保偏法拉第镜

近日，中科研合肥研究院安光所高晓明研究员团队在静态磁场法拉第旋转光谱研究方面取得新进展，相关研究成果以《基于环形阵列永磁体的法拉第旋转光谱NO2传感器》为题发表在国际TOP期刊Analytical Chemistry上。法拉第旋转光谱（FRS）通过检测沉浸在外部纵向磁场中的气体介质所引起的线偏振光偏振状态的变化，从而实现对基态或上电子态具有磁偶极矩的顺磁性分子的高灵敏度检测。该光谱检测方法对水汽、CO2等抗磁性分子具有天然的免疫力，这使得其表现出高度的样品特异性。同时，由于采用了一对相互接近正交的偏振器极大抑制了激光噪声，法拉第旋转光谱具有非常高的检测灵敏度。目前法拉第旋转光谱信号主要由螺线管线圈产生的交流磁场调制样品吸收线的塞曼分裂而产生。针对正弦电磁场在激发磁光效应时所存在的高功耗、电磁干扰、产生大量焦耳热等缺陷，团队刘锟研究员，博士后曹渊等人提出了一种基于稀土永磁体的静态磁场法拉第旋转光谱传感装置。研究团队将十四个完全相同的环形钕铁硼（NdFeB）永磁体按照非等间距的形式同轴组合，从而在380 毫米长度范围内产生了一个平均磁场强度为346 高斯的外部纵向静态磁场。通过将赫里奥特（Herriott）池与非等间距永磁体阵列同轴配合，极大地增强了线偏振光与样品之间的相互作用。实验以NO2为检测对象，探测了1613.25 cm-1处NO2的ν3基带的Q支光谱特征，在23.7 米的光程范围实现了0.4 ppb的检测极限。本研究工作得到了中国科学院科研装备研制项目、国家自然科学基金、先进激光技术安徽省实验室开放基金、合肥研究院院长基金以及中国博士后面上基金等项目的资助。　　静态磁场法拉第旋转光谱传感装置　　环形阵列永磁体及其纵向磁场分布特性　　法拉第旋转光谱信号及其信噪比与检偏器偏转角度的变化关系

近日，中科院合肥物质院安光所高晓明研究员团队在静磁场法拉第旋转光谱NOx双组分同步探测方面取得新进展，相关研究成果以《基于钕铁硼环磁阵列的双中红外波长法拉第旋转光谱NOx传感器》为题发表在国际TOP期刊Sensors and Actuators: B. Chemical上(SCI一区，IF：9.221)。 　　氮氧化物(NOx=NO+NO2)处于大气化学反应的中心，影响着臭氧、羟基和过氧自由基的浓度，是形成光化学烟雾、酸雨和灰霾污染的重要前体物。同时农田、湿地等生态系统释放的NOx在全球氮循环中发挥着重要的作用。 　　针对传统化学发光法在检测NOx时存在的测量速率慢，对NO和NO2缺乏选择性等问题，团队刘锟研究员，曹渊特任副研究员等人提出了一种基于钕铁硼环磁阵列的静磁场法拉第旋转光谱NOx双组分同步探测装置。通过设计单腔双光路的气体吸收池并将其与钕铁硼环磁阵列同轴耦合，从而促进两束不同波段的线偏振光与NOx分子在静磁场下的相互作用。 　　同时，针对钕铁硼环磁阵列左右两侧与内部轴向磁场方向相反，导致部分抵消内部轴向磁场所激发的磁光信号的问题，提出吸收池的长度应小于或等于永磁体阵列的长度。通过将波长调制光谱与静磁场相结合产生了检测到的激光偏振状态的调制，在23.7m光程、100s的积分时间下实现了0.58ppb NO2和0.95ppb NO检测灵敏度。这项工作为研究团队进一步基于涡度相关法开展生态系统土壤-植物-大气NOx界面通量的研究奠定了基础。 　　本研究工作得到了中国科学院科研装备研制项目(No. YJKYYQ20190054)，国家自然科学基金(No.42205133)，先进激光技术安徽省实验室开放基金(No. AHL2021KF06)，合肥研究院院长基金(No.YZJJ2022QN10)，以及中国博士后面上基金(No. 2022M713185)等项目的资助。单腔双光路气体池与钕铁硼环磁阵列空间磁场强度分布法拉第旋转光谱NOx双组分同步探测装置法拉第旋转光谱信号、噪声及信噪比与分析仪偏转角度的关系

近日，来自中国科学院安徽光学精密机械研究所、中国科学院沈阳应用生态研究所、中国科学技术大学、法国蓝海岸大学法国滨海大学的联合研究团队发表了一种基于法拉第旋转光谱的、采用环形阵列永磁体NO2传感器。Recently, the joint research team from Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, HFIPS, Chinese Academy of Sciences, Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, University of Science and Technology of China, and Université du Littoral Cô te d’Opale published a NO2 Sensor Based on Faraday Rotation Spectroscopy Using Ring Array Permanent Magnets.法拉第旋转光谱（FRS）通过检测沉浸在外部纵向磁场中的气体介质所引起的线偏振光偏振状态的变化，从而实现对顺磁分子的高选择性和高灵敏度检测。该光谱检测方法对水汽、CO2等抗磁性分子具有天然的免疫力，这使得其表现出高度的样品特异性。同时，由于采用了一对相互接近正交的偏振器极大抑制了激光噪声，因此法拉第旋转光谱具有非常高的检测灵敏度。Farraday Rotational Spectroscopy (FRS) achieves highly selective and sensitive detection of paramagnetic molecules by detecting the changes in polarization state of linearly polarized light induced by the gas medium immersed in an external longitudinal magnetic field. This spectroscopic detection method exhibits inherent immunity to diamagnetic molecules such as water vapor and CO2, which results in a high degree of sample specificity. Additionally, the implementation of a pair of closely spaced orthogonal polarizers effectively suppresses laser noise, thus providing FRS with a very high detection sensitivity.通常情况下，使用螺线管提供纵向磁场来产生磁光效应。