热量使进入火焰的试样蒸发、熔融、分解成基态原子,基态原子被高性能空心阴极灯激发至高能态,处于高能态的原子不稳定,在去激发的过程中以光辐射的形式发射出原子荧光。原子荧光的强度与被测元素在样品中的含量成正比,从而测定样品中金的含量。金索坤的研发团队在此基础上进行改进升级,最终,SK-880火焰原子荧光光谱仪出现在BCEIA金奖的展台。SK-880火焰原子荧光光谱仪是专为地质找矿测试痕量金及常量金而研发生产的仪器,该仪器集多项专利技术于一身,测试金时检出限可小于0.05ppb,测试线性范围宽。而且应用SK-880火焰原子荧光光谱仪测试单个样品时间仅需5秒,测试费用仅需0.08元。与石墨炉原子吸收法相比,应用火焰原子荧光法测金是一个更为省钱高效的方法。表1 测试速度对比结果测试方法测试过程所需时间/s全过程总时间/s石墨炉原子吸收法干燥4063灰化10原子化3进样10火焰-原子荧光法进样(包括换样)1014积分4 表2 使用成本对比测试方法耗材耗材单价(元)单个耗材可测样品个数(个)平均每个样品所需价格(元)每个样品总成本(元)石墨炉原子吸收法石墨管进口45010000.450.59元素灯进口3500700000.05氩气18020000.09火焰原子荧光法喷雾器650200000.03250.0805元素灯900200000.045液化石油气150500000.003这是应用石墨炉原子吸收法和火焰原子荧光法检测金的检测效率和检测成本的对比表,从表中可以清晰的看出应用火焰原子荧光法测金的检测效率远超原子吸收法,而检测成本却不到其七分之一。SK-880火焰原子荧光光谱仪名为“痕量金专用测试仪”,但它不仅仅可以应用在测金上,在银、铜、铅、镉的检测上也有不俗的表现,到目前为止,SK-880火焰原子荧光光谱仪可以检测金、银、铜、铅、锌、钴、镍、铁、铟、锰、汞、镉、铬、碲等14种元素。北京金索坤技术开发有限公司三十多年如一日,潜心探索原子荧光技术的发展,倾心打造出的检测元素多,检测速度快,技术指标好,安装省事节约耗材的新一代原子荧光光谱仪得到了广大用户的认可和好评,此次BCEIA展会上SK-880荣获金奖,这对于金索坤来说既是一种肯定和鼓励,更是一种信任和鞭策,金索坤公司会一如既往的为原子荧光技术的发展探索乾坤。 金索坤SK-880火焰原子荧光光谱仪
  • 有色金属研讨会落幕 火焰原子荧光助力贵金属检测
    2017年8月6日,在北京举行的第三届全国有色金属分析检测与标准化技术交流研讨会缓缓落下帷幕。在为期两天的研讨会期间,来自中国矿冶检测机构联盟、中国矿业联合会选矿委员会、北京材料分析测试服务联盟及各检测机构等近300位有色金属界的专家、学者齐聚一堂,就我国有色金属行业中遇到的矿产检测和货物交割中存在的取样验货、分析检测中的热点、难点问题进行讨论。北京金索坤技术开发有限公司应邀参会并做了“化探样品中痕量金测试研究”的报告。目前原子吸收光谱法和原子发射光谱法是检测金的主要方法。然而这两种方法在对于化探样品中0.1个ppb以下痕量金的检测却有一定困难。在此次研讨会上,来自北京金索坤技术开发有限公司的高级工程师为参会人员分享了应用SK-880火焰原子荧光光谱仪对于化探样品中痕量金的测试方法。火焰原子荧光光谱仪(FAFS)不同于传统的氢化物发生法原子荧光,突破了其原理上的限制,液态样品经高效雾化器雾化后形成气溶胶,气溶胶在预混合雾化室中与燃气充分混合均匀,再通过燃烧的热量使进入火焰的试样蒸发、熔融、分解成基态原子,基态原子被高性能空心阴极灯激发至高能态,处于高能态的原子不稳定,在去激发的过程中以光辐射的形式发射出原子荧光。原子荧光的强度与被测元素在样品中的含量成正比,从而测定样品中金的含量。火焰原子荧光光谱仪是为了使冶金地质行业用户高效节省地测试痕量金专项研发的新品。金索坤工程师为与会各检测人员分享了火焰原子荧光和原子吸收石墨炉分别从检出限、精密度、线性范围、测试效率和测试成本几个方面进行对比。图一:实测Au检出限DL=0.0073ng/mL;RSD=0.28%图二:1.0ng/mL溶液的稳定性数据通过上述两个图中的测试数据可知,其检出限及稳定性满足对于0.1个ppb以下痕量金的测试需求。金标液浓度在1.0 ng/mL到 1.0 μg/mL范围内,荧光强度值与浓度值成线性关系。应用SK-880火焰原子荧光光谱仪测试金(Au)时,其灵敏度已经超过石墨炉原子吸收方法,并且线性范围大大超过石墨炉原子吸收方法。石墨炉原子吸收分析高浓度样品时精密度不够,且线性范围窄,而火焰法原子吸收分析高浓度样品时精密度很好,但是灵敏度不佳。表1 测试速度对比结果测试方法测试过程所需时间/s全过程总时间/s石墨炉原子吸收法干燥4063灰化10原子化3进样10火焰-原子荧光法进样(包括换样)1014积分4 表2 使用成本对比测试方法耗材耗材单价(元)单个耗材可测样品个数(个)平均每个样品所需价格(元)每个样品总成本(元)石墨炉原子吸收法石墨管进口45010000.45进口0.59国产0.235国产806000.13元素灯进口3500700000.05国产600400000.015氩气18020000.09火焰-原子荧光法喷雾器650200000.03250.0805元素灯900200000.045液化石油气150500000.003从测试效率及仪器运行成本比较而言,使用SK-880火焰原子荧光光谱仪进行测试时,只需进样测试即可,测试效率大大提高。石墨炉原子吸收光谱法测试需干燥、灰化、原子化、进样测试四个阶段,每个阶段均需一定时间完成,因此每个样品的测试时间会相对较长。由表1可知,石墨炉原子吸收法测试一个样品所需时间为63 s,而使用火焰-原子荧光法测试时间缩短至14 s,效率大大提高。运行费用方面,以石墨炉分析金元素为例,一个国产石墨管80元左右平,平均600次进样就要消耗一根石墨管,而用进口的石墨管要达到450元左右,平均1000次进样就要消耗一根石墨管。有时候由于氩气保护不好,或除酸不彻底,几十次进样就会损坏一根石墨管,分析费用相当可观。由表2中数据可知,测试一个样品,石墨炉原子吸收法的使用成本是火焰-原子荧光法使用成本的3~7倍。 此外,工程师还分享了在测试金前处理过程中,吸金泡沫种类的选择和解析液硫脲浓度的选择与测试结果之间的影响。对于火焰原子荧光光谱仪测试金元素的注意事项及如何应用扣除背景技术测试粮食及化妆品中镉元素,请关注金索坤近期网络讲堂。此次研讨会的主旨在于以检测技术、国内贸易仲裁规范与联盟标准促进矿产贸易公平和绿色发展。北京金索坤技术开发有限公司作为中国氢化法原子荧光技术的发源地以及原子荧光行业的领跑者,会一如既往的为原子荧光技术的发展探索乾坤,研发更适用于矿产样品重金属检测的新型原子荧光光谱仪。金索坤SK-880火焰原子荧光光谱仪
  • 金索坤火焰原子荧光响应科技部新规划
    近日,科技部、发改委、教育部、财政部等多个部委联合印发了《“十三五”国家技术创新工程规划》,要求到2020年,企业主导产业技术研发创新的体制机制更加完善,企业创新能力大幅度提升,涌现出一大批富有活力的科技型中小企业“隐形冠军”,而现在我国技术创新体系建设中还存在企业创新能力不足等薄弱环节。尤其是国产仪器自主创新能力急需增强。实际上,在“两会”期间就有代表提出要加大对高端国产仪器的支持力度,加快国产仪器高端化速度。“提升国产仪器自主创新能力,扩大国产仪器的市场竞争力。”这一思想和金索坤公司“为原子荧光技术的发展探索乾坤”的理念相近。三十多年来,金索坤公司全心致力于原子荧光技术的发展和创新,是市面上唯一一家只专注原子荧光光度计的研发以及生产的高新技术企业。公司倾心打造的新一代原子荧光光度计有检测元素多,技术指标好,检测速度快,安装省事、维护省心等优势。2017年2月,金索坤的新品SK-880火焰原子荧光光谱仪通过了由中国仪器仪表学会分析仪器分会组织的鉴定会。参与鉴定的专家一致认为,SK-880达到了国内领先水平,国内未见技术特征相同的国内公开文献报道,具有首创性。SK-880火焰原子荧光光谱仪的问世是国产仪器提升自主创新能力的具体体现,早在90年代,郭小伟教授在完成氢化物发生原子荧光光谱仪的研发之后,为了扩展原子荧光光谱仪可检测元素的范围,郭小伟教授又带着他的课题组开始了火焰法原子荧光光谱仪的研究。他们在火焰法原子吸收的启发下,将液态样品经高效雾化器雾化后形成气溶胶,气溶胶在预混合雾化室中与燃气充分混合均匀,再通过燃烧的热量使进入火焰的试样蒸发、熔融、分解成基态原子,基态原子被高性能空心阴极灯激发至高能态,处于高能态的原子不稳定,在去激发的过程中以光辐射的形式发射出原子荧光。根据这一原理研发出火焰法原子荧光光谱仪。金索坤的研发团队在此基础上进行改进和升级,研发出了SK-880火焰原子荧光光谱仪,这款仪器具有金索坤专利技术的背景扣除功能,是专为地质找矿系统测试痕量金所研制。目前,在金的测试中,仪器检测已占主要地位,原子吸收法已得到普遍应用。同样作为金的检测方法,火焰原子荧光法与原子吸收法相比有以下四大优势:1. 灵敏度高应用原子荧光法测金的检出限最低可达到小于0.05ng/mL,优于火焰原子吸收及石墨炉原子吸收测金的检出限。2. 线性范围宽(三个数量级)对于高含量的金精矿以及低含量的尾矿,均可限定在其测试范围内.火焰原子吸收的线性范围为通常小于两个数量级,对于高含量的金精矿,必须稀释后再进行测试。3. 干扰元素少采用专用高强度空心阴极灯,只激发待测元素,共存离子不会产生干扰。4. 测试费用低原子荧光使用液化石油气,火焰原子吸收使用乙炔气,乙炔气的成本较液化石油气略高,但通常原子荧光使用液化石油气的流量为60mL/min ~80mL/min,而火焰原子吸收使用乙炔气的流量约为900mL/min。石墨炉的石墨管也是价格较高的耗材之一。SK-880火焰原子荧光光谱仪是金索坤研发团队智慧与汗水的结晶,是对《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》要求建设和完善技术创新体系,显著增强企业创新能力和产业核心竞争力的积极响应。相信在各方共同的努力下,国产仪器会有一个更好地发展。 金索坤SK-880火焰原子荧光光谱仪
  • SK-880火焰原子荧光光谱仪入选北京市新技术新产品名单
    近日,北京市科学技术委员会正式公布第九批北京市新技术新产品(服务)名单。北京金索坤技术开发有限公司SK-880火焰原子荧光光谱仪产品入选。 为什么研发火焰原子荧光光谱仪70年代末,为了满足国家地质普查找矿大量测试砷、锑、铋、汞元素的需求,具有中国自主知识产权的分析仪器氢化法原子荧光光谱仪应运而生。凭借着其灵敏度高,稳定性好,性价比高的特点,除了在地质行业逐渐普及到环保、食品等其他领域。但是氢化法原子荧光由于可有效发生氢化法反应的元素种类有限,局限了原子荧光的应用。如何拓展氢化法原子荧光的检测元素,尤其是对于地质行业普查找矿贵金属元素金的测试就成为了自90年代以来北京金索坤研发团队的重点课题。火焰原子荧光光谱仪就是在这一背景下而产生的。火焰原子荧光光谱仪,突破了氢化物发生法原子荧光光谱仪原理上的限制,液态样品经高效雾化器雾化后形成气溶胶,气溶胶在预混合雾化室中与燃气充分混合均匀,再通过燃烧的热量使进入火焰的试样蒸发、熔融、分解成基态原子,基态原子被高性能空心阴极灯激发至高能态,处于高能态的原子不稳定,在去激发的过程中以光辐射的形式发射出原子荧光。原子荧光的强度与被测元素在样品中的含量成正比。火焰原子荧光光谱仪的应用及优势火焰原子荧光光谱仪产品的推出,拓展了原子荧光的检测元素范围,增加了金、银、钴、镍、铁、锰等元素。尤其在金元素及镉元素的测试上具有独特性。其中SK-880火焰原子荧光光谱仪不仅可进行ppm级常量金的测定,同时也满足地质冶金行业对于小于0.1ppb微量金的测试需求。并且测试速度是常规应用原子吸收石墨炉的十倍,而测试每个样品的成本仅需0.1元。北京金索坤与国家地质测试中心等单位联合起草了《区域地球化学样品分析方法第35部分:金量测定泡沫塑料富集-火焰原子荧光光谱法》行业标准,更方便了用户的测试使用。SK-典越火焰原子荧光光谱仪是一款针对谷物中镉元素检测的专用分析仪器。相比常规应用原子吸收石墨炉或者ICP-MS,应用SK-典越火焰原子荧光光谱仪测试谷物中镉元素具有测试速度快-每个样品仅需10秒;前处理简单-无需消解仅需稀酸提取5分钟即可上机测试;稳定性好-RSD小于0.6%;测试成本低-每个样品测试仅需0.1元。国家粮食局科学研究院和北京金索坤技术开发有限公司共同起草的《谷物中镉的测定 稀酸提取 火焰原子荧光光谱法》CAIA标准,于2018年9月1日起正式实施。火焰原子荧光光谱仪产品的推出,拓展了原子荧光的应用领域。北京金索坤作为行业内原子荧光技术的领跑者,会不断推陈出新,以优质的创新型原子荧光产品服务更多的用户,打造国产分析仪器名牌。SK-880火焰原子荧光光谱仪SK-典越火焰原子荧光光谱仪作为中国氢化法原子荧光技术的发源地,北京金索坤技术开发有限公司研发原子荧光技术三十余载,为发展中国自主知识产权的分析仪器不断探索乾坤的同时,为您提供最专业的原子荧光产品及技术服务。 作为一家只专注原子荧光技术研发的高新技术企业,金索坤为您提供新一代具有检测元素多(火焰法技术),测试速度快(连续流动进样专利技术),技术指标好(优于国标RSD0.6%),省事、省耗材(多功能反应模块专利技术)的原子荧光光谱仪。
  • 便捷测镉新方法-火焰原子荧光光谱法
    近日,旨在引导大家安全储粮的“全国粮食安全宣传周”活动正式开启,可见国家对粮食安全高度重视。而据相关检测数据表明,镉超标已经成为影响我国粮食安全的重要因素。检测粮食中镉的方法有很多,包括石墨炉原子吸收光谱法、ICP-MS法以及火焰原子荧光光谱法。其中《谷物中镉的测定 烯酸提取 火焰原子荧光光谱法》是金索坤和国家粮食局科学研究院共同起草发布的测镉新方法,新方法最突出的特点是前处理简单。首先火焰原子荧光光谱法检测粮食中的镉的处理过程为:称取0.1 g~ 0.5 g试样,置于离心管中,加1%硝酸定容至20 mL,摇匀,离心5 min后取上清液测试。相比之下,其他测粮食中镉的方法比较复杂,例如《GB 5009.15-2014》提到的石墨炉原子吸收光谱法的前处理简述为:称取试样于微波消解罐中,加入硝酸和过氧化氢溶液。调节微波消解仪参数进行消解。消解完成,待溶液冷却后加热赶酸,移入容量瓶。整个前处理不仅需要微波消解仪等装置,还需要硝酸和过氧化氢等试剂,整个前处理需要2个小时左右。再比如《GB 5009.268-2016》中ICP-MS法,检测前同样进行前处理,样品微波消解完成后,需要超声或控温电热板加热半小时,不但耗时长而且步骤多。与火焰原子荧光光谱法相比,ICP-MS法需要增加微波消解仪、控温加热板等装置,步骤繁琐。通过上面三种测镉方法的对比可发现火焰原子荧光光谱法测镉更便捷,特别适合储粮时期,短时间内大量样品的检测。民以食为天,粮食安全是关系国计民生的大事,专注于原子荧光技术发展的金索坤除了和国家粮食局科学院共同起草团体标准《谷物中镉的测定 烯酸提取 火焰原子荧光光谱法》之外,还推出SK-典越 火焰原子荧光光谱仪(高灵敏度测隔仪)等火焰原子荧光产品助力粮食检测。金索坤会不断地推陈出新,用更加优质的原子荧光产品服务广大客户。金索坤SK-典越 火焰原子荧光光谱仪/光度计
  • 金索坤SK-880火焰原子荧光产品通过专家鉴定
