氧化钌

【研究背景】随着可持续发展理念的日益重要，冶金生产中的环境影响引起了广泛关注。冶金生产传统上包括金属从矿石中提取、液态合金化以及热机械处理等多个步骤，这一方法自青铜时代以来沿用至今，然而由于其产生的温室气体排放和高能耗问题，逐渐暴露出其局限性。例如，近10%的温室气体排放源自化石燃料的使用和高温冶金处理，这使得寻找更为环保的合金制造方法成为研究热点。为了解决这一挑战，德国马克斯普朗克可持续材料研究所所长Dierk Raabe教授（德国国家科学院院士）团队提出了基于氢气的氧化还原合成和压实的新方法。这一方法将金属提取、合金化和热机械处理整合为一个单一的固态操作，极大地降低了二氧化碳排放，同时提高了能量利用效率。研究表明，该方法能够从氧化物直接合成出具有优异性能的块状合金，且其合成过程在远低于金属熔点的温度下完成。例如，在Fe-Ni英瓦合金的制备中，所合成的合金不仅展现出接近零热膨胀的特性，还具有较高的微观结构可调性，显示出广阔的应用前景。【表征解读】本文通过使用二次电子成像（SEM）和能量色散X射线光谱（EDS）等表征手段，发现了Fe–Ni英瓦合金的均匀混合特性，从而揭示了这一合金在热膨胀性能上的优越表现。这些仪器的应用使作者能够详细观察合金的微观结构，确认了不同氧化物成分的均匀分布，为后续的合金性能研究提供了可靠依据。针对热膨胀性这一重要现象，本文通过对合金在不同温度下的微观机理表征，获得了合金内部原子级别的结构信息，进而挖掘了其在低温和高温条件下的热膨胀特性。具体而言，微观结构的单相面心立方（fcc）相场特性，确保了Fe和Ni之间的无限溶解度，这一现象在材料设计中起到了关键作用，使得该合金能够在实际应用中实现近零热膨胀。在此基础上，通过结合热力学设计宝藏图和动力学概念，作者的研究启发了对合金合成过程的深入理解，尤其是如何在单一固态操作中实现从氧化物到块状合金的直接转化。这一研究不仅推动了传统冶金工艺的革新，也为未来的合金设计提供了新的思路。值得强调的是，研究表明，优化合金成分及其微观结构的可调性，能够显著提升材料在高精度仪器和低温应用中的性能。因此，应该着重研究这一合金体系在不同合成条件下的微观机理，以及其在其他类型氧化物合金合成中的潜在应用。【图文速递】图1：用氧化物一步可持续合成具有确定微观结构的块体合金。图2. 用氧化物制备的因瓦合金的合成动力学、微观结构和热膨胀特性。图3. 合成机制的原位SXRD评估。图4: 不同转化率下的微观结构分析和动力学机制探索。【科学启迪】总之，作者在此报告了一种基于氧化还原的可持续合金设计理念，能够实现从氧化物直接合成块状合金的一步法。遵循热力学指导方针和集成的动力学概念，作者将该方法应用于制造块状Fe–Ni英瓦合金，其微观结构和块体性能组合已准备好在实际应用中部署。所合成的合金不仅表现出接近零热膨胀的特性，与传统的多步骤金属提取、液态合金化和热机械处理方法制备的英瓦合金相一致，而且在微观结构的可调性方面也具有广泛的潜力。然而，作者方法的普遍性超越了Fe–Ni二元英瓦合金合成的特定范围：相同的理念可以扩展（1）到各种稀薄氧化物结合的过渡金属，以及（2）到来自不同来源的高度污染的氧化饲料。该方法还消解了提取冶金和物理冶金之间的一些经典界限，启发了从氧化物直接转化为具有应用价值的产品的一步固态操作。原文详情：Wei, S., Ma, Y. & Raabe, D. One step from oxides to sustainable bulk alloys. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07932-w