然而，这种方法存在功耗过大和易受电磁干扰的缺点。研究团队提出了一种基于钕铁硼永磁体环形阵列和Herriott多次通过吸收池相结合的新型FRS方法。根据磁场的空间分布特性，使用14个相同的钕铁硼永磁体环以非等距形式组合，产生纵向磁场。在长度为380毫米的范围内，平均磁场强度为346高斯。宁波海尔欣光电科技有限公司为该项目提供了前置放大制冷一体型碲镉汞红外探测器（HPPD-B-08-10-150 K)，项目团队使用量子级联激光器以40毫瓦的光功率，针对最佳的441 ← 440 Q支氮氧化物跃迁（1613.25 cm–1，6.2 μm）。与Herriott多次通过吸收池耦合，积分时间为70秒，实现了0.4 ppb的最低检测限。实验结果也表明，低功耗FRS二氧化氮传感器有望发展成为一个稳健的现场可部署的环境监测系统。Usually, a solenoid coil is used to provide a longitudinal magnetic field to produce the magneto-optical effect. However, such a method has the disadvantages of excessive power consumption and susceptibility to electromagnetic interference. The research team proposed a novel FRS approach based on a combination of a neodymium iron boron permanent magnet ring arrayand a Herriott multipass absorption cell is proposed. A longitudinal magnetic field was generated by using 14 identical neodymium iron boron permanent magnet rings combined in a non-equidistant form according to their magnetic field’s spatial distribution characteristics. The average magnetic field strength within a length of 380 mm was 346 gauss. HealthyPhoton Co.,Ltd provided an integrated TE-cooled mercury cadmium telluride (MCT) infrared detector with front-end amplification(HPPD-B-08-10-150 K) for this project. A quantum cascade laser was used to target the optimum 441 ← 440 Q-branch nitrogen dioxide transition at 1613.25 cm–1 (6.2 μm) with an optical power of 40 mW. Coupling to a Herriott multipass absorption cell, a minimum detection limit of 0.4 ppb was achieved with an integration time of 70 s. The low-power FRS nitrogen dioxide sensor proposed in this work is expected to be developed into a robust field-deployable environment monitoring system.静态磁场法拉第旋转光谱传感装置Static magnetic field Faraday rotation spectral sensing device海尔欣前置放大制冷一体型碲镉汞红外探测器（HPPD-B-08-10-150 K)Integrated preamplifier and cryocooler type mercury cadmium telluride (MCT) infrared detector环形阵列永磁体及其纵向磁场分布特征Circular array permanent magnets and their longitudinal magnetic field distribution characteristics(a) 对于等距离的NdFeB永磁环阵列，模拟得到了中央纵向磁场的分布情况。(b) 对于非等距离的NdFeB永磁环阵列，模拟得到了中央纵向磁场的分布情况（黑线），并进行了实测（红线）。(c) 示意图显示了Herriott腔和非等距离的NdFeB永磁环阵列的配置。(a) Simulated distribution of the central longitudinalmagnetic field for an equidistant NdFeB permanent magnet ring array (b) simulated (black line) and measured (red line) distributions of the central longitudinal magnetic field for a non-equidistant NdFeB permanent magnet ring array (c) schematic configuration of the Herriott cell and the non-equidistant NdFeB permanent magnet ring array.法拉第旋转光谱信号及其信噪比与检偏器偏转角度的变化关系The Relationship between FRS signal and its SNR and the Deflection Angle of the Polarizer(a) 法拉第旋转光谱信号幅度(b) SNR作为分析器角度α的函数(a) FRS signal amplitude and (b) SNR as a function of the analyzer angle α.Reference:Yuan Cao, Kun Liu, Ruifeng Wang, Xiaoming Gao, Ronghua Kang, Yunting Fang, Weidong Chen，NO2 Sensor Based on Faraday Rotation Spectroscopy Using Ring Array Permanent Magnets, Anal. Chem. 2023, 95, 2, 1680–1685https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c04821Copyright © 2023 American Chemical Society