    仪器信息网讯 2016年12月27日及2017年2月13日,中国仪器仪表学会分析仪器分会在北京主持分别召开了北京金索坤技术开发有限公司火焰原子荧光光谱仪(SK-880型)产品形式审查及最终产品鉴定会议。中国仪器仪表学会分析仪器分会秘书长刘长宽主持了相关会议。北京市理化分析测试中心张经华担任专家鉴定组组长,出席会议的专家还有:清华大学邓勃、国家地质实验测试中心罗立强、北京矿冶研究总院冯先进、清华大学邢志、河北省地矿中心实验室肖凡、中国仪器仪表学会分析仪器分会曹以刚等。 火焰原子荧光光谱仪SK-880型产品形式审查会议现场  目前原子荧光光谱分析领域中广泛被认知的技术是蒸气发生(或称为氢化物发生)—原子荧光光谱法。不过,同样是成功研制了氢化物发生—无色散原子荧光光谱仪(1979年)的西北有色地质研究所郭小伟先生,在1997年再次发明了火焰原子荧光光谱仪,拓展了原子荧光检测范围。火焰原子荧光光谱仪利用雾化器将含被测元素的样品溶液雾化形成气溶胶后,与燃气混合传输至原子化器并在燃气火焰中原子化后进行检测,其使用液化石油气燃烧所得的火焰作原子化器。该成果由西安索坤技术开发有限公司(北京金索坤技术开发有限公司)商品化。  火焰原子荧光光谱技术是金索坤公司独有的产品技术,相较氢化物发生—原子荧光,具有自己的特点和独特的应用。尤其在检测痕量金方面具有很强的针对性,与石墨炉-原子吸收或ICP-MS比较,具有灵敏度高、重现性好、分析速度快、性价比高等特点。目前,火焰法原子荧光测金仪已经广泛应用于黄金矿业、有色金属、地质普查找矿等领域。火焰原子荧光光谱仪SK-880型  经过多年持续不断的研发,在最初的SK-800型以及后来SK-810型、SK-830型等原子荧光测金仪基础上,金索坤在2016年推出了最新一代原子荧光测金仪SK-880型。金索坤公司总经理高树林就SK-880火焰原子荧光光谱仪的研发背景、技术创新及应用进行了详细的介绍。北京金索坤技术开发有限公司总经理高树林  SK-880型的创新主要包括雾化效率、原子化效率、激发效率、接收效率四个环节的协同改进,最终以实现灵敏度与稳定性的提高。  SK-880型仪器核心零部件改进主要包括:  喷雾器改进,提高空气流量,雾化效率稳定性获得提高 传输室的材质改用了疏水、防腐材料,使得传输稳定性获得提高 新型原子化器  原子化器结构进行了较大改进,由原来的一孔单火焰,变成了三孔、四孔、五孔、六孔、九孔的多个小火焰,并且在火焰周围设置了一圈空气小孔,起到了助燃和屏蔽作用,其结果使得原子化效率和稳定性都获得了较大提高。  激发光源方面的改进,包括了光源本身,如灯芯形状、焦距、阴极材料等的改进,使得光源的灵敏度提高了两倍、提高了激发效率、减小了干扰 还包括了光源激发角度、以及采用了双光源激发。双光源激发一方面光强、激发能量、灵敏度增加了一倍,另一方面空白稳定性大幅提高。  光路的改进,采用大尺寸透镜、短焦不等距光路,提高了发射和接收光信号效率。  在SK-880型在应用方面也有较大改进,如测金时的干扰去除技术。测金元素时,钙、镁、铝元素有干扰,SK-880型选择了合适的泡沫以及扣背景技术。泡沫对金有选择型吸附解脱,而对钙、镁、铝元素无吸附解脱作用。  就像上文所说的,火焰法原子荧光测金仪适用于黄金矿业、有色金属、地质普查找矿等领域。而SK-880火焰原子荧光光谱仪目前也已经有了使用单位,其中就包括华北有色地勘局燕郊实验室。该实验室的陈小迪代表用户单位做《焰法原子荧光测金仪(SK-880)检测微量金的应用报告》。华北有色地勘局燕郊实验室陈小迪  华北有色地勘局燕郊实验室每年承接的微量金样品有二十万件,过去主要使用石墨炉原子吸收光谱进行测试。实验室对SK-880进行了测试比对结果发现,采用SK-880与石墨炉原子吸收光谱所测得的数据准确性基本保持一致 在检出限、精密度、线性范围等方面SK-880都能够满足测试要求 而且,SK-880测试速度明显优于石墨炉原子吸收光谱法 测试成本方面,即使石墨炉原子吸收光谱采用国产石墨管和国产元素灯,其测试每个样品的成本也远高于SK-880焰法原子荧光测金仪。 专家们对火焰原子荧光光谱仪SK-880型表现出强烈兴趣  参加相关会议的专家们对SK-880型焰法原子荧光测金仪的创新技术及其特色应用表现出了强烈兴趣。一致认为,金索坤公司开发出了一种原子荧光光谱用的新型的雾化器和原子化器,使得雾化、原子化的效率和稳定性都获得了较大提高。而且,采用双灯的方式显著增强了信号的灵敏度和稳定性。SK-880型焰法原子荧光测金仪达到了国内领先水平。同时专家们也对拓展SK-880型焰法原子荧光测金仪的应用领域等也提出了改进意见。合影
  • 依据JIS K0102采用火焰原子吸收法对钠进行背景校正
    JIS K0102“工厂废水的检验方法”是日本工业标准,在众多领域有着广泛的应用。2019年3月20日,日本工业调查会针对JIS K0102作了相关修订,其中补充了采用火焰原吸法测定钠、钙、钾时,仪器应支持背景校正。但钠、钙、钾元素的测定波长为可见光区,不能用氘灯校正法准确扣除背景吸收。想要符合JIS K0102标准,就需要分析仪器采用偏振塞曼校正或自吸效应背景校正等方法,支持长波长的背景校正。 日立火焰原子吸收分光光度计采用偏振塞曼背景校正法,自推出以来40余年间备受用户青睐。下面为您介绍偏振塞曼校正法的特点和钠的测定实例。 日立偏振塞曼原子吸收分光光度计ZA3000 □ 目前在在火焰原子吸收法实现偏振塞曼校正比较困难,能实现这一技术的厂家也较少。日立ZA3000系列原子吸收分光光度计可同时对火焰和石墨炉原吸法实现偏振塞曼校正可长时间获得稳定的基线。□ ZA3000采用空心阴极灯作为测量光源,可以在全波长范围内进行塞曼背景校正。□ 打开空心阴极灯,基线就十分稳定,开机即可测量。□ 采用双检测器,同时检测样品光束和参比光束,完全实时的背景校正技术获得可信的分析结果。 锅炉水中的钠分析(火焰法)■ 测量条件■ 实验结果■ 实验表明:日立偏振塞曼原子吸收光谱仪ZA3000系列,可同时在火焰和石墨炉实现偏振塞曼背景校正。采用火焰原吸法,即使对于吸收波长在589nm的钠元素也可以完成准确的背景校正,因此符合JIS K0102标准规定的在长波长也可以完成准确的背景校正,能够快速准确的测出试样中钠含量。 关于日立偏振塞曼原子吸收分光光度计ZA3000系列热分析仪详情,请见: https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C170248.htm关于日立高新技术公司:日立高新技术公司,于2013年1月,融合了X射线和热分析等核心技术,成立了日立高新技术科学。以“光”“电子线”“X射线”“热”分析为核心技术,精工电子将本公司的全部股份转让给了株式会社日立高新,因此公司变为日立高新的子公司,同时公司名称变更为株式会社日立高新技术科学,扩大了科学计测仪器领域的解决方案。日立高新技术集团产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料,产品线更丰富的日立高新技术集团,将继续引领科学领域的核心技术。
  • 北京金索坤请您关注《谷物中镉的测定 稀酸提取 火焰原子荧光光谱法》CAIA标准正式发布
    近年来,镉大米事件层出不穷,谷物中尤其是大米中的镉元素急需检测。但是现有检测方法如原子吸收石墨炉法样品前处理过程非常长,对于突发事件时检测或者批量样品检测都不能很好满足需求。另外,原子吸收石墨炉仪器的稳定性有待提高,所以很多检测单位选择使用更高端的ICP-MS检测。但是测试成本比较高昂,不是所有实验室都有能力配备这种高端设备。同时,前处理过程依然繁琐复杂。所以为了能够更高效,更快速,更稳定的测试谷物中镉元素,由中国分析测试协会标准化委员会提出,国家粮食局科学院研究员和北京金索坤技术开发有限公司共同起草了《谷物中镉的测定稀酸提取 火焰原子荧光光谱法》CAIA标准,该标准近日正式发布,并将于2018年9月1日起正式实施。 新标准中应用火焰原子荧光光谱仪测试谷物中镉元素简化的前处理过程为称取0.1 g ~ 0.5 g试样(精确至0.001g),置于离心管中,加1%硝酸定容至20 mL,摇匀,离心5 min后测上清液。相比传统前处理方法需要几十分钟甚至几小时,该方法仅需几分钟。标准中提到的火焰原子荧光光谱仪也称之为高灵敏度快速测镉仪,该款产品是在传统氢化物发生法原子荧光光谱仪的基础上发展起来的。相比使用传统氢化法原子荧光光谱仪以及原子吸收石墨炉检测谷物中镉元素,使用火焰原子荧光光谱仪可以大大简化样品前处理过程,提高检测效率,提高仪器的灵敏度,使得Cd(镉)的检出限由0.01ng/mL提高到了0.002ng/mL,优于现有其他分析仪器设备。高灵敏度快速测镉仪—火焰原子荧光光谱仪的原理为液态样品经高效雾化器雾化后形成气溶胶,气溶胶在预混合雾化室中与燃气充分混合均匀,再通过燃烧的热量使进入火焰的试样蒸发、熔融、分解成基态原子,基态原子被高性能空心阴极灯激发至高能态,处于高能态的原子不稳定,在去激发的过程中以光辐射的形式发射出原子荧光。原子荧光的强度与被测元素在样品中的含量成正比,从而测定样品中镉的含量。 火焰原子荧光光谱仪—高灵敏度快速测镉仪的仪器特点为使用简易,前处理方法简单仅需5分钟;灵敏度高,镉的检出限小于0.002ng/mL,优于其他设备;稳定性好,测试重复性小于0.6%,保证测试结果的可靠性;测试速度快,实测每个样品约10秒,适用于大量样品检测;使用成本低,测试每个样品约为0.08元,批量测试时更经济。测试速度快:火焰原子荧光光谱仪—高灵敏度快速测镉仪除了灵敏度高,稳定性好的特点以外,测试效率大大提高,测试每个样品从进样到积分整个过程十几秒左右,适用于批量样品的测试。而使用石墨炉原子吸收光谱法测试样品中镉元素需干燥、灰化、原子化、进样测试四个阶段,每个阶段均需一定时间完成,因此每个样品的测试时间会相对较长。由下面的测试时间对比表可知,石墨炉原子吸收法测试一个样品所需时间为63秒,ICP-MS需要30秒左右,效率远低于测镉仪。 使用成本低:火焰原子荧光光谱仪—高灵敏度快速测镉仪的运行费用却远远低于其他分析仪器。应用测镉仪测试每个样品的成本不到0.1元。由下面成本对比表中的数据可知,测试一个样品,石墨炉原子吸收法的使用成本是火焰原子荧光法(测镉仪)使用成本的3~7倍。使用ICP-MS的测试成本则会更高。 更多关于火焰原子荧光光谱仪—高灵敏度快速测镉仪的分享介绍可以关注金索坤网络讲堂视频。北京金索坤作为市场上唯一一家只专注研发、生产原子荧光光谱仪的高新技术企业,会在原子荧光技术研发的道路上不断探索乾坤,研制出更多具有多快好省的分析仪器服务广大实验室分析检测人员。为国产仪器的发展进步不断添砖加瓦。 金索坤SK-博析原子荧光光谱仪(原子荧光光度计)
  • “毒胶囊”中Cr快速检测的首选工具—塞曼原吸火焰
    近日曝光的&ldquo 毒胶囊&rdquo 事件引起了社会的广泛关注。在人们关注药品本身是否为&ldquo 良心药,放心药&rdquo 的同时,也把目光同样聚焦到了空胶囊中Cr等有毒有害元素的快速检测上。 天美公司采用Z-2000系列塞曼原子吸收分光光度计可以高质高效地解决这一难题。Z-2000系列的原子吸收光度计使用塞曼背景校正法,背景校正的波长是190~900nm,两个检测器完全同时的检测原子吸收信号和背景吸收信号,使测量的灵敏度有了很大的提高,又没有噪声的影响,所以可以使用火焰法进行Cr检测,使分析时间从每300秒一个样品,降低到3秒钟一个样品,分析的准确性,稳定性完全符合国家药检的规定,分析方法的检出限可以做到Cr&le 0.1ug/L。而传统的氘灯原子吸收光度计因为受到氘灯能量和发射噪声的限制,在Cr 359.3nm的分析波长处不能进行背景校正,因而不能应用于Cr的火焰法分析。此类原子吸收分光光度计在检测Cr时只能使用石墨炉方法。 天美公司同时提供应用塞曼火焰检测&ldquo 毒胶囊&rdquo 中Cr等有毒元素的火焰微量进样直接分析法、简易加标分析方法、石墨炉检测10-13g/L的分析方法。相关文件信息请访问: http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100322/down_202805.htm http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100322/down_203009.htm
  • 新品上市 | 智能、安全、高效,拥有众多标签的ADP5全自动石墨消解仪正式上市
    你在实验室是否在为样品的前处理而苦恼?是否还在为消解流程的繁杂而头痛?通常实验室检测的样品是无法直接进行仪器分析,需要经过前处理转换成仪器可以分析测定的溶液状态,即样品消解过程。目前大部分实验室还在使用传统的湿法消解来进行样品前处理,然而实验室中样品种类繁多,前处理工作繁琐复杂,容易引起检测误差,更甚者会有大量的安全隐患。如此可见传统的湿法消解复杂且不安全,现随着智能化的快速发展,其仪器设备的自动化也在不断的更替繁衍,聚光科技子公司北京吉天仪器有限公司(以下简称“吉天仪器”)作为国产研发生产前处理设备近20年的仪器厂家,有着责无旁贷的责任和义务,旨为实验室样品前处理消解工作更智能、更高效和更安全。吉天仪器研发团队首先深入市场展开调研,全面了解所有样品的消解过程,将样品的消解工作做详细划分,再根据每个样品的特点进行分类实验,最终研制出新一代高效智能的ADP5全自动石墨消解仪,它大大的提高了仪器的自动化程度,其加液、摇匀、消解、赶酸、定容等流程可以自动完成,同时还全新升级了安全机制,可以利用PAD远程监控,避免实验操作人员接触有毒试剂。ADP5全自动石墨消解仪1 整机耐酸防腐整机防腐设计,样品接触区域无金属裸露,提高仪器使用寿命。2 石墨加热区采用高精度PID控温系统和石墨加热块,工作区温度准-确、稳定、均匀,确保样品消解一致性。采用双石墨块设计,两个石墨块可独立控制,运行不同消解方法,50mL和100mL消解管可同时使用。3 加液系统多个试剂泵设计,可同时添加多种不同消解试剂,无交叉污染,加液精准高效。非接触式超声波传感器,配合高精度注射泵,实现样品精-准定容。管路自动清洗设计,避免样品之间、消解试剂之间交叉污染。4 工作软件人性化设计界面,配有动画演示,易于操作。支持PAD远程监控,减少有害试剂接触,保障人员健康。多种运行监控,消解报告导出功能符合实验室管理要求。HJ 694-2014水质汞、砷、硒、铋和锑的测定原子荧光法HJ 491-2019土壤和沉积物 铜、锌、铅、镍、铬的测定火焰原子吸收分光光度法GB 5009.11-2014食品安全国家标准 ,食品中总砷及无机砷的测定心中有光,自当全力以赴,吉天仪器作为有二十多年历史的国产实验室仪器品牌,成立至今始终将推动国产仪器的发展作为使命,不断的探索技术前沿,稳步的追求创新发展,立志为国产仪器的“明天”全力以赴。
  • 岛津发布河水标准物质及自来水中镉的无火焰原子吸收分析法