前言抗氧剂1010化学名为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯，是一种主抗氧剂，具有防止由光和热引起变色的作用。抗氧剂168化学名为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯，能显著提高制品的光稳定性。抗氧剂168是一种辅助型抗氧剂,可以与主抗氧剂1010并用发挥协同效应，提高抗氧化效果，广泛应用于通用塑料、工程塑料、合成橡胶、纤维、热熔胶、树脂、油品、墨水、涂料等行业中。本实验根据中国化工行业标准HG/T 3713-2019和HG/T 3712-2010分别对抗氧剂1010和抗氧剂168样品进行测定，分析这两种样品的含量，并与标准规定的技术要求进行确认。1分析条件仪器配置：日立Primaide高效液相色谱仪，包括PM1110泵、PM1210自动进样器、PM1310 柱温箱、PM1410紫外检测器。日立Primaide高效液相色谱仪1抗氧剂1010色谱条件色谱柱：Hitachi LaChrom（5μm），4.6 x 250 mm流动相：A为甲醇，B为水，采用梯度洗脱；B起始比例为90%，在8min内变为100%，并保持14min。流 速：1.5 mL/min柱 温：40 ℃检测波长：275nm进样量：10μL2抗氧剂168色谱条件色谱柱：Hitachi LaChrom Ultra（5μm），4.6 x 150 mm流动相：甲醇流 速：1.2 mL/min柱 温：40 ℃检测波长：275nm进样量：10μL2测试结果寒假时间即将到来，为了让孩子们度过一个安全、愉快有健康的寒假生活，幼儿园寒假放假通知温馨提示，请各位家长做好孩子的安全防护工作。1抗氧剂1010样品测定称取抗氧剂1010样品0.08～0.1g，置于50mL容量瓶中，加入25mL乙酸乙酯使样品溶解完全，再加入甲醇至刻度，摇匀，超声脱气，过膜上机。抗氧剂1010样品测定抗氧剂1010样品结果表根据HG/T 3713-2019标准，计算抗氧剂1010的主含量和有效组分含量，其中抗氧剂1010主含量为96.868%，可以满足技术指标≥94%；有效组分的质量分数≥99.089%，可以满足技术指标≥98%。2 抗氧剂168样品测定称取抗氧剂168样品80～100mg，置于50mL容量瓶中，加入25mL乙酸乙酯使样品溶解完全，再加入甲醇至刻度，摇匀，超声脱气，过膜上机。标准样品测定抗氧剂168样品测定抗氧剂168样品结果表通过测定标准样品的峰面积，得到抗氧剂168标样和2,4-二叔丁基苯酚的校正因子分别是2.42*10-5和9.27*10-6。根据HG/T 3712-2010标准，代入校正因子进行计算，得到样品中抗氧剂168主含量为99.32%，可满足标准的技术要求≥99%；2,4-叔丁基苯酚含量为0.12%，可满足标准的技术要求≤0.2%。3实验结论使用日立Primaide HPLC建立了抗氧剂1010和抗氧剂168的分析方法，可以很好地对其进行定性和定量分析；其中抗氧剂1010样品的主含量≥94.0%、有效组分含量≥98.0%，抗氧剂168样品的主含量≥99.0%、2,4-叔丁基苯酚含量≤0.2%，均能完全满足中国化工行业标准的技术要求。公司介绍：日立科学仪器（北京）有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景，始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新，积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括：各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备，以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户，公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构，直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务，从而协助我们的客户实现其目标，共创美好未来。

火法制氧化锌分为直接法与间接法两种工艺，直接法是用含锌矿料生产，应用于陶瓷、玻璃、塑料、水泥制品等行业，原材料的好坏会直接影响到成品氧化锌的质量。根据GB/T 4372.1-2014，直接法氧化锌中氧化锌量的测定方法是EDTA滴定法，其原理是试料用稀硫酸溶解，在pH值5~6的六次甲基四胺-硫酸缓冲溶液中，加入碘化钾掩蔽镉，加入亚硫酸钠掩蔽铅，以二甲酚橙为指示剂，用Na2EDTA标准溶液滴定至亮黄色为终点。实验内容如下：1.将试料（准确称取0.50000g试样，精确至0.00002g）置于300mL烧杯中，以水润湿，用赫施曼瓶口分液器加10mL硫酸（1+3），盖皿，微热至完全溶解。取下稍冷，以水洗表皿及杯壁。2.加入1滴甲基红溶液（1.0g/L），以氨水（1+1）中和至黄色，再用硫酸（1+3）经过赫施曼光能滴定器中和至红色，以水洗杯壁。3.用瓶口分液器加入20mL六次甲基四胺-硫酸缓冲溶液（pH值5~6），加入12.5mL亚硫酸钠溶液（pH值6左右，当天有效），加入20mL碘化钾溶液（200.0g/L），再加0.1g抗环血酸，加2~3滴二甲酚橙指示剂（2g/L），加一枚搅拌子，在电磁搅拌器上不断搅拌，用Na2EDTA标准溶液经过赫施曼opus电子滴定器进行滴定，当标准溶液滴至微量刻度部分时缓慢加入，至亮黄色为终点。移取液体的一般是量筒和移液管，存在三个缺点：一是敞口操作，对强腐蚀、有毒有害、挥发性的液体，存在安全隐患；二是操作上环节多，需目视确认凹液面，实现精度难以保证；三是效率较低，无法满足日益增加的液体移取的工作需求。赫施曼瓶口分配器可代替量筒、刻度移液管，便捷、安全地进行0.2-60mL的酸（包括盐酸、硝酸、氢氟酸等强酸）、碱、有机试剂等的移取。滴定法一般使用的是玻璃滴定管，对试验人员的技术水平、实操经验和耐心的要求较高，还有灌液慢、控速难，读数乱（不同人次、位置的凹液面读数可能出现偏差）三大痛点。赫施曼的光能滴定器可抽提加液、手转硅胶轮控制滴定速度和体积；opus电子滴定器可通过触屏来进行灌液、预滴定（先加入一定体积后再滴定）、快速滴定和半滴滴定等功能。两种滴定器均为屏幕直接读数，可提高工作效率、降低目视误差，无需大量实操经验，降低了培训成本和人员个体差异，所得数据也更加准确、稳定。