2008年12月24日，欧盟委员会发布决议草案，免除在光纤通讯系统稀土铁石榴石法拉第旋转器中作为杂质的铅的应用。该免除将继续到2009年12月31日为止。

近日，来自中国科学院安徽光学精密机械研究所、先进激光技术安徽省实验室、中国科学技术大学、法国滨海大学大气物理化学实验室联合研究团队发表了《基于钕铁硼环形磁体阵列的双中红外波长法拉第旋转光谱NOx传感器》论文。Recently, the joint research team from Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, HFIPS, Chinese Academy of Sciences, Advanced Laser Technology Laboratory of Anhui Province, University of Science and Technology of China, Laboratoire de Physicochimie de l′ Atmosph`ere, Universit´ e du Littoral C&circ ote d′ Opale, published an academic papers Dual mid-infrared wavelength Faraday rotation spectroscopy NOx sensor based on NdFeB ring magnet array.氮氧化物（NOx，包括二氧化氮（NO2）和一氧化氮（NO））是对流层臭氧的重要前体，同时也影响羟基和过氧基自由基的浓度。大多数气态化合物在被氧化和从空气中去除或转化成其他化学物质时，都会直接或间接接触到NOx。在典型的羟基自由基水平下，NOx的寿命取决于季节和光化学反应速率，通常为几小时。根据IPCC第六次评估报告，NOx的排放导致净正向变暖，因为它既形成短期臭氧（变暖），又破坏环境甲烷（冷却）。此外，NOx还导致酸沉降以及化学烟雾和气溶胶的形成。NO和NO2在大气光化学反应中起着核心作用，针对它们的检测有助于理解这两种气体的来源和去向，以及研究陆地生态系统与大气之间的NOx交换通量。Nitrogen oxides (NOx, the sum of nitrogen dioxide (NO2) and nitric oxide (NO)) are important precursors of tropospheric ozone, and they also influence the concentration of hydroxyl and peroxyl radicals. Most ofthe compounds that are oxidized and removed from the air or converted to other chemical species are in direct or indirect contact with NOx. At typical hydroxyl radical levels, the life time of NOx depends on the season and the photochemical reaction rate, which is typically a few hours. According to the IPCC sixth assessment report, the emissions of NOx result in net-positive warming from the formation of short-term ozone (warming) and the destruction of ambient methane (cooling). Additionally, NOx contributes to acid deposition and the formation of chemical smog and aerosols. Since NO and NO2 play a central role in atmospheric photochemical reactions, their simultaneous detection helps to understand the sources and sinks of these two gases, in addition to studying the NOx exchange fluxes between terrestrial ecosystems and the atmosphere.化学发光检测（NO + O3 → NO2 + O2 + hν）是测量NOx的传统方法。在通过化学发光反应（Mo + 3NO2 → MoO3 + 3NO）测量之前，NO2首先需要在高温（~325°C）下转化为NO。虽然这种方法被广泛使用，但其他氧化氮化合物，如过乙酰亚硝酸酯（PAN）和硝酸（HNO3），可能会在测量NOx浓度时引起交叉干扰。同时，这种方法不能区分NO和NO2。红外吸收法也可用于测量NO和NO2。在这种方法中，通常需要通过转化器将NO2还原为NO。由于NO和NO2是顺磁分子，法拉第旋转光谱（FRS）可以用作实现其高度敏感和选择性检测的潜在方法。FRS通过检测气态介质在纵向磁场中引起的光偏振状态的变化，实现对物种浓度的高灵敏度检测。该方法通过测量光学色散实现气体浓度的检测，因此其动态测量范围比基于比尔-兰伯定律的吸收光谱（动态范围上限≤10%）更大。FRS的另一个重要优势是它对于抗磁性分子（如水和二氧化碳）具有较强的抗干扰能力，从而使其具有高样品特异性。