    根据日本「关于部分修改水质标准相关省令等的省令」(厚生劳动省令第十八号)(2010年2月17日),自来水中镉的标准从0.01 mg/L以下修改为0.003 mg/L以下。新标准已从2010年4月1日开始实施。在新标准中,从过去的4种分析方法中删除了火焰原子吸收法,采用的3种分析方法,1. 无火焰原子吸收法,2. ICP发射光谱分析法,3. ICP质谱分析法。本文介绍对于由日本分析化学会提供的作为认证标准物质的JAC0302河水标准物质(添加),以及在自来水中添加浓度相当于标准值1/10的镉所制成的样品,以无火焰原子吸收法进行分析的实例,并介绍简便的自动稀释再次测定功能。 ■装置和测定条件 装置 主机 AA-7000原子化部 GFA-7000自动进样器 ASC-7000 ASK-7000 分析波长 228.8 nm 狭缝宽 0.7 nm 电流值 8 mA 亮灯方式 BGC-D2 石墨管类型 热解石墨管 进样量 2~20 μL(合计进样量为25μL) 温度程序 干燥 120 ℃灰化 500 ℃原子化 1800 ℃净化 2400 ℃ 标准液浓度 上限浓度0.0012 mg/L(1.2μg/L) 干扰抑制剂 硝酸钯水溶液5 μL (含钯100 ppm) ■测定结果 制作工作曲线时使用了自动进样器的自动稀释、添加功能,因此,只需在自动进样器中放入稀释液、标准液原液(2 ppb)、干扰抑制剂(硝酸钯水溶液)就可制作工作曲线。根据测定结果。河水标准物质获得了与认证值一致的结果。自来水中添加浓度相对于标准值的1/10的样品,无论真度还是精度都获得了良好的结果。 AA-7000的自动进样器(ASC-7000+ASK-7000)配备了自动稀释再次测定功能。如果使用此功能,则在未知样品浓度超过设置上限时,可以自动地减小采样量重新进行测定。输入未知样品上限浓度,选择自动稀释再次测定,则在测定超过设置上限浓度的样品时,自动减小采样量进行再次测定。自动稀释再次测定的稀释倍率自动地输入自动稀释栏中,显示在实际浓度栏中。通过使用此自动稀释再次测定功能可减轻分析者进行再次测定时的负担。 欲知详情请点击基于无火焰原子吸收法的河水标准物质及自来水中镉的分析。关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所为扩大中国事业的规模,于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司。 目前,岛津企业管理(中国)有限公司在中国全境拥有12个分公司,事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州分析中心;覆盖全国30个省的销售代理商网络;60多个技术服务站,构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地,已构筑起了不仅面向中国客户,同时也面向全世界的产品生产、供应体系,并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以“为了人类和地球的健康”为目标,岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。
  • 萃取富集-石墨炉原子吸收法测试工业废水中铊含量
    铊及铊化物都具有剧毒,铊对动植物的毒性远大于铅、镉、汞等其他重金属。《GB 31573-2015 无机化学工业污染物排放标准》中规定涉铊的无机化合物工业企业,其车间或生产设施废水排放口的铊总量限值为0.005 mg/L。现行水质中铊含量测定标准《HJ 748-2015 水质铊的测定石墨炉原子吸收分光光度法》中列出了两种测试方法:沉淀富集法和直接法。直接法对于基体复杂的废水样品而言,基体影响大,且灵敏度不足,准确性存疑;沉淀富集法则需要用到溴水(剧毒试剂)、离心机(额外的实验设备)等,对实验室管理体系要求较高,增加了企业的管理成本。珀金埃尔默开发了一种利用铁盐和溴化钾试剂对废水样品中的铊进行萃取富集处理的方法,有效去除碳酸锂生产企业排放废水中的复杂基质,并降低对石墨炉原子吸收光谱仪的灵敏度要求,大大简化了处理过程,节省企业的管理成本,结果准确可靠,是一种高性价比的企业内控检测方法。仪器和试剂本次实验使用的是PerkinElmer™ 900T型火焰-石墨炉一体式原子吸收光谱仪,配置铊元素无极放电灯(Tl-EDL)。样品处理用到的试剂有:硫酸、磷酸、盐酸、铁(III)盐(即硫酸铁或氯化铁)、溴化钾、甲基异丁基酮(MIBK),纯度要求在分析纯以上。前处理精确量取废水样品25mL于烧杯中,加入铁盐试剂,盐酸,混匀后置于150 ℃ 电热板上加热,待无气泡冒出后,提高加热温度使溶液近干。取下稍冷后,加入硫酸(1+4),加热数分钟,用水转移至50mL比色管中,加水定容至35mL,加入溴化钾试剂,摇匀。静置,加入磷酸,加水定容至50mL刻度,摇匀。向比色管中准确加入5 mL甲基异丁酮(MIBK),充分振摇数分钟,待静置分层后,取上层有机相测试。样品分析仪器测试参数石墨炉升温程序标准溶液与样品测试谱图如下图所示,峰型左右对称呈正态分布形状,出峰时间在1秒左右,表明石墨炉温度程序对样品合适。标准溶液和样品溶液Tl测试谱图标准曲线和样品测试结果见下图,萃取富集-石墨炉原子吸收法测试TI的结果与ICP-MS法一致,加标回收符合方法验证要求。通过萃取富集的处理方式,样品中低浓度Tl元素可以浓缩至有机相中,相应的限量指标也从原来0.005 mg /L转变为0.025 mg/L,同时原本干扰大的基体组分也去除干净,大大降低对仪器的灵敏度要求。萃取富集石墨炉法Tl标准曲线AAS和ICPMS测试结果想要了解更多测试细节,欢迎扫码下载应用报告。扫描上方二维码即可下载资料
  • 中国铁道科学研究院订购莫帝斯热辐射火焰传播测试仪
    p 铁科院始建于1950年,是我国铁路唯一的多学科、多专业的综合性研究机构。按照国家科技体制改革的总体部署,根据铁道部《关于铁道部科学研究院转制方案的批复》(铁政法函[2000]461号)要求,2000年开始由事业单位转制为企业单位。目前已发展成为集科技创新、技术服务、成果转化、咨询监理、检测认证、人才培养等业务为一体的大型科技型企业。 /p p & nbsp /p p 铁科院下设17个单位,包括机车车辆研究所、铁道建筑研究所、通信信号研究所、运输及经济研究所、金属及化学研究所、电子计算技术研究所、节能环保劳卫研究所(铁路节能环保技术中心、铁路卫生技术中心)、标准计量研究所(铁道部产品质量监督检验中心、中铁铁路产品认证中心、国家轨道衡计量站、国家铁路罐车容积计量站)、科学技术信息研究所、基础设施检测研究所(铁道部基础设施检测中心)、铁道科学技术研究发展中心、国家铁道试验中心、铁道技术研修学院(铁路继续教育培训中心)、铁科院(北京)工程咨询有限公司、深圳研究设计院、后勤服务中心、嘉苑饭店。院属全资公司32个、控股公司7个。 /p p 铁科院现有职工5800余人。其中中国工程院院士2人,双聘院士1人;百千万人才工程国家级人选2人,享受国家政府特殊津贴的科技人员193人,现任铁路专业技术带头人22名。 /p p & nbsp /p p 铁科院拥有亚洲唯一的国家环行铁道试验基地,以及国家铁路智能运输系统工程技术研究中心、高速铁路系统试验国家工程实验室、高速铁路轨道技术国家重点实验室、机车和动车组牵引与控制国家重点实验室、国家城市轨道交通装备试验线等5个国家级实验室,装备有各类专业实验室40余个,实验装备6991台套。 /p p & nbsp /p p img style=" WIDTH: 448px HEIGHT: 436px" title=" 37-IMO火焰传播测试仪-500k.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201509/uepic/2d99eb84-6fa2-4b05-b4aa-12de77bbbe1c.jpg" width=" 633" height=" 634" / /p p 近日,中国铁道科学研究院金属及化学研究所订购莫帝斯IMO热辐射火焰传播测试仪,用于轨道交通非金属材料的测试及研究。这是继公安部四川消防研究所、国家船舶制品检测中心、广州建筑工业研究院有限公司、中国南车株洲时代新材有限公司以及江苏科技大学后的该测试仪器的第六个客户。 /p p & nbsp /p p 莫帝斯所生产的IMO热辐射火焰传播测试仪,充分吸收了国外先进仪器的制造经验,结合了更为现代的燃气和空气混合及控制方式,热辐射通量曲线同标准完美符合,质量上乘,深受使用客户的信赖。 /p p & nbsp /p p 相信和中国铁道科学研究院金属及化学研究的再度合作,可为我国轨道交通阻燃事业提供强有力的设备保障,同时为我国高铁的安全运行保驾护航! /p
  • 石墨烯传感器可让小分子“现形”
    科技日报北京7月12日电 尽管科学家因为石墨烯无与伦比的属性而对其青睐有加,但迄今为止,其实际应用仍然乏善可陈。不过,瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)生物纳米系统实验室和西班牙光子科学研究所的科学家们在最新一期的《科学》杂志上宣称,他们利用石墨烯独特的光学和电子学属性,研制出了一种具有超高灵敏度的分子传感器,可以探测蛋白质或药物小分子的详细信息。  在红外吸收光谱学这种标准的探测方法中,光被用来激活分子。不同分子的振动不同,借由这种振动,分子会显示其存在甚至表现自己的“性格”。这些“蛛丝马迹”可在反射光中“读出”。但在探测纳米大小的分子时,这一方法的表现差强人意。因为照射分子的红外光子的波长约为6微米,而目标分子仅几个纳米,很难在反射光中探测到如此微小分子的振动。  于是,石墨烯受命于危难之间。研究合作者丹尼尔罗德里戈解释道,如果让石墨烯拥有合适的几何形状,其就能将光聚焦在表面上的某个特定点上,并“倾听”附着其上的纳米分子的振动。他说:“通过使用电子束轰击并使用氧离子蚀刻,我们在石墨烯表面弄了一些纳米结构。当光到达时,纳米结构内的电子会振荡,产生的‘局域表面等离子体共振’可将光聚集在某个点上,其与目标分子的尺度相当,因此,能探测纳米大小的结构。”  除此之外,这一过程也能揭示组成分子的原子键的属性。研究人员称,当分子振动时,连接不同原子的原子键会产生多种振动,不同振动之间的细微差别可提供与每个键的属性以及整个分子的健康状况有关的信息。为了找出每个原子键发出的“声音”从而确定所有的频率,需要用到石墨烯。在实验中,研究人员对石墨烯施加不同的电压,让其“调谐”到不同的频率,从而能“阅读”其表面上的分子的所有振动情况,而使用目前的传感器无法做到这一点。研究人员海蒂斯奥特格说:“我们让蛋白质附着在石墨烯上,并用这一方法,得到了分子全方位的信息。”  研究人员表示,这种简单的方法表明,石墨烯在探测领域拥有不可思议的潜能,奥特格表示:“尽管我们研究的是生物分子,但这一方法或许也适用于聚合物和其他物质。”
  • 石墨烯等离子超介质可使药检达单分子水平
    据物理学家组织网1月14日(北京时间)报道,一个由英国曼彻斯特大学和法国艾克斯—马赛大学人员组成的研究小组,开发出一种新型的等离子超介质探测设备,利用了奇点光学中超常相位拓扑的性质,能通过简单的光学系统就看到单个分子,并在几分钟内分析出它的成分,药物检测精确度提高了3个数量级,可用于人体药检、机场安检、爆炸物探测等。相关论文发表在最近出版的《自然材料》上。   “该设备的总体设想是要通过一种简单的光学系统,如显微镜,来看到单个分子,真实地看到它们。”领导该研究的萨沙格里乔科说。他提出了一种新的传感设备:一种具有黑暗拓扑性的人造材料。这种设备极其灵敏,而其灵敏性是来自它的光相位拓扑性能,即使附着一个小分子也能引起反应。   奇点相位的超常性质是研究许多重要物理现象的关键,通过控制光相位,人们能造出“扭曲的”光子流,如光涡流结 打断相位使之分离,就会产生奇点光场。而等离子超介质经过恰当设计就会显出一种拓扑性,从而在其附近产生突然的相位改变。利用这一性质能造出一种等离子共振传感器,从根本上提高探测的灵敏度。   为了测试该设备,研究人员给一种等离子超介质涂了一层石墨烯,然后将氢气导入石墨烯上面,利用可逆的石墨烯氢化反应来测试其灵敏度。“石墨烯是用于检测分子灵敏性的最佳材料之一,可以很容易地把氢分子以可控的方式附着在上面。”格里乔科说,他们证明了该设备能探测到单个生物分子水平。通过验血可以检测人体内的毒素或药物,几分钟就能出结果,精确度比现有设备高出3个数量级。   研究人员指出,这一概念性论证结果提供了一种更简单的、可升级的单分子免标记生物感测技术,使药物检测更加快捷精确,可用于检查运动员是否服用了违禁药物以及机场或机密要地的安检,预防恐怖分子藏匿爆炸物、不法商贩走私药物等,还可能探测人们感染了哪种病毒。   格里乔科说,奇点光学是一门新兴学科,研究的是光在超常相位的性质,他们的成果显示了这一学科在实际应用方面的巨大价值。这只是个开始,它可能对药物与病毒探测、安全检查等产生深远影响。   总编辑圈点:   童话《豌豆公主》里,隔着十二张床垫和二十张鸭绒被,公主仍然能感觉出一颗豌豆的凹凸。英、法科学家开发的新技术,让仪器也具备了这样的灵敏度——增加一个分子,仪器就能察觉出“凹凸”。超级材料石墨烯,相当于一张平滑的床垫,为检测提供了纯净的光学背景,使微小形状的干扰也变得很显著。依靠新开发的这种精密探测手段,今后的医学检测可能不必借助生化试剂,直接“看”到病毒的模样,这将大大方便医生的快速诊断。
  • 《西安宣言》欲推动石墨烯“一带一路”国际合作
    p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 9月20日,正在西安举行的2018中国国际石墨烯创新大会上,由来自英国、西班牙、希腊等20多个国家石墨烯领域的代表联合签署了《西安宣言》,旨在推动石墨烯“一带一路”国际合作。这将成为全球石墨烯产业发展的里程碑。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 中国石墨烯产业技术创新战略联盟秘书长李义春在接受科学网记者专访时表示,每年大会期间,与会代表都会根据当年研发、产业状态,在举办地联合发布一份宣言。而从2014年外方代表勉强为之,到如今热切参与宣言初稿的修改、纷纷响应宣言落实,无不证明我国已在石墨烯产业形成了主导地位。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 李义春还提及了签署《西安宣言》时的一件趣事:“签完字,西班牙纳米科技研究所教授斯蒂芬· 罗氏,还举起食指放在嘴边,问我要不要歃血为盟。”他认为,这是大家合作信心和决心的体现。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 记者了解到,通过《西安宣言》,参与方将在石墨烯产业的标准化、知识产权、技术转移等各领域进行全方位合作。欧盟石墨烯旗舰计划标准委员会主任、国际电工委员会IEC/TC1133标委会秘书长诺伯特· 法布利西斯还将在石墨烯创新大会闭幕式上宣读该宣言整体内容。 /p p style=" text-align: justify " br style=" text-indent: 2em text-align: left " / /p
  • 石墨烯前沿最新综述精选(内附石墨烯网络研讨会参会福利)
