台式锰离子仪

在电厂中为了避免和减少过热器管与气轮机内积盐垢，保证热力设备的安全经济运行，对蒸汽质量的要求是相当严格的。所以，通过钠度计测定蒸汽的微量钠含量，就可以起到监督和防止在过热器、气轮机叶片上积盐的作用。另外测定微量钠含量也可以为检查监督漏泄和除盐水系统制水质量的控制等。所以钠度计在电厂应用是非常重要的。　　在使用钠度计测量钠离子含量的过程中，为避免氢离子的干扰，会加入碱性试剂，使被测水样的pH值达到10左右。　　台式钠度计是功能强、使用方便的一款台式钠度计，可用于低钠离子浓度测量。台式钠度计水分析仪专业生产钠度计配上专门用于实验室钠离子复合测量电极,在烧杯中静态测量的性能比传统的钠表有很大的改善，只要在使用中注意电极的清洗，完全可以得到较满意的结果。台式钠度计可用于各行业溶液中钠离子的测量。

慕尼黑上海分析生化展（analytica China）是亚洲最大的分析和生化技术领域的国际性博览会，是业内领军企业全面展示最新技术、产品和解决方案的最佳平台。慕尼黑上海分析生化展（analytica China 2016）将于 2016 年 10 月 10 - 12 日在上海新国际博览中心 N1，N2，N3 馆举行。飞纳电镜携帕纳科台式 XRF 及台式离子研磨抛光仪 1060 在 N3.3205 展出，欢迎广大参加本次慕尼黑上海分析生化展的观众们前来参观，体验飞纳台式扫描电镜，帕纳科台式 XRF 及台式离子研磨抛光仪三款台式科学仪器带来的突破与惊喜。一、台式扫描电镜： 飞纳电镜来自于世界领先的扫描电镜制造商 Phenom-World，是快捷、出众、可靠的电镜成像分析设备，主要应用于材料科学，生命科学，工业制造，地球科学，电子，鉴定，教育等领域。飞纳台式扫描电镜自推出以来，深受广大高校老师和学生的欢迎。 飞纳电镜独特的集成化设计，体积小巧，主无需配备专业的实验室，提供在诸多领域中要求的高分辨率以及高质量分析成像。高性价比、操作简便、快速成像的飞纳台式扫描电镜成为工程师，技术员，研究员以及科教专家观测微米以及纳米结构的首选。飞纳电镜具有以下主要优点：1)15 秒抽真空，30 秒快速成像，无需喷金，可直接观测样品；2)独家配置光学导航，方便用户实时定位扫描样品的位置；全触控界面及自动马达样品台，操作便捷；3)是世界上唯一采用 CeB6 灯丝的台式扫描电镜，寿命长（1500 小时，是普通钨灯丝寿命的 20-30 倍）、亮度高、色差低，图像细腻；4)独有的防震设计，能够最大限度的减小外界环境对电镜的干扰，采用软件保护硬件模式，对于电镜起到很好的保护作用；5)功能多样化的样品杯及软件拓展功能；应用软件终生免费升级，国外工程师可 24 小时通过网络对电镜的性能进行监测和调试，后期维护简单。 二、台式X射线荧光光谱仪 作为元素成分分析的一种方法，帕纳科台式 XRF 在环保领域、食品领域、材料领域、化学化工等众多领域有着广泛的应用。XRF 是一种物理分析方法，相比于化学方法，XRF 无需强酸消解等样品前处理步骤，不会产生二次污染，操作简单，检出限可达到 ppm 级。 帕纳科作为飞利浦的分支机构，现已成为全球最大的 X 射线分析仪器生产厂家，是专业的 X 射线仪器制造商。帕纳科台式 XRF 继承了飞利浦节能高效的传统，采用最新一代硅漂移探测器，具有优越的性能。其主要特点如下： 1.提供快速简单精确的元素分析方法，一般 3 分钟即可得到检测结果；2.超高的分辨率（135eV）以及优秀的检出限（ppm 级到亚 ppm 级），可检测元素范围 C（6）－Am（95）；3.对样品状态的强大兼容性，可以测试规则、不规则样品、粉末样品、熔融样品以及液体样品等；4.超快学习上手性能，仅需简单培训即会操作使用；5.自主提供的独特的陶瓷光管，实现完美的仪器匹配和光管超长寿命；6.超小占地面积，占地面积不超过 0.2 平米；7.无损分析，无需强酸消解。在测定中不会引起化学状态的改变，同一试样可反复多次测量，重现性好。 三、台式离子研磨抛光仪：台式离子研磨抛光仪一台高质量的 SEM 样品制备台式精密仪器，满足几乎所有材料应用的样品制备。Fishione 具有目前最先进技术的离子研磨抛光系统，设计精巧，操作方便，性能稳定。可用于制备各种材料的高质量扫描电镜样品，满足苛刻的成像及分析所要求的样品制备。台式离子研磨抛光仪进行加工的材料来源种类十分广泛，包括由多元素组成的试样，以及具有不同机械硬度、尺寸和物理特性的合金、半导体材料、聚合物和矿物等。如焊缝焊缝截面、集成电路焊点、芯片 BGA 切片、多层薄膜截面、颗粒纤维断面、复合材料、陶瓷、金属及合金、岩石矿物及其他无机非金属等各种材料的 SEM 样品。台式离子研磨抛光仪具有以下特点：1、具有高能量双离子束源，可同时聚焦在样品表面，大大提高了研磨抛光速度；2、具有预真空锁，将真空舱体与外部环境隔离，保证样品转移过程中极佳的真空环境；3、可以对样品进行实时的原位观察；4、具有高度自动感应功能，同时可利用编程对样品进行重复定位、调节旋转速度和往复摆动角度。