Chemiluminescence detection (NO+O3→NO2+O2+hν) is the conventional method for measuring NOx. NO2 first needs to be converted to NO at high temperature (~325 ◦ C) before it can be measured by chemiluminescence reaction (Mo+3NO2→MoO3+3NO). Although this method is more widely used, other oxidized nitrogen compounds, such as peroxyacetyl nitrate (PAN) and nitric acid (HNO3), can cause cross-interference in the measurement of NOx concentrations. Simultaneously, this method is non-selective in discriminating between NO and NO2. The infrared absorption method can also be used for NO and NO2 measurements. In this method, NO2 usually needs to be reduced to NO by the converter. As NO and NO2 are paramagnetic molecules, Faraday rotation spectroscopy (FRS) can be used as a potential method to achieve their highly sensitive and selective detection. FRS enables highly sensitive detection of species concentrations by detecting changes in the polarization state of light induced by a gaseous medium immersed in a longitudinal magnetic field. This method realizes the detection of gas concentration by measuring optical dispersion, so it has a higher dynamic measurement range than absorption spectroscopy (dynamic range upper limit ≤10%) based on Beer-Lambert law. Another significant advantage of FRS is that it is reasonably immune to diamagnetic species (e.g., water and carbon dioxide), which allows it to exhibit high sample specificity. 大多数这些报道的FRS传感器使用螺线管提供外部纵向磁场，从而导致能耗高和产生过多焦耳热。同时产生目标磁场所需的高电流交流电路会产生不受控制的电磁干扰（EMI），通常会降低FRS传感器的长期稳定性。此外，当前报道的FRS传感器只能在吸收池中进行单组分测量，不能满足复杂环境中同时进行多组分测量的需求。Most of these reported FRS sensors use solenoid coils to provide an external longitudinal magnetic field, which makes them suffer from high power consumption and excessive Joule heat generation. The high-current alternating current circuit required to generate the target magnetic field produces uncontrolled electromagnetic interference (EMI), which usually deteriorates the long-term stability of the FRS sensors. In addition, the currently reported FRS sensors are only capable of single-component measurements in the absorption cell and cannot meet the demand for simultaneous multi-component measurements in complex environments.在本研究中，提出了一种新型的低能耗FRS传感器，基于钕铁硼（NdFeB）环形磁体阵列，实现在单个吸收池中同时检测NO和NO2。分析了同轴双波长赫里奥特池（DWHC）的环形磁体阵列的磁场分布特性。使用两台室温连续波中红外量子级联激光器（QCL），波长分别为5.33 µ m（1875.81 cm&minus 1）和6.2 µ m（1613.25 cm&minus 1），同时探测DWHC内的磁光效应。通过对激光波长进行高频调制，有效抑制了1/f噪声。优化了双波长FRS NOx传感器的性能，包括调制幅度、调制频率、样品气压和分析器偏置角。本研究提出的FRS传感器为现场可部署的微量气体检测设备提供了理想解决方案。宁波海尔欣光电科技有限公司为此研究提供了HPPD-M-B 前置放大制冷一体型碲镉汞（MCT）光电探测器，用以分别检测2个激光束。In the present work, a novel low-power FRS sensor based on a neodymium-iron-boron (NdFeB) ring magnet array was proposed to achieve simultaneous detection of NO and NO2 in a single absorption cell. The magnetic field distribution characteristics of a ring magnet array coaxial to a dual-wavelength Herriott cell (DWHC) were analyzed. Two room-temperature continuous wave mid-infrared quantum cascade lasers (QCL) with wavelengths of 5.33 µ m (1875.81 cm&minus 1) and 6.2 µ m (1613.25 cm&minus 1), respectively, were used simultaneously to probe magneto-optical effects within the DWHC. The 1/f noise was effectively suppressed