    石墨烯具备超强导热性与导电性、以及轻质高强、柔性、透明等无比伦比的特性,被誉为“新材料之王”,应用前景十分广阔。自2004 年问世以来,关于石墨烯的研究热度持续不减,新兴研究领域不断被开拓。本文对近期石墨烯领域的部分综述进行盘点汇总,以此总结该领域最新前沿科研成果,以飨读者。(鉴于篇幅的原因不能面面俱到,如有遗漏,欢迎大家留言补充。)宁波材料所在石墨烯复合硅碳负极材料及其高能量密度锂离子电池方面取得进展动力电池、消费类电池等终端产品对高能量密度锂离子电池需求越来越强。目前,产业界主要采取硅碳复合路线来提升硅基负极应用水平,但高比容量的硅碳负极材料嵌/脱锂过程体积膨胀巨大,循环过程中活性材料会发生结构失效导致电接触变差,表面固体电解质膜反复破裂/再生导致电解液快速消耗,锂离子电池可逆容量迅速衰减。针对硅碳负极材料的体积膨胀问题,中国科学院宁波材料技术与工程研究所刘兆平研究团队从源头出发,创新性地构筑了高机械稳定的自机械抑制石墨烯复合硅碳负极材料。刘兆平团队将氧化亚硅和石墨烯浆料在液相体系混合均匀,其中沥青作为添加剂,通过喷雾干燥、高温热处理和化学气相沉积等一系列工艺,制备类球形的石墨烯/沥青裂解碳封装硅氧化物复合负极材料(SiOx/Graphene/C,简称SGC),SGC复合负极材料可维持石墨烯宏观结构的完整性和机械稳定性。自机械抑制石墨烯复合硅碳负极材料制备研究表明,SGC复合负极材料可抑制SiOx摄锂量,降低体积膨胀,提升循环稳定性。该高性能石墨烯复合硅碳负极材料已成功实现产业化,研制出能量密度达350-400Wh/kg的系列新型高能量密度锂离子电池。俄罗斯借石墨烯涂层开发出新材料:用“微电厂”取代电池技术俄罗斯国立研究型技术大学与俄罗斯科学院微电子技术问题研究所科研人员,通过沉积石墨烯涂层技术开发出一种独特的硅纳米复合材料,这一研发成果将加速直接放置在电子产品印刷电路板上的“微电厂”技术的发展。俄罗斯国立研究型技术大学半导体与电介质材料科学系副教授叶卡捷琳娜戈斯捷娃解释说:“我们提出了独一无二的方法,在硅结构整个深度的孔道内壁上沉积多层石墨烯涂层。目前没有其他方法可以生产用于高效微燃料电池的电极。这种电源不仅可以为设备提供长期备用电源,而且可能会随着时间的推移取代电池。”郑大《ACS Nano》:MXene/石墨烯气凝胶实现超强电磁波吸收!郑州大学申长雨院士和刘春太教授课题组通过定向冷冻法和肼蒸汽还原法制备得到一种新型的含有磁性Ni纳米链锚定的三维MXene/石墨烯复合气凝胶(命名为NiMR-H)。特殊的取向结构和介电/磁性组分的异质界面有利于获得优异的吸波性能,具有良好的阻抗匹配、多重极化和电/磁耦合效应。NiMR-H气凝胶制备示意图及结构形貌表征图中国科大实现二维石墨烯室温铁磁性中国科学技术大学国家同步辐射实验室教授闫文盛研究组与副研究员孙治湖合作,通过磁性金属原子精确可控掺杂策略,实现二维石墨烯的室温铁磁性。该研究组利用两步浸渍—热解的方法,在氮原子辅助下,将钴原子掺杂在石墨烯晶格中,样品在室温下饱和磁化强度为0.11emu/g,居里温度达到400K。通过同步辐射软、硬X射线谱学技术和多种X射线谱学解析方法,研究人员证实样品中的钴是以平面四边形四氮化钴结构单元原子级分散于石墨烯晶格中的,排除了磁性起源于钴相关第二相的可能,四氮化钴结构单元是室温铁磁性的主要来源。精确可控的钴原子掺杂激活石墨烯室温铁磁性曹原一周连发两篇《Nature》:魔角石墨烯再次突破021年4月1日,来自美国麻省理工学院的曹原(通讯兼第一作者)&Pablo Jarillo-Herrero等研究者,通过进行热力学和输运测量,研究了魔角扭曲双层石墨烯(MATBG)的对称性破缺多体基态和非平凡拓扑现象。同时,也使魔角石墨烯的理论和实验都更趋近于一个统一的框架,为我们开发新型的量子材料,带来了更多可能。4月7日,曹原再发《Nature》,本文是关于魔角石墨烯中的Pomeranchuk效应的熵证据。当前相关态的杂化特性和能量尺度的大分离对于双层扭曲石墨烯中相关态的热力学和输运性质具有重要意义。山西大学:利用OAT法实现超高垂直石墨烯薄膜生长山西大学激光光谱研究所陈旭远教授团队在三维竖直石墨烯制备及储能应用领域取得突破性进展,研究成果近日发表在《ACS Appl. Mater. Interfaces》上。该团队开发了一种氧辅助“修正”(OAT)工艺以消除过密的石墨烯片层,阻止片层随时间增长而聚集,克服了生长过程中竖直石墨烯厚度饱和的现象。未聚合的竖直石墨烯陈旭远团队利用这种方法合成了高达80微米的超高竖直石墨烯,并应用于超级电容器中,获得了241.35mF cm–2的面积比电容,展现出了优越的电化学性能及储能能力。值得注意的是,80微米的高度并非该合成技术所能达到的最大值,通过氧辅助“修正”工艺可以获得任意高度的竖直石墨烯。这项工作对于高负载竖直石墨烯的合成具有重要的指导意义。与IC兼容的制造工艺和出色的储能能力使得OAT竖直石墨烯在集成芯片、器件领域中具有非常大的应用潜力。 《ACS Macro Letter》3D打印明胶氧化石墨烯墨水实现自发成肌分化釜山国立大学Dong-Wook Han与韩国亚洲大学Ki Dong Park教授团队在高分子领域顶刊《ACS Macro Letters》上发表了其最新研究成果,由富含酚的明胶(GHPA)和氧化石墨烯(GO)组成的3D可打印生物墨水,是诱导肌发生的材料的组成部分,可通过双重酶介导的交联反应原位形成水凝胶网络。原位可固化的GO/GHPA水凝胶可以成功地用作3D可打印的生物墨水,以提供合适的细胞微环境,并促进C2C12骨骼肌成肌细胞的成肌分化。总体而言,研究团队建议功能性生物墨水可能在肌肉组织工程和再生医学中有用。GO/GHPA水凝胶基质的3D生物打印和理化特性“石墨烯检测技术及应用进展”主题网络研讨会随着业界对石墨烯的高度关注,我国石墨烯研发和产业化得到了快速发展,但其产业化仍然面临诸多挑战和问题。石墨烯的“杀手锏”级应用仍在探索中,石墨烯标准、检测体系不完善,产品鱼龙混杂,市场亟需标准化。基于此,仪器信息网联合国家石墨烯产品质量监督检验中心、全国纳米技术标准化技术委员会低维纳米结构与性能工作组,将于2021年5月11日举办 “石墨烯检测技术及应用进展”主题网络会议。邀请业内专家以及厂商技术人员就石墨烯最新应用研究进展、检测技术、检测方法、质量评价体系及标准化等展开探讨,推动我国石墨烯产业健康发展。会议日程报告主题报告人单位绝缘衬底表面石墨烯晶圆生长研究进展王浩敏中国科学院上海微系统与信息技术研究所待定刘峥国家石墨烯产品质量监督检验中心待定谭平恒中国科学院半导体研究所石墨烯导热增强复合材料与热界面材料林正得中国科学院宁波材料技术与工程研究所二维半导体及异质结的生长与光电性能调控肖少庆江南大学石墨烯等低维纳米材料的标准化动态和展望丁荣全国纳米技术标准化技术委员会低维纳米结构与性能工作组更多报告邀请中……报名方式扫描下方二维码或点击以下链接即可进入报名页面。(会议链接:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/Graphene2021/) 报名参会加入会议交流群,随时掌握会议动态
  • 火焰原子荧光打造国产仪器品牌 创新走出国门
    近年来,受到单边主义、保护主义的影响,特别是中美贸易交锋使得全球贸易不确定不稳定因素不断增加。中国作为全球制造业大国,要想继续保持对外贸易的竞争力,就必须发展科技创新,用新产品开拓市场。由此可以看出无论在国内还是国外,只有科技创新才可以赢得更多的主动权和话语权。金索坤公司一直以科技创新为企业发展的原动力,技术上不断探索,致力于为原子荧光技术的发展探索乾坤。其中火焰法原子荧光光度计的问世是金索坤公司多年创新成果的体现,金索坤励志于通过创新型原子荧光产品打造具有中国自主知识产权的国产仪器名牌,让产品走出国门,服务全世界各地用户。自郭小伟教授带领团队完成氢化法原子荧光光度计的研发后,因为原子荧光光度计检出限低、灵敏度高、抗干扰力强等优势逐渐被广泛应用于砷、汞等重金属元素的检测中。而由于能够有效发生氢化反应的元素有限,局限了氢化法原子荧光光度计的检测元素范围及应用领域。为了拓展原子荧光光度计检测元素的范围,郭小伟教授带领课题组开始了火焰法原子荧光光度计的研发并取得成功。从起初的SK-800到SK-880再到金索坤今年推出的SK-典越火焰原子荧光光度计产品,历经多年的研发探索,金索坤推出的新一代火焰原子荧光光度计产品已经广泛应用于矿石中贵金属的检测及谷物、饲料及土壤等样品中镉、汞等重金属的元素分析。与传统氢化法原子荧光光度计产品相比,火焰原子荧光光度计在原理的改进不但拓展了检测元素范围,还提高了仪器的测试性能,为国产仪器的科技创新添上了浓墨重彩的一笔。2017年2月13日,SK-880测金仪火焰原子荧光光度计产品在经过北京市理化分析测试中心的实地检测后,产品鉴定组专家一致认为: 该产品达到了国内先进水平,国内未见技术特征相同的国内公开文献报道,具有首创性。与传统的测金方法相比,应用SK-880测金仪有以下特点:首先是灵敏度高,测金的检出限小于0.05ng/mL;稳定性好,重复性指标小于0.6%;测试速度快,检测每个样品耗时小于5s;检测成本低,测试一个样品检测费用不足0.1元。另外,SK-880测金仪火焰原子荧光光度计还获得了第十七届北京分析测试学术报告会及展览会(BCEIA 2017)金奖。除了火焰法原子荧光产品的研发,金索坤团队同时也做了大量的应用研究,与众多单位协同制订相关标准,便于用户实际应用火焰原子荧光产品。例如金索坤与国家地质实验测试中心等单位共同起草了《区域地球化学样品分析方法 第35部分:金量测定 泡沫塑料富集-火焰原子荧光光谱法》行业标准。有了SK-880测金仪这种创新型的原子荧光产品,让具有中国自主知识产权的分析仪器走出国门,到目前为止,金索坤的火焰原子荧光产品已经售往印度尼西亚、朝鲜、缅甸、老挝、越南、柬埔寨和埃塞俄比亚、刚果金等东南亚及非洲国家。未来,金索坤公司会不断推陈出新,用更多的创新型火焰原子荧光产品服务更多用户。“巩固外贸传统优势,拓展外贸发展空间”是习近平总书记为推动外贸高质量发展指明的方向。金索坤公司作为原子荧光行业的领跑者会一如既往地为原子荧光技术的发展探索乾坤,用更加优质的原子荧光光度计产品打造名牌产品,促进国际贸易。金索坤SK-880 测金仪(火焰原子荧光光度计)
  • 新世纪“材料之王”——石墨烯在空天推进和动力领域的应用
    太空环境由极端温度、真空、微流星体、太空碎片和太阳黑子活动引起的大变化组成。航天器和航天系统的设计和建造很大程度上依赖于这些参数。暴露在这些恶劣环境下的系统表面由于原子氧的存在而产生破损。因此,高强度和刚度的先进工程材料使20世纪的月球探索时代成为可能,人类探索火星和更远的目的地将需要新一代的材料。20多年来,在纳米尺度(一维小于100nm)合成和加工材料的独特性能吸引了各行各业的关注,这些特性包括大表面积、高纵横比、高各向异性、可定制的电导率和导热系数以及独特的光学特性等。这些特性可用于制备高强度、轻量化和多功能结构、新颖的传感器以及具有高度可靠的环境控制能力、能够屏蔽辐射的储能系统。可持续技术改进的交织性质使纳米材料成为航空航天应用的理想材料。纳米材料可以集成到复杂的航空几何结构中,减少制造技术中的废物产生。这也可用于轻量化和无需耗时维护的机身和结构的设计。石墨烯结构由单层厚度的六方晶格碳原子组成,具有高强度、高刚度、低密度、高电导率和导热率。石墨烯具有高的载流子传输速率,表现出比铜导体好的导电性,比硅半导体更好的材料。石墨烯基复合材料应用于航空航天工业,能有效地减轻重量,提高材料强度,从而减少排放,减少燃料消耗,最终实现更绿色和更清洁的环境。以石墨烯为基础的先进纳米材料在航空工业中,得到了广泛的认可和应用。本文主要从以下三方面进行综述: (1)简述石墨烯结构及其性能特征;(2)主要介绍石墨烯在空天推进和动力领域的热门应用方向,例如复合推进剂,热管理,电极材料,光帆材料等方面;(3)石墨烯未来在空天领域的应用前景和挑战。一、石墨烯结构及其特性石墨烯由单原子厚度的sp₂杂化碳原子同素异形体组成,呈二维(2D)平面蜂窝状晶格。也是构成石墨、碳纳米管、富勒烯等多种碳的同素异形体的基本单元。如图1所示,具有二维碳原子结构的石墨烯,可以通过堆叠形成三维的石墨,也可通过卷曲形成一维的碳纳米管,或者通过包裹形成零维的富勒烯。图1 (a)石墨烯及碳的同素异形体;(b)石墨烯的晶格结构,属于相邻两个碳格A和B的碳原子以圆点表示;(c)石墨烯的能带结构;(d)石墨烯起伏表面模型图。早在1940年,就有理论认为,二维的石墨烯处于非稳定热力学状态,无法在有限温度下自由存在。因此,一直仅是一个学术概念。直至2004年,曼彻斯特大学利用简单的机械剥离方法成功获得单层石墨烯,从而证实它可以稳定存在。石墨烯的蜂巢晶格结构由密集分布在六边形点阵上的碳原子构成,原子排列十分紧密。碳原子以sp₂电子轨道杂化,在平面内形成3个σ键,键角120°,键长约为0.142nm(图 1(b)),2pz轨道电子在垂直于平面方向形成大π键。石墨烯具有特殊的能带结构,由简单的紧束缚模型可以计算得出,它的导带(π*带)和价带(π带)在布里渊区的两个锥顶点K和K´交于一点,称为Dirac点,进而形成圆锥状的低谷。同时,通过观测发现,石墨烯并不是一个完美的平整的二维结构,而是在微观状态下表现出一定的起伏(图 1(e)),这也被认为是石墨烯能够在室温下自由稳定存在的原因。由于其优异的化学稳定性、高载流子迁移率、低密度和光学透明度等特性,在传感器、光子和电子器件等领域被认为是一种很有前景的材料。这一新型碳材料也从此开辟了一个崭新的研究方向,以其令人兴奋的独特性质,涉及的领域覆盖化学、力学、医学、电子智能及众多交叉学科,并由此创造了潜在的巨大经济价值与广阔的应用前景。二、石墨烯在空天推进领域热门应用方向航空航天应用历来是先进材料的驱动力,从太空飞行器的强化碳-碳热保护系统到先进的推进动力系统。只有工程纳米材料的应用才能满足需求,使得航空航天发展更进一步。(一)复合推进剂石墨烯的应用目前也已经扩展到复合推进剂领域,主要用于提高推进剂的热分解、导热以及力学性能。研究最多的就是复合固体推进剂含能组分的热分解,分解速率的提升对于提高推进剂的燃烧性能至关重要,而热分解又主要依赖于催化剂体系。传统上广泛使用的催化剂主要是一些过渡金属及其氧化物。它们的催化能力依赖暴露出来的金属活性位点的数量,然而其往往容易发生团聚,降低催化活性。为了克服这一问题,纳米碳材料已经被广泛作为催化剂载体,以抑制催化剂颗粒的团聚,提高其催化能力。以石墨烯为基底负载无机纳米颗粒的方法主要有非原位复合和原位复合。非原位复合是将预先制备好的纳米颗粒直接附着在石墨烯上,但是由于兼容性问题以及改性剂可能影响到与含能材料之间的相互作用,所以以原位复合方法制备复合推进剂的方法研究的较多。原位复合是通过在石墨烯表面上由各种前驱体制备出纳米颗粒的方法。根据制备手段不同原位复合可以分为还原法、电化学沉积法、水热法、溶胶-凝胶法。石墨烯原位复合纳米材料的制备方法中,电化学沉积法、溶胶/凝胶法由于工艺复杂或原料昂贵,不适合大规模生产。水热法相对于化学还原法的优势在于避免了还原剂的使用,还可以负载金属氧化物纳米颗粒,纳米颗粒分散度高,粒径小且对负载纳米颗粒的性状调控性更强。在实际应用中,根据负载的燃烧催化剂选择不同的方法制备。DEY等采用微波法制备了直径约20~30nm的Fe₂O₃粒子均匀分散在石墨烯片上的Fe₂O₃/Graphene复合粒子,作为AP的催化剂,并对其催化性能进行研究。研究发现,随着Fe₂O₃/Graphene含量的增加,催化作用也明显增强,同时指出Fe₂O₃/Graphene能够有效加快AP系推进剂的燃烧速率。复合固体推进剂的导热问题是导弹、火箭系统安全性与可靠性研究中的重要问题。一方面,由于推进剂不可避免地需要承受极端恶劣和复杂的温度环境,温度的变化很容易导致内部应力的产生;另一方面,导热系数对推进剂的点火和燃烧性能具有关键性的作用。以高分子粘结剂为基体的复合固体推进剂导热系数通常较低,这使得其在承受大幅度温度冲击时,热量无法快速传递,导致装药内部温度分布不均匀或呈梯度分布,进而产生严重的内部热应力,直接引起内部裂纹甚至结构破坏。石墨烯由于具有极高的导热系数和较轻的质量,目前已经广泛作为导热填料用于复合材料。这种具有二维结构的新型轻质碳材料实际上已经在含能材料导热性能的提升方面发挥了作用,如对于高聚物粘结炸药导热系数的提升。张建侃等总结了石墨烯应用于固体推进剂的研究进展的基础上,提出非氧化石墨烯由于导热系数高,适合经非共价改性后分散于推进剂基体中,增强基体的导热性能。此外,复合固体推进剂力学性能的不足将导致药柱无法承受冲击、振动、过载等复杂载荷的作用,进而产生裂纹,增大燃烧面积,引起发动机内压升高,甚至导致爆炸。为了提高复合推进剂的力学性能,在基体中添加纳米材料已经成为提高推进剂力学性能的重要手段。文献指出,石墨烯应用于复合推进剂,可以有效增强推进剂的力学性质。