水系锌离子电池（ZIBs）是一种安全环保且可大规模应用的新兴储能电池，而如何开发出耐用、稳定且有益于Zn2+快速嵌入/脱出的正材料是目前主要面临的挑战。美国华盛顿大学曹国忠教授等人合作在Nano Energy上发表了题为“Fast and reversible zinc ion intercalation in Al-ion modified hydrated vanadate”的水系锌离子电池相关研究成果。该研究通过水热合成法引入Al3+，有效的改善了纯水合氧化钒 (VOH) 正材料用于水系锌电池中的缺点：包括提升其离子迁移率和循环稳定性等[1]。Al3+的成功掺入，在改变V原子局部原子环境的同时，增加了材料中V4+的含量，使得合成的 Al-VOH 材料具有更大的晶格间距和更高的电导率，实现了Zn2+的快速迁移和电子转移。该正材料在50 mAg-1下的初始容量达到380 mAhg-1，且具有较好的长期循环稳定性（容量保持超过 3000 次循环）。值得一提的是，该团队通过利用台式X射线吸收精细结构谱仪（easyXAFS300+）获得了V k边的边前及近边结构谱图，并对Al3+掺杂的VOH正材料进行了深入的研究，从而揭示了引入Al3+后，VOH的结构变化及充放电过程中的有利作用等。图1(a)，(b)和(c)所示分别为Al-VOH的SEM，TEM和EDS图，分别对样品的形貌和元素分布进行了分析。图d和e分别展示了Al掺杂前后VOH的电池性能对比图，可以看出掺杂后，电池的倍率性能和循环稳定性有了较大的提升。随后研究人员进一步通过X射线吸收谱对掺杂前后的正材料进行表征。结合X射线吸收谱相关理论可知，吸收边边前谱主要发生的是在偶规则下，内层电子跃迁到空的束缚态，包含了体系的对称性和轨道杂化等信息。吸收边位置主要发生电离过程，其位置反应了吸收原子的氧化态信息。而近边谱主要涉及的是多重散射共振，反映了吸收原子紧邻原子的空间结构信息。边前结构主要反应了体系对称性和d轨道未占据态的数量[2]。如图1g所示，标准的V2O3和VO2主要是对称的[VO6]八面体结构，但V3+未占据的d轨道较少，所以V3+的边前锋强度稍低于V2O3和VO2。V2O5是不对称的[VO5]棱锥结构，未占据的d轨道更多，所以展现出更强的边前吸收峰。对于VOH来说，前边前锋强度在VO2和V2O5之间，表明其主要存在交替的[VO6]和[VO5]结构。然而，Al-VOH的边前峰比VOH更强，这是由于体系中Al-VOH中V4+比例较高，说明Al3+的引入（Al-O配位和O空位的产生）增加了V周围结构的不对称性，导致了结构的扭曲。根据 V的k-edge位置计算出V4+在Al-VOH和VOH的比例分别为29.3%和13.0%[3]。综合ICP及XANES结果，可以得出在Al3+的引入同时， O原子也被带入到VOH体系中，从而引发V4+含量的提升。图1. Al-VOH的(a)SEM图；(b)TEM图；(c)EDS图 (d)电池倍率性能对比图；(e)电池循环稳定性对比图；(f)充放电前后样品的Zn2+ XPS表征图 (g)归一化后Al-VOH及常见钒氧化物的V k边边前及近边吸收结构谱；(h)充放电后Al-VOH及常见钒氧化物的V k边边前及近边吸收结构.如图1(h)所示，放电过程中，Al-VOH中V的k-edge边前峰强度下降，主要是由于V被部分还原，其未占据的d轨道数目下降导致的。而充电后，其边前峰的强度有所提升，但与原始Al-VOH相比还是低了一点。进一步通过k-edge位置算出V4+在充放电过程中的比例分别为45.2%和放电87.0%，可证明部分Zn2+残留在正材料中（次充电后，图1(f) XPS亦可证明）。综合上述结论可以验证：（1）残留的Zn2+导致了正材料中V4+的比例提升，有利于后续的电化学过程，且高浓度的Zn2+可以加速V4+/V3+的还原反应；（2）更高比例的Zn2+可以和Al3+一起支撑Al-VOH的主体结构，从而避免层状材料在充放电过程中的过度晶格收缩和结构退化。如图2所示，在不依赖稀缺性强的同步辐射光源的情况下，台式X射线吸收精细结构谱仪-XAFS可以对材料的原子、电子结构（键长，配位数，无序度，平均价态，结构构型等）进行精细表征，且可得到科研别高分辨率谱图数据，这将助力更多研究人员在常规的实验室环境中即可实现X射线吸收精细结构的测量和分析，实现更高质量的科学研究。图2.(a) XAFS技术示意图；（b）罗兰环单色器设计；（c）easyXAFS公司台式XAFS谱仪及创始人Devon Mortensen 参考文献：[1] Zheng J, Liu C, Tian M, et al. Fast and reversible zinc ion intercalation in Al-ion modified hydrated vanadate[J]. Nano Energy, 2020, 70: 104519.[2] Sun Z, Liu Q, Yao T, et al. X-ray absorption fine structure spectroscopy in nanomaterials[J]. Science China Materials, 2015, 58(4): 313-341.[3] Jahrman E P, Pellerin L A, Ditter A S, et al. Laboratory-based x-ray absorption spectroscopy on a working pouch cell battery at industrially-relevant charging rates[J]. Journal of The Electrochemical Society, 2019, 166(12): A2549.