by high-frequency modulation of the laser wavelength. The performance of the dual-wavelength FRS NOx sensor was optimized with respect to modulation amplitude, modulation frequency, sample gas pressure, and analyzer offset angle. The FRS sensor proposed in this work provides a preferable solution for field deployable trace gas detection equipment. The laser detected by two TEC-cooled mid-infrared thermoelectrically cooled mercury-cadmium- telluride (MCT) photodetectors (Healthy Photon, model HPPD-B- 10–150 K).(a) Schematic diagram of the dual mid-infrared wavelength FRS NOx sensor based on a NdFeB ring magnet array (b) Optical layout of the FRS NOx sensor.thermoelectrically cooled mercury-cadmium- telluride (MCT) photodetectors (Healthy Photon, model HPPD-B- 10–150 K),结论本研究开发了一种基于NdFeB环形磁铁阵列的双中红外波长FRS传感器，用于同时检测NO2和NO。在光学路径长度为23.7米，积分时间为100秒的条件下，NO2和NO的检测限分别为0.58 ppb和0.95 ppb。高频激光波长调制与外部静态磁场相结合，最大程度地减小了低频噪声对FRS信号的影响。基于有限元方法分析了使用的永磁体阵列的磁场分布特性，帮助确定与其耦合的吸收池长度。采用双波长赫里奥特池放大两种不同偏振光波长与氮氧化物分子之间的相互作用，从而实现了在单个吸收池内对两种顺磁分子的高灵敏度检测。本文提出的FRS NOx传感器在大气环境监测或生态系统NOx通量观测等领域，具有进一步发展成为便携式、可在实地使用的仪器的巨大潜力。Conclusion In this work, a dual mid-infrared wavelength FRS sensor based on a NdFeB ring magnet array was developed for the simultaneous detection of NO2 and NO. The detection limits for NO2 and NOwere 0.58 ppb and 0.95 ppb, respectively, at an optical path length of 23.7 m and an integration time of 100 s. High frequency laser wavelength modulation was combined with an external static magnetic field to minimize the effect of low frequency noise on the FRS signal. The magnetic field distribution characteristics of the used permanent magnet array were analyzed based on the finite element method, which helped to determine the length of the absorption cell coupled to it. A dual-wavelength Herriott cell was used to amplify the interaction between two different wavelengths of linearly polarized light and nitrogen oxide molecules, thus achieving highly sensitive detection of two paramagnetic molecules within a single absorption cell. The FRS NOx sensor presented in this work shows great potential for further development into a portable, field-deployable instrument with applications in atmospheric environmental monitoring or ecosystem NOx flux observation. (a) Schematic diagram of a dual-wavelength Herriott cell (DWHC) with a NdFeB ring magnet array (b) Characteristics of the magnetic inductance line distribution around a NdFeB ring magnet array (c) Ray tracing results in a DWHC (d) Spot distribution on a concave mirror.Optimization of laser modulation frequency for the dual mid-infrared wavelength FRS NOx sensor.Optimization of laser modulation amplitude for the dual mid-infrared wavelength FRS NOx sensor.(a), (b) Measured FRS NOx signal as a function of analyzer angle (c), (d) Calculated FRS NOx noise as a function of analyzer angle (e), (f) Calculated SNR as a function of analyzer angle.