(二)热管理石墨烯纳米材料目前正被纳入各种航天热防护材料和热管理,以提高在各种气或热流动条件下热稳定性和机械完整性的极限。为特殊航天任务材料系统提供多功能的研究也在进行中。由于航空工业的发展,复合材料基体的耐热性和烧蚀性能提出了更高的要求。由于树脂具有良好的加工工艺等性能,被广泛用作耐烧蚀材料的主要基体。为了进一步改善烧蚀材料的性能,石墨烯由于其独特的结构,表现出优异的热稳定性能、力学性能、导电性能等特点,是制备先进复合材料的理想增强体。这些复合材料用于高超声速飞行器前缘的热保护系统、火箭喷管和固体火箭发动机的内部绝缘以及导弹发射设施结构。研究发现,氧化石墨烯/酚醛树脂/碳纤维复合材料的热稳定性和烧蚀性能得到了显著提高,这是因为GO在聚合物基体中的分散良好,GO与酚醛基体之间的界面相互作用强,以及热解后的层状碳结构。与其他样品相比,GO含量为1.25%的样品在烧蚀率、热扩散率和热稳定性方面表现最佳。该复合材料在不同温度下具有恒定的热扩散率,炭产率和烧蚀率分别提高了10%和51%。MA等为了提高碳纤维/ 酚醛复合材料的烧蚀性能,采用纳米填料对纤维增强体界面进行改性。首先,通过将低浓度的GO(0.1%)加入到碳/酚醛(CF/PR)中,结合实验和计算分析氧化石墨烯(GO)对提高复合材料抗烧蚀性能。氧化石墨烯填充复合材料在热阻方面的优势与氧化石墨烯的加入提高了PR的炭收率和纤维的石墨化。分子动力学模拟表明,即使浓度很小,基体内的氧化石墨烯也可以作为炭化PR石墨化晶体生长的核剂。在极端烧蚀温度下,纤维-基体界面处的氧化石墨烯可以与纤维结合。促进了石墨烯-纤维界面stone-throwing-wales缺陷(xy平面)和sp₂杂化(z方向)的形成,进一步提高了纤维的石墨化程度。文中还研究了两种纳米材料填充 CF/PR复合材料的界面、热性能和烧蚀性能。特别是,氧化石墨烯(GO)和石墨氮化碳(g-C3N4)被用于生产低负载(0.1%)的复合材料。通过氧乙炔火焰试验研究了复合材料的烧蚀性能。石墨烯填充和g-C3N4填充复合材料的抗烧蚀性能比原始复合材料分别提高了62.02%和22.36%,线性烧蚀速率的降低是导热系数、烧焦层和纤维石墨化程度共同作用的结果。氧化石墨烯填充复合材料的机理是氧化石墨烯可以显著提高纤维表面的石墨化程度,并进一步提高其抗高温烧蚀的耐热性。而在g-C3N4填充的复合材料中,较厚的纤维直径和烧蚀区炭化层可以分散可燃气体,提高抗氧化性能。此外,将石墨烯均匀地分散在丁苯橡胶基体中,显著提高了聚合物基纳米复合材料的抗烧蚀性能。多孔结构在烧蚀试验过程中形成,它增强了蒸腾和蒸发过程,降低了背面的温度升高。橡胶复合材料的极限拉伸强度和橡胶的肖氏硬度A得到有效提高,而断裂伸长率随着填料与基体比的增加而降低。与有机硅、天然橡胶和乙丙橡胶纳米复合材料相比,丁苯橡胶复合材料在暴露于超高温和剪切流后显示出很好特性。ARABY等制备了苯乙烯-丁二烯橡胶和石墨烯聚合物纳米复合材料。当纳米颗粒含量达到10.5%阈值时,产生导热和界面通道,此时导热系数最高。此外,如图2所示,辐射冷却正在成为一种越来越有吸引力的被动热管理方法,它利用周围环境中的光谱辐射特性。通过机械可重构石墨烯的选择性中间膨胀发射率控制,其中机械拉伸和释放会引起石墨烯的受控形态变化。利用太阳光谱吸收太阳辐射加热(从200nm~2.5μm,可见到近红外波长)并利用大气透射窗口(从8μm~14μm,中红外波长),通过将热量重新发射到外层空间来冷却表面。用于航空航天应用的系统和表面需要动态温度控制以获得最佳系统性能,同时满足个人舒适度和维护设备功能的热需求,并避免过热。能够在不同光谱范围内加热和冷却否定了使用具有相当均匀的高或低发射率值的传统材料,并且由于缺乏对发射率的动态调制,可调节温度的需要是刚性冷却表面无法实现的。同时,由于石墨烯良好的导热性,基于废热反射导热的石墨烯散热器在空间光伏聚光器上得到了应用,不仅降低了成本,在降低质量密度,比功率的提升方面都起到至关重要的作用。图2 (a)基于皱褶石墨烯的选择性发射;(b,c)褶皱节距的变化可利用太阳辐射和大气窗口来辐射冷却(10 μm)和加热(290nm)。(三)电极材料目前,小型化、自动化、以功能为中心的设备的快速发展,使星际任务和近地空间探索的实现更近一步。先进的纳米结构材料的引入促进了全球智能多样化的平台在电力、仪器和通信方面取得进步。然而,仍然缺乏高效可靠的推力系统,能够在长期部署期间支持小型卫星和立方体卫星的精确机动。此外,航空和空间系统需要可靠的电力生产、存储和传输,无论是短期还是长期活动。现有的能源系统正在被纳米材料创新所取代或补充。以石墨烯为基础的更好的工程纳米材料正在不断改进。MARKANDAN等使用氧化铝增韧氧化锆(ATZ)作为结构材料制造了一个微型推进器,氧化钇稳定氧化锆-石墨烯(YSZ-Gr)作为电极材料。YSZ-石墨烯不仅可以作为电解分解硝酸羟铵溶液的电极,还可以起到阻尼作用。这种微型推进器作为主推进系统具有潜在的应用,可用于卫星星座编队飞行中的快速轨道转移。离子推进器阴极(如图3(a)所示)的关键挑战在于减少或完全消除阴极的推进剂消耗,显著提高阴极的使用寿命,以及减少白炽部分的热损失。通过使用纳米多孔材料、纳米管和石墨烯,可以确保减少气体消耗。这个问题的最佳解决方案是通过使用高发射材料和表面结构完全消除通过阴极的气体通量。垂直排列的石墨烯薄片显著提高推进器效率的,作为无推进剂体系下的良好候选者而备受关注,如图3(b)所示。图3 (a)常用的热发射阴极示意图;(b)纳米多孔材料,垂直排列的石墨烯薄片直接生长在纳米多孔氧化铝上(比例尺:200nm)。(四)光帆材料基于石墨烯的轻型帆的推进系统因其灵活性和无需携带燃料这一特性而成为行星际和星际任务的候选技术。轻型航行也是唯一现存的空间推进技术,可以让我们在人类的一生中访问其他星系。为此举办的蜻蜓计划竞赛,就旨在评估激光驱动的光帆星际探测器发送到另一个恒星系统的可行性。这种大规模光操纵石墨烯光帆对实现星际探索和直接空间运输是具有深远意义的。如图4(a)所示,ZHANG等使用大块石墨烯泡沫在宏观尺度上观察到其直接光推进。这种三维石墨烯材料的新形态,使其不仅能够吸收不同波长的光,而且可以使用瓦级的激光,甚至阳光,按照一种新颖的光致电子喷射机制,直接推进到亚米尺度。如图4(b)所示,GAUDENZI与其合作伙伴制作了由铜网格支撑的石墨烯微膜二维帆叶,并在微重力环境下测试了光诱导位移。提出的材料设计消除了帆所需的光学和机械性能,从而大大降低了帆的总质量,并为利用石墨烯机械强度的高反射2D帆打开了大门。此外,PERAKIS等设计了石墨烯作为夹层的低密度和高反射率的三明治轻帆,达到指定加速度比目前最先进的镀铝的聚酯薄膜太阳帆材料性能更好。图4(a)石墨烯海绵在激光照射下向上推进和光致旋转示意图;(b)帆在激光照射下的垂直位移,显示了帆在微重力和真空中的不同位置(侧视图):释放后(左)和在450nm、100mW的激光下加速350ms后(右) 。(五)其他领域由于太空环境由极端温度、真空、太空碎片和太阳黑子活动引起的大变化构成,那么先进的纳米复合材料被用于航空航天飞机结构和太空环境恶劣气候的涂层以及微电子系统的开发就变得非常的有意义。石墨烯霍尔效应传感器具有低热漂移,适用于航空航天应用的电力电子模块中的电流实时监测,可在高达500K的温度下工作。随着温度的升高,临界电子性质的变化,特别是载流子浓度和载流子迁移率的变化,这些参数是受实现传感器的石墨烯层狄拉克点Dirac点所独特影响的。利用门控优化石墨烯霍尔传感器可以实现低温度系数下的高灵敏度霍尔效应测量。此外,在其他星球上的生境开发受到多种标准的制约,其中之一就是空间碎片的撞击破坏。Kuzhir在纳米级厚度的铜催化剂膜和介质SiO₂基底之间通过催化化学气相沉积工艺合成Ka波段多层石墨烯薄膜,石墨烯薄膜的厚度由原子力显微镜直接表征,仅显示了样品上纳米级的小波动。所研究的薄膜厚度不超过5nm,且有一定的粗糙度。石墨烯只有千分之一的皮肤深度,吸收损耗造成的电磁屏蔽效率非常高,达到35%~43%的入射功率水平上。制造的石墨烯薄膜在室温下具有高度的导电性,在可见的范围内具有非常高的透明性,并具有非常好的热学和力学性能,可能成为制造纳米级厚度的电磁干扰防护涂层的有趣的技术材料。此外,特殊的三维导电链结构对轻质,柔性的导电纳米复合材料具有很强的吸引力,尤其是在降低材料的制造价格和良好的加工性能方面。聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合材料通过将石墨烯排列成仿珍珠层状序列三维结构,在石墨烯含量不足的情况下表现出更高的力学性能、各向异性电导率和优越的电磁辐射屏蔽效率。掺杂0.4%质量分数的导电颗粒电磁辐射屏蔽效率达到42dB,沿排列方向的电导率为32S/m。在2500 ℃下热处理气凝胶后,聚合物纳米复合材料的电磁辐射屏蔽效率和电导率分别变化为65dB和0.5S/m。在0.15%的超低浓度,热处理温度800℃条件下,其电磁辐射屏蔽效率可达25dB。表明各向异性石墨烯/PDMS层板在超低石墨烯含量下通过结构调控获得了更高的电磁屏蔽效率。环境控制和生命支持系统技术是纳米材料的沃土,长期的人类太空探索带来了最大的挑战。无论是在相对安全的低地球轨道内的短期任务,还是艰难的长期任务,如前往遥远的星球。可靠的空气、水和食物供应;废物管理系统;功能性的可居住空间都是必不可少的。包括在国际空间站上的低轨道运行,已经为生命支撑技术提供了一个有用的试验场,随着航天国家为前往火星等目的地的长期任务做准备,在低轨道运行中测试技术被认为是一项重要的指标。目前的生命支撑技术的可靠性和性能相对较差,需要采用高比表面积和导电纳米材料作为提高系统整体性能的途径之一。碳纳米管仲胺功能化以实现二氧化碳去除,这是生命支持技术不可或缺的功能,并解决当前系统的局限性,包括可再生性和高功耗。在最好的条件下,水的净化和回收是具有挑战性的,但微重力环境的增加和多年耐用性的必要性推动了基于纳米材料的水过滤系统的几个例子。富勒烯在水净化方面已显示出非常好的前景,美国宇航局赞助的使用碳纳米管的纳米级过滤技术已发展成为一种商业产品。尽管可扩展性仍然存在问题,但多孔石墨烯是一种积极研究的水过滤材料,吸引了大量的关注,如图5所示。图5 (a)纳米多孔石墨烯水脱盐示意图;(b)具有亲水键的纳米孔示意图。三、结束语本文首先对石墨烯的结构和理化性质进行了介绍,并简要阐述各性能在具体应用中的重要作用;然后,综述了石墨烯纳米材料在航空航天领域的各方面(复合固体推进剂、热管理和智能光帆等)前沿领域的应用现状。石墨烯及其复合材料的制备已得到较快发展。其中,石墨烯在复合固体推进剂中的应用目前主要集中在提高推进剂含能组分的热分解和燃烧性能方面,而在导热和力学性能方面的研究则相对较少,且制备方法单一,以简单的共混为主,缺乏针对性的设计和性能的控制。而且对石墨烯的性能增强机理缺乏深入的分析。在热管理方面,导热系数、产炭性能和纳米颗粒分散对聚合物纳米复合材料的烧蚀性能和绝缘性能都有影响。酚醛树脂仍然是这一应用中被广泛研究的聚合物,纳米陶瓷颗粒与碳基的复合纳米填料的结合似乎是下一个热管理趋势。此外,在太空电力推进领域,新型石墨烯基纳米材料和微电子机械系统支持的离子液体推进器解决方案,这是为微加工和纳米结构推进器阵列的实现提出了方案。另外,一种可能的低成本,高时效的纳米制造工艺,用于飞机储能和生命支持设备。与传统解决方案相比,这些纳米复合材料应用了纳米材料的整合,并与太空任务和探索计划相结合,可以节省成本和时间。石墨烯在很多领域的研究仍处于探索阶段,石墨烯材料在极端环境中的行为将扩大我们的基本理解和潜在应用,将促进人类在太空的探索。石墨烯基纳米材料未来的研究重点需要着眼于以下几个方向:(1)一种降低开发成本的潜在解决方案是创新材料-建模和模拟与实验测试和表征方法相结合,可以降低开发和鉴定成本。将有助于跨越纳米工程材料的性能转化为宏观尺度上的现实。(2)大规模构造石墨烯材料的集成方法,以保持在石墨烯纳米尺度上注意到的性能和批量实现。它们占地面积小,功耗低,耐辐射,非常适合太空应用。(3)将纳米石墨烯材料集成到最先进类型的电力推进装置中,利用纳米材料的独特特性,提高其效率和使用寿命。另外,进一步创造出一个自适应(自清洁表面,自愈合修复机制,自我愈合)推进器。
  • 如何为石墨烯研究降本增效?—访苗雁鸣博士
    2004年,英国曼彻斯特大学的Geim等使用将胶带粘在一块石墨上然后再撕下来的简单方法,首次制备并观察到单层石墨烯,开启了石墨烯材料的研究热潮。石墨烯具有理想的单原子层二维晶体结构,由六边形晶格组成,这种特殊的结构赋予了石墨烯材料独特的热学、力学和电学性能。10多年来石墨烯的研究及其制备快速发展,应用日益广泛。石墨烯材料的制备和加工技术不论是实验室制备还是大规模商业化生产,始终受到高度关注。仪器信息网特别采访了QUANTUM量子科学仪器贸易(北京)有限公司(暨Quantum Design中国子公司,以下简称QD中国)销售总监苗雁鸣博士。苗雁鸣 博士Quantum Design中国子公司销售总监石墨烯制备和加工技术研发的现状和挑战在石墨烯材料的研究热潮下,石墨烯制备技术的研究也在不断吸引着科研人员的探索。苗雁鸣博士谈到,经过几年的发展,石墨烯在制备技术上已经取得了较大的进步。石墨烯的研究离不开材料制备设备,据介绍,微机剥离是最早的石墨烯制备方法,制备的石墨烯质量也较高,但其可控性较差,制得的石墨烯尺寸较小且制备效率较低,不适合大规模生产。外延生长法需要超高真空和较高的温度,条件较为苛刻,且难以控制石墨烯的吸附能量和附生形态。氧化石墨还原法是大量制备石墨烯的手段之一,但是由于强酸的氧化性也会引入很多缺陷,影响石墨烯的性能。CVD制备石墨烯工艺仍有待进一步的提高,以降低生产成本,但是CVD仍被广泛认为是最有可能大规模商业化生产石墨烯的手段。传统的大型薄膜生长设备价格昂贵,单价甚至高达数百万,用户预算压力大。即使用户购买了小型设备,薄膜生长条件的摸索往往也需要耗费大量时间,对使用人员提出了较高的要求。苗雁鸣博士表示,即便是国产设备也以大型生产设备为主,小型台式设备较少,即使有所涉及,也因市场和投入原因在产品性能,如控制、自动化及薄膜生长精度方面都有所欠缺。除了石墨烯的制备技术外,石墨烯以及二维材料的应用和加工技术也是研究重点。例如,在石墨烯的逐层刻蚀、二维材料层内量子点的制备,以及精准刻蚀方面,传统硅基半导体的刻蚀工艺功率较大,容易导致材料刻蚀边缘部分变性而影响性能,因此还有待进一步的优化和调整。针对二维材料的精准刻蚀和加工技术在未来的新型材料和器件方面必定会有更广泛的应用。QD中国联合Moorfield为用户提供台式高精度薄膜制备与加工系统QD中国基于对国内已有用户群体的了解,认识到目前国内对高性能的小型薄膜制备设备是有广泛需求的。QD中国最终选择了英国Moorfield nanotechnology 公司作为战略合作伙伴。Moorfield公司已经成立26年,他们在欧洲为科研用户和企业用户提供多种产品和技术服务,其生产的设备已经进入了欧洲的顶级实验室,诸如曼彻斯特大学、剑桥大学、帝国理工学院、诺森比亚大学、巴斯大学、埃克塞特大学、伦敦玛丽女王大学、哈德斯菲尔德大学、亚森工业大学、西班牙光子科学研究所和英国国家物理实验室等都是Moorfield的用户和长期合作者。Moorfield台式系列产品有石墨烯/碳纳米管快速制备CVD系统、磁控溅射和金属/有机物热蒸发系统、精准刻蚀和热处理系统,包含了从材料制备到加工的整个过程。QD中国会根据用户的具体研究方向和内容推荐最为适合的设备和制备方案。相对于同类产品,Moorfield所开发的设备具有小巧,智能,灵活的特点,但性能已经可以和大型设备相媲美。在性能优良的基础上让用户有更好的使用体验。