5月12日，《科学》（Science）发表了围绕“中国天眼”（FAST）发现的最新成果。中国科学院国家天文台带领的国际合作团队，撰写了题为《一个重复快速射电暴周湍动环境中的磁场反转》的研究论文，揭示了快速射电暴可能的双星起源。　　快速射电暴（FRB）是在无线电波段宇宙中最剧烈的爆发现象，但其物理起源未知，是天文学领域热点前沿之一，也是“中国天眼”的核心科学目标之一，富含科学机遇。国家天文台研究员李菂组织国际团队，利用美国绿岸望远镜和澳大利亚帕克斯望远镜对世界首例持续活跃快速射电暴FRB 20190520B进行了17个月的长期监测。FRB 20190520B由李菂带领的“FAST多科学目标同时巡天”于2019年首次发现，已催生了一系列重要成果。在此次全球国际合作监测中，澳大利亚西悉尼大学研究人员利用澳大利亚帕克斯望远镜，美国西弗吉尼亚大学研究人员利用美国绿岸望远镜，探测到FRB 20190520B的多次爆发。利用这些长期监测数据，之江实验室研究员冯毅等剖析了爆发信号的偏振性质，发现了其法拉第旋转量经历两次正负值剧烈转变的过程，揭示了重复快速射电暴周边存在磁场反转。 　　这种以月为时间单位的极端反转，或由伴随快速射电暴的大质量天体造成。快速射电暴信号穿过大质量恒星星风甚至黑洞喷流造成的磁化等离子体环境，随着双星相互绕转发生信号磁特征的方向反转。“重复快速射电暴周围磁场的湍动成分可能像毛线团一样杂乱无章”，云南大学教授杨元培解释道。该研究表明快速射电暴源周围的磁化环境存在剧烈演化，为阐释快速射电暴的起源和环境迈出了重要一步。未来，对于“中国天眼”发现的FRB 20190520B的持续监测，有望进一步澄清快速射电暴的起源和环境。

成果名称 场发射电子显微镜的电子源研制 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 &radic 研发阶段 □原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 成果简介： 该项目拟搭建一套ZrO/W Schottky场发射电子源基本研制平台，主要开展以下两个方面的研究内容：1）通过增加电子束磁偏转控制、可编程皮安电流表和法拉第杯等部件，搭建一套电子束性能评测系统，用于电子束的角电流密度、亮度、稳定度、束流密度分布等重要电子光学参数的测评。完善场发射电子源研制平台，优化研制工艺，获得可用于实际测试的ZrO/W Schottky场发射电子源。2）将自主研制的场发射电子源安装到商用Amray1910场发射扫描电镜上，和FEI公司提供的ZrO/W Schottky电子源进行实际成像比较，为实用定型提供依据。 该项目完成了电子束磁偏转系统的搭建；在高真空下，完成了法拉第杯和高精度皮安电流表电子束束流检测系统；用EYG单晶荧光屏替换普通荧光粉屏解决高真空放气问题等；完成超高真空发射体炼面和电子束斑成像系统中发射体性能评测系统的研制；利用评测系统进行电子束的角电流密度、亮度、稳定度及发射体功函数等重要电子光学参数测试，进而优化场发射电子源研制工艺。由于本项目完善了&ldquo 发射体性能评测系统&rdquo ，申请人利用该评测系统对自己研制的场发射电子源和FEI公司的商用电子源进行了对照测试，测试结果证明：自己研制的场发射电子源在亮度上达到了FEI公司的商用电子源的水平。后续准备加工FEI公司的场发射环扫（ESEM）的场发射源组件，待ESEM更换电子源时，直接更换进行实际使用测试。