台式高性能CVD石墨烯/碳纳米管快速制备系列—nanoCVD苗雁鸣博士表示,Quantum Design以测量起家,产品追求自动化和智能化,以解放用户。Moorfield的台式设备为完全触屏,可以通过屏幕设定进行自动生长薄膜,沉积的薄膜能够贴合用户需求。薄膜生长往往需要摸索条件,耗费大量时间,而nanoCVD针对常见的几种应用,内置部分可自动控制氛围、生长时间等参数,设置自动进行薄膜沉积,中间各种操作流程切换也无需用户干预,从开始制备到取出样品最快只要30分钟。在探索制备工艺以及研究石墨烯应用方面为用户节省了大量时间。nanoCVD不仅是为用户提供了一台设备,更是为用户提供了石墨烯的制备方案。台式超精准二维材料等离子软刻蚀系统—nanoETCH在石墨烯加工方面,Moorfield软离子刻蚀设备nanoETCH可以实现对石墨烯的逐层刻蚀、层内缺陷制造、石墨基材的表面处理等精准的加工。苗雁鸣博士介绍,相对于传统硅基材料的快速刻蚀,nanoETCH的特点主要体现在“精准”和“软”上,传统硅刻蚀的功率较大,称之为硬等离子体,mW级输出功率的nanoETCH则称之为软等离子体,对刻蚀功率的精准控制可以实现对石墨烯的逐层刻蚀,在刻蚀的边缘部分也不会对材料的物理性质造成影响,并且不会使光刻胶变性,出现难以去除的残留物。在二维材料的层内制造点缺陷可以调节材料能带结构,对于材料在器件应用方面的研究是有很大帮助的。对于石墨基材表面的处理有利于使石墨基材的表面更为干净、一致,有利于剥离出更大尺寸的石墨烯。台式精准气氛\压力控制高温退火系统—ANNEAL为制备高质量的样品,Moorfield推出台式精准气氛\压力控制高温退火系统。退火和热处理大家首先想到的就是管式炉或者箱式炉,但是这些比较粗放的热处理方式在条件的控制上不够精准,对于很多条件要求苛刻的材料只能是大量退火“择优”挑选,并且可重复性较差。而对真空或者特殊气氛有要求的材料就更难以处理了。Moorfield台式精准气氛\压力控制高温退火系统是利用薄膜材料生长的理念来对材料进行热处理,将退火上升到样品制备的高度和精度。将材料放入真空腔体,系统可配分子泵满足高真空的要求,系统还可以配备“尾气”稀释处理模块,可满足包括氢气在内的各种气氛的要求。不止于石墨烯研究的薄膜沉积技术2020年底推出的nanoPVD和nanoCVD在引入国内一年的时间中就受到了广泛关注,已经有诸如西湖大学、宁波大学、大连理工以及一些企业用户等多个项目成交,还有一些项目正在进行中。从开始摸索到略有门路,苗雁鸣博士深感这一市场广大,因为二维材料本身应用很广,不光是科研,还有一些研究所、研发单位以及一些公司等方方面面都会涉及。各行各业几乎都会用到这种镀膜的设备,苗雁鸣博士感叹道。薄膜生长技术可以应用在各行各业,石墨烯只是其中比较受关注的领域。苗雁鸣博士表示,石墨烯其实只是其中的一个方面,因为石墨烯是比较热门的,所以专门研发了一套系统,其他的薄膜,包括金属薄膜、半导体薄膜等,都可以用PVD和CVD的方法生长,台式nanoPVD可以帮助用户进行新材料、新体系的探索,为用户提供更多可能。苗雁鸣博士提到,最近Moorfield薄膜生长设备的用户英国剑桥大学christopher j. russo教授研究组利用高质量的薄膜生长与加工技术制备了用于冷冻电镜样品制备的“hexaufoil”金属网,该金属网使得冷冻电镜观察生物大分子样品时样品的位置漂移小于1Å,进一步提高了冷冻电镜的成像质量,成果刊登在2020年10月的science杂志上。Moorfield台式设备的推出完善了QD中国在材料领域从制备、加工到测量的服务。苗雁鸣博士表示,如果客户有特别的需求,Moorfield也可以进行定制,根据用户需求进行设计加工,生产贴合用户需求的设备。设备的开发要与市场结合,nanoCVD是针对石墨烯的专用设备,如果有市场需求,未来还将开发更多其它类型的专用设备。如今,Moorfield薄膜生长设备已在材料领域中逐渐崭露头角。
  • 科学家研发石墨烯材料传感器可检测分子级气体浓度变化
    英国南安普顿大学和日本先进科学技术研究所的科学家研发了一种以石墨烯为原材料的传感器,能检测出室内空气污染且精度极高。这一研究近日发表在《科学进展》期刊上。新研发的传感器可以感应到来自建筑、家具用品的二氧化碳分子以及挥发性有机化合物(VOC)气体分子。近年来,由个人居住环境中的空气污染引起的健康问题与日俱增。  这些有害化学气体的浓度水平一般在几十亿分之一(ppb),用现有的环境传感技术难以检测到,因为这些传感器只能检测到浓度为百万分之一(ppb)的此类气体。  该研究团队研发出的石墨烯传感器在通电后,可使单个的二氧化碳分子一个一个吸附到石墨烯材料上,并在分子水平上检测其浓度。其原理是:装置中的石墨烯材料采用单原子悬浮束式层状结构,石墨烯材料周边有弱电场分布。当单个二氧化碳分子或挥发性有机气体分子接触或离开石墨烯材料时,石墨烯的电阻率受影响发生改变,传感器能够检测到这种变化,由于能够检测到分子级的浓度变化,因此这种传感器拥有相当惊人的精度。在试验中,原型传感器可检测到一分钟内30ppb的二氧化碳浓度变化。而且传感器非常紧凑小巧,科学家相信其有望应用于制成便携廉价的空气污染监测装置。
  • VSFG光谱可在分子水平测量石墨烯等二维材料的“润湿性”
    材料的润湿性是液体跟固体表面保持接触的能力,它跟亲水性成正比,跟疏水性成反比。它是固体最重要的特性之一,了解不同基材的润湿性对各种工业应用至关重要,如海水淡化、涂层剂和水电解质。到目前为止,大多数关于基质润湿性的研究都是在宏观层面进行的。润湿性的宏观测量通常是通过测量水接触角(WCA)来确定的,水接触角是水滴相对于基材表面的角度。然而在分子水平上准确测量基材和水之间的界面所发生的事情目前是非常困难的。目前使用的微观测量技术如基于反射的红外光谱或拉曼光谱则都无法有选择地观察界面水分子。因为在整个液体中,水分子的数量远远大于与表面接触的分子,界面水分子的信号则会被液体中的水分子的信号所掩盖。为了克服这一限制,韩国首尔基础科学研究所(IBS)内的分子光谱学和动力学中心(CMSD)和韩国大学联合展开的一个研究小组发现,振动和频率生成光谱(VSFG)可用于测量二维材料的润湿性。该小组利用VSFG光谱成功地测量了石墨烯和水之间的界面中水分子的振动模式。VSFG是一种有用的技术,它可以将宏观测量结果跟分子水平的特性联系起来。它是一种表面选择工具,利用其自身的表面选择规则来研究界面分子,并且它具有非常好的表面分辨率--只有几个分子层。据了解,研究小组确定了石墨烯将基材的润湿性投射到其表面的独特能力,这被称为“润湿透明度”。他们观察到,石墨烯的润湿透明度随着石墨烯层数的增加而减少,当石墨烯的厚度超过4层时就消失了。这是第一个描述石墨烯表面在分子水平上超过一定层数后变得疏水的观察。此外,研究人员还定义了VSFG润湿性的新概念,即形成强氢键的水分子跟形成弱氢键或无氢键的水分子的比率。VSFG的润湿性跟粘附能密切相关,粘附能是由观察到的宏观WCA测量值计算出来的。这证明VSFG是定义材料表面润湿性的一个有效工具。通过利用VSFG的润湿性,研究人员实时测量了石墨烯的润湿性。而使用传统的WCA实验不可能实时观察润湿性。因此这表明VSFG可以成为一种决定性的技术,用于测量任何不能应用水接触角测量的空间封闭界面上的水粘附能量。除了石墨烯之外,VSFG光谱学有望阐明其他低维材料的润湿性。这项研究的论文第一作者Eunchan Kim指出:“这项研究证实了VSFG光谱可以作为测量润湿性的通用工具。我们证明了通过VSFG光谱测量以前无法观察到的复杂系统的润湿性的潜力。”CMSD主任CHO Minhaeng教授指出:“通过VSFG光谱,我们正在研究石墨烯及其他二维功能材料如氧化石墨烯和六方氮化硼的微观特性。通过这些,将有可能解决阻碍二维功能材料商业化的各种问题。”
  • 中国国际石墨烯资源产业联盟成立 全球设18分部
    由中国国际石墨烯资源产业联盟主办、中国科技产业化促进会等支持的2016(北京)国际石墨烯产业高级研讨会在北京召开。中国国际石墨烯资源产业联盟也正式成立,全球设18个分部。  研讨会上,中国国际石墨烯资源产业联盟宣布,中国国际石墨烯资源产业联盟正式成立。联盟的成立意味着这是国际石墨烯领域中,地域最广、起点最高、门类最全的集资源、科技、企业、资本、人才、信息、知识产权、产业促进等为一体的国际交流互动平台,标志着联盟将全面推进全球石墨烯产业化发展。  联盟成员由全球从事石墨烯制备和应用研究的大学、科研院所及国际范围内的石墨烯重点应用企业、金融投资机构、协会等组成, 是一个开放性的、国际非营利组织。目前,在全球石墨烯制备技术和产业化应用起步阶段,联盟以促进国际范围内的石墨烯产业发展为目标,面向世界,搭建开放性的石墨烯产业、科技、金融国际交流合作平台,建立产学研信息、知识产权等资源共享机制,推动有关标准、评价、质量检测体系建设,推进石墨烯制备技术和产业化应用。  中国国际石墨烯资源产业联盟高级顾问、外交部原部长、中国公共外交协会会长李肇星在研讨会上致辞时表示,国与国之间的交往最重要的一条就是相互尊重,在此原则上寻找共同点互利合作,国际性联盟促进行业发展、造福人民的理念是一致的。联盟应扩大开放,利用好全球资源和市场,致力于创新、创造和平台建设,完善产业链,开展国际标准与合作。把联盟打造成具有国际影响的,能发挥实实在在作用的石墨烯行业的国际超级联系人。  中国国际石墨烯资源产业联盟理事长张景安在致开幕词时表示,联盟将搭建一个国际化的平台,在促进科技成果交流、推动产业化进程的同时,着重推进石墨烯领域标准体系的建设,为中国乃至国际石墨烯产业的健康、规范、有序发展作出贡献。  诺贝尔奖获得者、曼彻斯特大学教授安德烈海姆表示,从世界范围来看,各国在专利申请方面都存在共同问题,即科研机构申请的专利数量远远超过企业,但真正做成商业化的较少。目前,在商业化应用方面中国处于引领位置,这主要由于中国对石墨烯的发展非常重视和支持。  中国国际石墨烯资源产业联盟在全球共设立18个分部,名分部在合作的基础上,可独立运营,共同打造多元化的国际交流和技术合作平台,每家会员单位都可以随时得到国际石墨烯领域最新信息,科研人员可通过联盟平台寻求资本的帮助,让成果迅速进入市场,满足产业发展的需要。此次研讨会上,联盟向首批9个国家和地区分部授牌,包括美国洛杉矶、纽约、澳大利亚悉尼、葡萄牙里斯本、新加坡、印度新德里、日本东京、中国台湾和香港分部。  中国国际石墨烯资源产业联盟成立后,将全面推进石墨烯制备技术和产业化应用。
  • 研究人员开发出生产3D打印氧化石墨烯的新方法
    p style=" margin-top: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em " span style=" font-family: " microsoft=" " color:=" " line-height:=" " 西班牙艾克斯-马赛大学陶瓷与玻璃研究所(ICV)和微电子与纳米科学研究所的研究人员已使用3D打印的氧化石墨烯支架作为轻质混合结构的基础,该结构保留了许多石墨烯的理想特性,包括导电性和水吸附能力。 /span /p p style=" margin-top: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em " span style=" text-indent: 0em " 研究人员用醇盐前体溶液渗透了氧化石墨烯支架,以生产杂化结构,这些杂化结构显示出潜在的适用性 /span span style=" text-indent: 0em " ,例如污染物去除,水过滤,催化,药物输送以及能量产生和存储。 /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " span style=" font-family:arial, helvetica, sans-serif" br style=" color: rgb(51, 51, 51) white-space: normal " / /span img src=" https://www.3ddayin.net/uploads/allimg/201214/1-2012140R159223.jpg" alt=" " width=" 620" style=" border: 0px color: rgb(51, 51, 51) font-family: " microsoft=" " lucida=" " sans=" " font-size:=" " white-space:=" " / br style=" color: rgb(51, 51, 51) font-family: " microsoft=" " lucida=" " sans=" " font-size:=" " white-space:=" " / strong span style=" line-height: 2 font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) " 用于通过渗透3D rGO支架(a,b),用碱性蒸气胶凝(c)和乙醇洗涤(d)来制造二氧化硅(或SiAl)/ rGO杂化物的合成过程示意图。图片来自《欧洲陶瓷学会杂志》。 /span /strong /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em " strong span style=" font-family: " microsoft=" " color:=" " line-height:=" " 3D打印石墨烯的局限 /span /strong br style=" color: rgb(51, 51, 51) font-family: " microsoft=" " lucida=" " sans=" " font-size:=" " white-space:=" " / span style=" font-family: " microsoft=" " color:=" " line-height:=" " /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.5em margin-top: 10px " span style=" font-family: " microsoft=" " color:=" " line-height:=" " 石墨烯是一种碳的同素异形体,已成为与能源生产和微电子学相关的研究以及生物医学和传感等新技术的开发中的常见元素。对该材料的轻质性能,高电导率和导热率以及机械强度非常期望。尽管许多石墨烯的潜力来自于以单层形式部署该材料,但利用石墨烯进行3D打印仍然面临巨大挑战。 /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.5em margin-top: 10px " span style=" font-family: " microsoft=" " color:=" " line-height:=" " 但是,弗吉尼亚理工大学和劳伦斯· 利弗莫尔国家实验室(LLNL)的研究人员在开发出一种高分辨率3D打印方法(涉及将石墨烯分散在凝胶中以制成3D可印刷树脂)之后,采取了进一步措施来利用石墨烯的潜力。 LLNL还与加利福尼亚大学圣克鲁斯分校的团队合作,研究了用于储能设备中基于石墨烯的气凝胶电极的3D打印技术。 /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.5em margin-top: 10px " span style=" font-family: " microsoft=" " color:=" " line-height:=" " 石墨烯还被用于创建3D打印的自感应装甲和交通网络的现代化。在其他地方,新研究揭示了与石墨烯表面接触时水的结构如何变化。最近,诺丁汉大学增材制造中心的研究人员在使用石墨烯的电子设备进行3D打印方面取得了突破,开发了基于喷墨的3D打印技术,该技术可以为取代单层石墨烯作为接触材料铺平道路。 2D金属半导体。 /span /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px text-align: center " img src=" https://www.3ddayin.net/uploads/allimg/201214/1-2012140R3421U.jpg" title=" 研究中制造的格子“桁架”和回旋3D打印石墨烯" alt=" 研究中制造的格子“桁架”和回旋3D打印石墨烯" width=" 620" height=" 508" style=" border: 0px color: rgb(51, 51, 51) font-family: " microsoft=" " lucida=" " sans=" " font-size:=" " white-space:=" " / br style=" color: rgb(51, 51, 51) font-family: " microsoft=" " lucida=" " sans=" " font-size:=" " white-space:=" " / strong span style=" line-height: 2 font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) " Virginia Tech / LLNL研究中制造的格子“桁架”和回旋3D打印石墨烯。图片来自Material Horizons /span /strong /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px " span style=" font-family: " microsoft=" " color:=" " line-height:=" " strong 创建氧化石墨烯-二氧化硅结构 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px line-height: 1.5em " span style=" font-family: " microsoft=" " color:=" " line-height:=" " 氧化石墨烯被认为是生产具有高孔隙率,导电性,柔性和大表面积的3D连接的轻量结构的可行构建基块。科学家旨在通过将其他材料锚固到3D石墨烯结构上以形成混合材料或复合材料,来解决氧化石墨烯的一些缺点,例如其机械性弱点和易受火焰伤害的缺点。 /span /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px line-height: 1.5em " span style=" font-family: " microsoft=" " color:=" " line-height:=" " 首先,研究人员使用由氧化石墨烯纳米片制备的水性油墨,3-D Inks LLC的三轴机器人自动铸造系统和RoboCAD软件对3D打印的氧化石墨烯支架进行了3D打印。通过直径为410μm的针将支架打印到由16层均匀分布的杆组成的长方体中,这些杆相对于相邻层成直角放置。然后将结构放入液氮中冷冻10秒钟,然后将其冷冻干燥(冷冻干燥)并在石墨炉中以1200摄氏度进行处理以增强氧化石墨烯的还原作用,从而将其冷冻。 /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.5em margin-top: 10px " span style=" font-family: " microsoft=" " color:=" " line-height:=" " 此时,3D打印的氧化石墨烯结构的尺寸为12x12x5mm。下一步涉及通过研究人员所说的溶胶-凝胶途径渗透氧化石墨烯支架,其中涉及低温凝胶与氨蒸气的交联。制备了包含原硅酸四乙酯,乙醇,去离子水和盐酸的两种溶液,分别称为SiO2溶胶(二氧化硅)和SiAl溶胶(二氧化硅-氧化铝)。将氧化石墨烯支架在不透气的容器中半浸入每种溶胶中五分钟,然后将其放置在刚好位于液面上方的静止平台上。将样品在室温下放置24小时,以通过氨催化引起浸渍结构的延长缩合和刚度。然后,用乙醇洗涤支架以除去任何蒸气残余物。 /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.5em margin-top: 10px " img src=" https://www.3ddayin.net/uploads/allimg/201214/1-2012140R50a63.jpg" title=" 比较不同材料的扫描电子显微镜(SEM)图像" alt=" 比较不同材料的扫描电子显微镜(SEM)图像" width=" 620" height=" 289" style=" text-align: center text-indent: 2em color: rgb(51, 51, 51) border: 0px " / /p p style=" padding: 0px 0px 10px margin-top: 0px margin-bottom: 0px color: rgb(51, 51, 51) text-align: center " microsoft=" " lucida=" " sans=" " font-size:=" " white-space:=" " text-align:=" " span style=" font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) " strong span style=" font-size: 14px font-family: arial, helvetica, sans-serif line-height: 2 " microsoft=" " 比较不同材料的扫描电子显微镜(SEM)图像。 (a)原始的氧化石墨烯支架,(b-e)氧化石墨烯-二氧化硅结构。图片来自《欧洲陶瓷学会杂志》。 /span /strong /span /p p style=" padding: 0px 0px 10px margin-bottom: 0px color: rgb(51, 51, 51) white-space: normal text-indent: 2em line-height: 1.5em margin-top: 10px " span style=" font-family: " microsoft=" " font-size:=" " line-height:=" " strong 结果和潜在应用 /strong /span br/ span style=" font-family:arial, helvetica, sans-serif" span style=" font-size: 14px " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /span span style=" font-family: " microsoft=" " font-size:=" " line-height:=" " 研究人员发现,与未经处理的氧化石墨烯支架相比,3D打印的氧化石墨烯-二氧化硅结构保持高度多孔性,而其抗压强度提高了250-800%。混合结构也保持“显着的电导率”,但是主要的增强体现在结构的亲水性上。观察到脚手架的超细二氧化硅基覆盖物对结构的润湿特性有重要影响。与未经处理的氧化石墨烯支架相比,该结构变得完全亲水,而其吸水能力提高了十倍。氧化石墨烯-二氧化硅结构的增强性能表明它们可以适合用作吸收剂,污染物去除,气体感应,蓄热或在光催化水分解应用中使用。 /span /p
  • 【标准解读】氩气吸附静态容量法测定石墨烯粉体比表面积
    氩气吸附静态容量法是用氩气(Ar)作为吸附质,在液氩温度下用物理吸附仪测试粉体样品BET吸附比表面积,并采用多点法对检测数据进行分析处理的测量方法。氮气吸附BET法是测试固态物质比表面积的常用方法,用氮气(N2)作为吸附质,当N2在固态吸附剂表面的吸附行为符合理想的经典物理吸附模型时适用。若被测样品对N2分子存在特定吸附,则会造成比表面积测试结果的准确性、可靠性差。石墨烯是一类典型的二维碳纳米材料,具有优异的电、热和机械性能,在锂离子电池、集成电路、5G通信、新型显示等电热应用领域展现出广阔的产业应用前景。石墨烯粉体是我国商业化石墨烯产品的主要类型,由大量“石墨烯纳米片”组成,在锂离子电池电极材料、导电液、导热膜、重防腐涂料等产业领域已实现规模应用。石墨烯粉体的比表面积是影响其应用性能的关键特性参数之一,比表面积的准确可靠测定有利于石墨烯粉体的生产控制,进行应用性能调控。本标准给出了用氩气吸附静态容量法对产业化石墨烯粉体的比表面积进行准确测定的标准化测试分析方法,从很大程度上完善和补充国内现有石墨烯粉体测试方法标准的不足,可用于产业化石墨烯粉体的规格评价和质量控制,为推动石墨烯产业的高质量发展提供了标准技术支撑,具有重要的实用价值。一、背景对于固态样品比表面积的测定,业内通常依据国家标准GB/T 19587-2017/ISO 9277:2010《气体吸附BET方法测定固态物质比表面积》,但产业领域内根据此标准以N2作为吸附质测定石墨烯粉体的比表面积时,不同检测实验室间无法获得良好一致的检测结果,甚至在同一实验室对同一样品进行检测时,结果重复性也较差。国家标准指导性技术文件GB/Z 38062-2019《纳米技术 石墨烯材料比表面积的测试 亚甲基蓝吸附法》是针对石墨烯粉体的比表面积测试而制定的标准测定方法,但此文件中给出的测试样品需在液体中分散制样,试样处理过程复杂,影响因素繁多,从而造成实验过程的可控性及检测结果的重复性、复现性较差。本标准采用氩气吸附静态容量法来测定石墨烯粉体的比表面积,该方法具有简单、快速、准确的特点,能够有效地评估石墨烯粉体的表面性质。二、制定过程本标准涉及的技术和产业领域广泛,因此集合了国内相关领域的一批权威代表性的科研院所、检测分析平台、石墨烯粉体生产/应用企业、分析仪器厂家等产、学、研、用机构通力合作完成。牵头单位为国家纳米科学中心,共同起草单位有中国计量科学研究院、广州特种承压设备检测研究院、贝士德仪器科技(北京)有限公司、北京石墨烯研究院、青岛华高墨烯科技股份有限公司、冶金工业信息标准研究院、北京低碳清洁能源研究院、浙江师范大学、泰州飞荣达新材料科技有限公司、中国科学院山西煤炭化学研究所。起草工作组历时3年对标准技术内容的可靠性进行了充分的实验验证,深入考察了不同类型石墨烯粉体的均匀性、稳定性,样品预处理方式、准确称重和转移、脱气处理温度和时间、吸附气体选择、测试程序、石墨烯粉体是否含有微孔及如何处理、测试数据选取和分析处理等关键技术点,确保标准的技术内容具备科学性、可操作性和广泛适用性。三、适用范围本标准适用于具有Ⅱ型(分散的、无孔或大孔)和Ⅳ型(介孔,孔径2 nm~50 nm之间)吸附等温线的石墨烯粉体的比表面积测定。含有少量微孔、吸附等温线呈现出Ⅱ型和Ⅰ型相结合或Ⅳ型和Ⅰ型相结合的石墨烯粉体比表面积测定也适用。本标准描述的方法,其他类型的碳基纳米材料,如碳纳米管、碳纤维、多孔炭等比表面积的测定也可参照使用。四、主要内容本标准技术内容涵盖氩气吸附静态容量法测定石墨烯粉体比表面积的全流程,针对石墨烯粉体比表面积测定过程中的取样、称重、样品脱气处理温度和时间、测试程序设置以及比表面积计算给出了指引和规定,并在附录中给出了不同气体吸附质、不同类型石墨烯的比表面积测试实例及吸附热研究。术语和定义:包括不同类型石墨烯粉体、比表面积、气体吸附技术核心术语。一般原理:扼要介绍了氩气吸附静态容量法测量原理:以氩气为吸附质,在液氩温度(87.3 K)下通过静态容量法测量平衡状态下氩气分子的吸附等温线,采用BET多点法进行数据分析,获得石墨烯粉体样品的吸附量与比表面积。本文件应用范围包括Ⅱ型(分散的、无孔或大孔)和Ⅳ型(介孔,孔径2 nm~50 nm之间)吸附等温线以及II型和I型相结合或Ⅳ型和I型相结合的吸附等温线。氩气吸附静态容量法检测示意图(图1)、不同类型的吸附等温线图(图2)附下。取样和称重:取样量应大于样品的最小取样量,并根据仪器说明书综合考虑取样量。取样量宜使总表面积处于10 m2~120 m2范围。表观密度较大的样品可直接取样;表观密度小、易飘洒的样品,宜震实后取样,且选用较大体积的测试样品管。称重时需对精密电子天平进行校准,并注意气体回填、环境温度变化等因素的影响。标准中给出了如何称取不同类型石墨烯粉体的推荐操作。脱气条件和测试程序:测定前,应通过脱气除去样品表面的物理吸附物质,同时要避免表面发生不可逆的变化。脱气温度应低于样品的热分解温度,用热重分析法确定合适脱气温度。脱气时间由样品管内的真空度决定,推荐在脱气温度下样品管内的真空度最终达到≤1 Pa。标准中给出了如何确定脱气温度和时间、详细的测试程序和应满足的要求,以及不同类型测试样品的数据点选取原则和注意事项等。实验数据处理:详细给出了基于BET多点物理吸附法计算比表面积的方法和要求,及测试样品分别在含微孔、不含微孔情况时,如何对测试数据进行处理和分析。检测报告:基于测试过程和测试结果,安全要求给出检测报告并对测试结果进行不确定度分析。测试实例:附录中详尽给出了具有典型代表性的不同类型石墨烯粉体的测试实例,并展示了用不同吸附质气体(氩气、氮气、氧气、二氧化碳、氪气)顺序进行吸附时,测试样品所表现出的吸附行为差异,实验数据明确表明某些石墨烯粉体测试样品对N2分子存在特定吸附情况。通过研究不同类型石墨烯粉体吸附N2和Ar时的吸附热差异,进一步验证了石墨烯粉体存在对氮气的特异性吸附行为的存在,表明了选择Ar作为吸附质采取氩气吸附静态容量法测定石墨烯粉体比表面积的必要性。五、理论依据浅释在石墨烯粉体测试样品均匀性、稳定性满足测试要求的前提下,用氮气吸附BET法测量石墨烯粉体比表面积的准确性、可靠性较差的原因在于N2存在特定吸附行为:由不同生产厂家、不同生产工艺的产业化石墨烯粉体,通常不可避免的含有片层内缺陷、片径边缘位错、晶界等,从而造成处于特定位点上的碳原子活跃程度存在明显差异。此外不同表面改性生产工艺也会造成石墨烯粉体样品表面功能基团(如-OH)的差异。用具有四极矩的N2分子作为吸附质,会与石墨烯粉体中的活跃碳原子或极性吸附基团间形成特定吸附,使得形成不符合理想经典物理吸附模型的分子排列取向,造成多点吸附曲线的线性相关性较差,导致比表面积测试结果的准确性、可靠性也较差。氩气分子是单原子气体分子,电子已完全配对且不存在任何成键轨道,通常认为其不具有化学活性。氩气分子不存在四极矩,作为吸附质在石墨烯粉体材料表面吸附时,对样品表面结构或官能团的敏感性低,其吸附行为符合理想经典物理吸附模型,所以在液氩温度下进行比表面积测定时,可用经典BET理论进行计算。由于氩气与氮气的极化率和分子尺寸极为相似,他们的非特定吸附性质也极为相似,在非极性吸附剂上,氮的吸附热和氩的吸附热几乎相等。本标准用不同类型、不同表面修饰、不同极性的石墨烯粉体样品进行详细的试验验证,证实了采用Ar作为吸附质测定石墨烯粉体比表面积的科学性和合理性。本文作者: 刘忍肖 教授级高工;国家纳米科学中心 中科院纳米标准与检测重点实验室Email: liurx@nanoctr.cn 闫晓英 工程师; 国家纳米科学中心 技术发展部Email:yanxy@nanoctr.cn
  • 中国石墨粉体与负极材料大会· 2018鹤岗邀请函
    p   中国石墨粉体与负极材料大会· 2018鹤岗 /p p   China Graphite Powder and Negative Material Conference /p p   2018年9月8日-10日 /p p   黑龙江鹤岗九州大酒店 /p p   东北这片肥厚的黑土地,不仅是与人参与鹿茸的故乡,还盛产亮闪闪的鳞片石墨。 /p p   它是极佳的锂离子电池负极材料,不仅能够延长电池使用时间,促使电压平稳,增强导电率,还可降低电池成本。难怪,全国70%的天然石墨负极材料都来自鳞片石墨的主产区——黑龙江鹤岗。 /p p   这个初秋,我们将会同全国石墨粉体和负极材料的从业者,集结鹤岗,探讨一些行进中的矛盾以及关于未来的可能。电池能量密度到上限了么?矿产开发总是不可持续么?要提升导电性就得增加成本么?石墨提纯非要和环境为敌么? 石墨球化意味着浪费么? /p p   我们期望促成一场学术前沿和产业实践者的对话,一次技术脉冲与市场回响的碰撞,赋能、生态、协作、适用,用技术变革推动产业升级与创新。未来已来,我们邀您共同见证。 /p p   中国石墨粉体与负极材料大会· 2018鹤岗 /p p   China Graphite Powder and Negative Material Conference /p p strong   一、主题 /strong /p p   赋能 生态 协作 适用 /p p   Enabling, Ecology, Coordination & amp Appliance /p p strong   二、时间地点 /strong /p p   (一)时间:2018年9月8至10日 /p p   (二)地点:黑龙江鹤岗九州大酒店 /p p   三、组织机构 /p p   (一)指导单位:中国建筑材料联合会 /p p   (二)主办单位:鹤岗市人民政府、中国建筑材料联合会粉体技术分会、中国石墨产业发展联盟 /p p   (三)协办单位:国际粉体检测与控制联合会、清华大学粉体工程研究室、日本粉体协会、中国非金属矿工业协会、中国塑料加工工业协会、黑龙江石墨产业协会、鹤岗市石墨产业发展联盟、中国有色金属学会铝用碳素分会 /p p   (四)支持媒体:小颗粒大世界、仪器信息网、矿材网 /p p   (五)承办单位:长兴清华粉体及新材料工程中心有限公司 /p p   strong  四、会议专注点 /strong /p p   (一)矿产资源合理开发利用,可持续发展 /p p   鹤岗市拥有丰富的石墨资源,大规模的开采,势必会导致矿产资源的浪费和环境生态问题,阻碍石墨产业的可持续发展。通过研讨会探讨矿产资源规划、高效采选,特别是在锂电伏击深加工,调控矿产资源保护与合理开发、综合利用的方式。 /p p   (二)石墨产品精细化、功能化发展方向 /p p   通过分析国内外石墨行业精细化、功能化产品的现状、市场需求和市场预测,确定石墨产品精细化、功能化发展规模和方向。议题包括超细分散与高均匀度混合、石墨烯类微量导电剂的高均匀度混合、石墨高温纯化与碳材料石墨化、包覆负极材料的碳化等。 /p p   (三)石墨产业装备先进节能、智能化方向 /p p   通过分析国内外石墨行业中高效节能设备的应用和开发情况,以及整个产业智能化应用程度,构建石墨产业装备选型和智能化发展方式。探讨耐磨陶瓷为结构件的粉体加工装备、气流磨节能与超细沥青粉体制备、纳米硅粉体材料的制备、加工过程智能化与质量稳定性改善等问题。 /p p   (四)新型石墨粉体材料制备与检测分析 /p p   随着电池容量和性能的提升,电池粉体产品性能和中间产品的品质控制,成为企业质量控制的关键。探讨议题包括:标准粉体的使用与检测准确性分析、超微细氧化铝粉体制备及其改性锂电隔膜的性能研究、电池(粉体)材料的检测技术与应用等。 /p p   (五)推动鹤岗石墨工业打造城市“新名片” /p p   通过大会影响力吸引资金和企业,推动鹤岗市石墨新材料产业园区建设和产业发展壮大。探讨如何依托鹤岗市石墨产业基础,逐渐建立石墨产业交易平台,拓展多层交易模式,促进国际产品交易等话题。 /p p   strong  五、部分嘉宾及报告主题 /strong /p p   · 《鹤岗市石墨新材料产业园区规划》和《招商引资政策》推介 /p p   · 《粉体技术在天然石墨新材料中的作用》沈万慈 清华大学材料学院教授 /p p   · 《我国石墨产业现状及发展建议》王文利 中国非金属矿工业协会专职副会长兼秘书长、教授级高工 /p p   · 《石墨球形化技术进展》盖国胜 清华大学材料学院教授 /p p   · 《锂离子电池隔膜与铝塑封装膜行业2018年发展分析》孙冬泉中国塑料加工工业协会副秘书长 /p p   · 《超细研磨技术与锂电池产业》李强 华东师范大学化学与分子工程学院教授 /p p   · 《超高能量硅碳负极材料》唐有根 中南大学化学电源与材料研究所所长 /p p   · 《石墨烯改性锂离子电池负极材料研究》温广武 山东理工大学材料科学与工程学院教授 /p p   · 《天然石墨深加工技术研究现状》申士富 北京矿冶研究总院教授 /p p   · 《晶质石墨层压粉碎-分质分选技术》刘磊 中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所副研究员 /p p   (持续更新中) /p p strong   六、 参会对象 /strong /p p   1、拟邀工信部、中国建材联合会、黑龙江及鹤岗市相关部门领导 /p p   2、锂电池生产、研发、锂电设备及锂电池下游应用厂商等企业相关人员 /p p   3、正负极及隔膜等材料(石墨烯、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、石墨、纳米硅、氧化铝等)的生产企业相关人员 /p p   4、粉碎、分级、检测、干燥、整形、除尘、混合装备等企业相关人员 /p p   5、科研院所和高校相关专业人员。 /p p strong   七、会议费用 /strong /p p   (一) 会议注册费用 /p p   非协会会员代表1500元/人,8月15日前完成完成注册及汇款代表可享受优惠1200元/人 /p p   协会会员代表1000元/人 /p p   鹤岗地区企业代表600元 /p p   (注册费包含餐费、资料费及会务会,不包含酒店住宿费用)。 /p p   (二)展位费用 /p p   6000元/个,含展位一个、桌椅各1个、大会代表资格2人。 /p p   展位费用须于8月30日前汇款确认。 /p p   (三)晚宴、现场印刷产品等赞助详情请咨询会务组。 /p p   (四)汇款单位及账号: /p p   账户名称:长兴清华粉体及新材料工程中心有限公司 /p p   开户行:中国工商银行股份有限公司长兴县龙山支行 /p p   银行账号:1205 2704 0920 0017 997 /p p   商务合作: 彭女士 010-62771473 18500079538 /p p   会务联系: 王先生 010-62771473 13001015696 /p p   电子邮箱: huiyi1@chinapowder.com /p p /p
  • 先进仪器助力石墨烯见证“中国奋斗”——专访诺贝尔奖得主安德烈海姆
    水波潋滟的阿拉威运河是夏威夷瓦胡岛迷人的所在,清澈而宽阔的水面沿着长满葱葱郁郁樟树的河岸蜿蜒而去,注入浩瀚无垠的太平洋。就在河口不远处的岸边,矗立着一座独具特色的现代建筑:大型钢结构辅之以巨型玻璃幕墙,构成了其挑高足达25米的大堂 多种几何图形变换、鳞次栉比的露台与传统中式屋顶的完美搭配,显得厚重又不失灵动。这就是瓦胡岛著名的地标夏威夷会议中心。  12月中旬,夏威夷会议中心作为主会场迎来了参加2015年太平洋区域国际化学会议的各路专家学者,其中,石墨烯分会的重磅嘉宾、2010年诺贝尔奖得主、英国曼彻斯特大学教授安德烈海姆备受瞩目。这位犹太裔科学家,在2004年与学生诺沃肖洛夫合作从石墨中剥离出只有一个原子厚度的二维材料石墨烯,从而为人类开启了从“硅时代”迈向“碳时代”大门的可能性。会议间隙,有媒体就石墨烯科研与产业化应用等话题对其进行了专访。诺贝尔奖得主安德烈海姆  预言梦幻石墨烯不断带来新惊喜  “石墨烯虽然现在不是一个新词,但它将不断带给我们新惊喜。”海姆在题为《石墨烯,异质结构及其之外》的石墨烯分会开幕演讲临近结束时,这样对现场听众表达了他对石墨烯科研和应用前景的强烈信心。  “您为何那么有信心呢?”媒体向他提出的第一个问题。他喝了口咖啡,用带着浓厚俄语口音的英语回答:“作为一位科学家,我的信心首先来自我对石墨烯的认识和理解。”他解释说,外界更感兴趣于他们当年用胶带撕出石墨烯、制备出石墨烯的过程,但是,令他及其团队更为激动的是付出艰苦努力,终于揭示了石墨烯所呈现出的独特物理特性,这些现在已为社会所熟知,比如,最薄、最硬、导热率最高、电阻率最小等。这成就了石墨烯“梦幻新材料”的美名,为可能产生丰富的科研成果和广泛的实际应用奠定了坚实基础。他的信心来自全球方兴未艾的石墨烯科研热潮。他说,自从石墨烯被发现后,越来越多学者把目光瞄准了该领域,爆发出空前研究热情。本次会议石墨烯分会就有一批关于石墨烯制备与应用的报告和论文,他将仔细倾听和阅读同行的最新研究进展。同时,他透露,关于石墨烯的研究,自己坚持一贯的研究风格,力求避开“拥堵”、“独辟蹊径”。此外,他认为各国政府的大力支持和产业界的积极参与,将大大加速石墨烯科研能力的提升和应用的进一步开发。  盛赞中国石墨烯军团表现可圈可点  2015年6月,一则关于“光动”飞行的新闻引起了广泛关注,南开大学科研团队研制一种特殊石墨烯材料,可在包括太阳光在内的各种光源照射下驱动飞行,这是迄今为止科学界第一次用光推动宏观物体并实现宏观驱动,充分展示了中国石墨烯科研实力和推动应用潜力。  在海姆看来,中国石墨烯科研和产业应用总体发展水平如何呢?他表示,从研究水平来看,中国同行真的很优秀,世界高水平学术期刊上经常能读到他们发表的论文。他半开玩笑地说,也正是看到包括这么多聪明的中国大脑在内的世界智力资源纷纷投入石墨烯研究,他才感到“压力山大”,有必要防止“踩踏”,找条特殊研究路径。中国石墨烯研究者的优异还体现在专利申请的数量上,据英国《泰晤士报》网站10月24日报道,截至2015年初全球逾2.5万件石墨烯应用专利申请中,近1/3来自中国。海姆认为,专利数是一个参考指标,夏威夷会议中心里随处可见的中国科学家身影就是最好证明。作为高水平国际学术会议,5年1届的太平洋区域国际化学会议,对参会学者水平有很高要求,入选“口头报告”和“海报会议”的论文要有相当高水准。浏览参会手册发现,在石墨烯分会上做报告的中国科学家比例很高,他们来自北京大学、中国科学院、南开大学、南京航空航天大学等众多科研结构,其中包括刘忠范、刘云圻等多位中科院院士。他们大多与海姆是业内熟知多年的老朋友,在会议现场和会间休息,他们热烈探讨切磋,密切互动。  “中国正引领全球石墨烯商业化进程。”这是海姆通过数次中国之行,深入了解和考察对中国石墨烯应用产业发展现状后得出的基本判断。  的确,在国家产业政策的支持下,中国各地出现进军石墨烯产业的热潮,推动石墨烯应用加速发展。在海姆看来,产业资本、金融资本大举淘金石墨烯,反映了其对这种革命性新材料的信心,无可厚非。“实际上,很多领域都是这样,已司空见惯,只是要尽可能防止过度概念炒作带来的弊端。”他认为,要防止弊端,核心手段之一就是要厘清并坚守“石墨烯”定义,制定国际通行的石墨烯质量标准体系。  新加坡国立大学石墨烯研究中心主任安东尼科斯托那托在19日的报告中提出了类似观点,他指出建立石墨烯标准“刻不容缓”。在接受媒体采访时,那托对看到的乱象怒不可遏:“以10层、20层的廉价石墨粉冒充单层石墨烯卖出黄金的天价,这不是犯罪是什么?利用政府的产业扶植政策,用石墨粉冒充石墨烯把纳税人的钱骗到自己口袋,这不是犯罪是什么?其实,在我看来,这比犯罪为严重,因为不仅是骗钱,而且是坑人。以假乱真让人大失所望后,石墨烯作为一种超级材料会被不明就里的人质疑,失掉他们的信任。我和团队致力于建立一套石墨烯质检体系和标准,并提交给国际标准化组织,推动该领域去伪存真、由乱而治。”  石墨烯分会联合主席之一哈顿显然同意海姆对中国石墨烯产业的判断,他和其他会议组织者特别邀请了3家中国石墨烯企业代表作为非会员与会,分别是致力于宏量制备的山东碳为石墨烯科技有限公司(碳为)、致力于应用开发的北京碳世纪科技有限公司(碳世纪)和碳谷(青岛)科技集团有限公司(碳谷)。  作为碳为董事长,王为刚告诉记者,自己的公司之所以受邀,是因为破解了石墨烯应用的瓶颈:大规模生产石墨烯,即宏量制备。会议主办方想以此为契机更深入了解公司的制备流程和工艺。他计划邀请海姆和那托等与会嘉宾考察公司的年吨级石墨烯生产线。“真金不怕火炼。我们碳为石墨烯产品一定能经得住海姆、那托等专家学者最严格的检测,以优质的‘单层’为中国石墨烯和石墨烯产业赢得国际信任和光荣。”王为刚说。碳世纪总裁黄伟东与碳谷董事车云林则介绍了自身在石墨烯制备与应用开发方面如航空航天、军工、生命科学、存能等方面取的最新进展,表达了引入国际国内智力资源,同与会专家学者加强应用开发的强烈意愿。  呼吁社会各界多给石墨烯一些耐心  “石墨烯是革命性新材料,这不错,可是如果未来两三年还没有里程碑性的应用突破,还没挣来大钱,就很少有投资人再关注它了。”一位浸淫在投资界多年的人士这样向记者表达他对石墨烯产业的看法。当我把它转述给海姆并问他对此怎么看时,他听了一笑反问:“他就那么着急吗?不过,也许有些人的投资耐心就那么大。作为科学家,我想说的是请大家多给石墨烯一些时间,科技进步有自身规律,急不得!”接下来,海姆回顾科技史,讲述铝元素从发现到广泛应用经历了近200年。而石墨烯“太年轻”,其从实验室到变革人们生活不需要动辄百年,可能要短得多,但总需要时间吧。  “社会需要更多耐心,而石墨烯人则需要更大努力。对中国石墨烯人来说,抢占新一轮科技变革制高点就必须只争朝夕、风雨兼程。”王为刚作为实业家深深懂得既要潜心蛰伏等待,又要有大胆突破的魄力。他说,海姆等中外专家都认定目前石墨烯产业的最大制约因素之一就是宏量制备,这是打通科研与应用的核心环节。试想,如果没有高质量的石墨烯,任何应用无论多么激动人心都是无源之水、无本之木。碳为有志成为中国乃至世界最优质石墨烯的最大供应商。他透露说,在前期试验生产线基础上,碳为在潍坊的年产吨级生产线已经安装调试完毕,并已经通过专家论证,预计近期就可以全面投产。他还透露,公司已着手在青岛合作建立新的更大的生产线。黄伟东表示,强强联合是中国石墨烯企业快速实现突破的捷径之一,实际上,他所在的碳世纪与碳为已经探索在石墨烯宏量制备领域进行更广泛合作,共同建设生产线,筑牢中国石墨烯产业根基。车云林在给记者展示的《碳谷单层石墨烯项目可行性报告》中列出锂离子电池、海水淡化、超级电容、大气治理等22项石墨烯科应用开发领域。他表示,碳谷决心集聚一批真正干事创业的石墨烯人,以青岛优质石墨矿为依托,推动中国石墨烯革命,催生一个中国人引领的碳时代。
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