近日，大连化物所催化基础国家重点实验室汪国雄研究员和包信和院士团队在电化学合成氨研究中取得新进展，发展了一种原位衍生的高性能Cu纳米片催化剂，提出了Cu晶面串联催化促进电化学还原NO3-合成NH3的有效策略，并加深了对Cu催化剂上NO3-转化为NH3反应机制的理解。 　　电催化还原将硝酸盐(NO3-)污染物转化为高附加值的氨(NH3)，为氮资源循环利用提供了一种有前景的解决途径。NO3-转化为NH3需要经历复杂的多步质子电子转移过程，导致动力学速率缓慢，过电势高。同时，竞争性析氢反应(HER)降低了NH3法拉第效率及分电流密度。因此，硝酸盐电催化还原(NO3-RR)的关键是设计制备高活性、高选择性和高稳定性的催化剂。本工作报道了一种电化学原位衍生的高性能铜(Cu)纳米片催化剂，在流动相电解池中，该催化剂在-0.59 V vs. 相对可逆氢电极(RHE)条件下获得了665 mA cm-2的NH3分电流密度和1.41 mmol h-1 cm-2的NH3产率。该催化剂表现出700 h的高稳定性，在365 mA cm-2电流密度下，NH3法拉第效率保持在~88%。电化学原位谱学表征结果表明，氧化铜(CuO)纳米片在RR反应条件下被原位还原为金属Cu，提供了NO3-电化学还原的活性位点。物理化学和电化学表征以及密度泛函理论计算结果表明，原位衍生Cu纳米片的高性能归因于Cu(100)和Cu(111)晶面的串联催化作用。由于Cu的不同晶面上静电势的差异导致NO3-吸附强弱的差别，其中Cu(100)更容易吸附NO3-并促进其转化为NO2-，产生的NO2-随后迁移在Cu(111)上进一步还原，从而促进了NH3的生成。 　　相关工作近日以“Enhancing Electrochemical Nitrate Reduction to Ammonia over Cu Nanosheets via Facet Tandem Catalysis”为题发表在《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上。该工作第一作者是我所502组博士研究生付云凡和博士后王硕。该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持。

p 　　阿法拉伐近日宣布，截至7月，阿法拉伐的高速碟片离心机已广泛用于90%以上的国内单抗药物生产企业中。 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 332" title=" Q.jpg" style=" width: 441px height: 254px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/b7373ddf-c48a-47a8-b57c-9ad59e28df79.jpg" / /p p 　　《我不是药神》全国热映，让人们再次关注到了社会上的特殊群体 -- 白血病患者的生存现状，治疗慢性粒细胞白血病的药物价格昂贵，让仿制药的贩卖商和白血病患者们都铤而走险，徘徊于触犯法律的边缘。影片中的抗癌药物“格列卫”是一种化学制剂的抗肿瘤药物，虽然具有靶向性，只消灭有害的癌细胞，但毕竟是化学合成的药物，有一定的副作用。现实中，我们和电影中的程勇一样，相信会越来越好。现实也的确如此，梦想已经照进现实。 /p p 　　中国的生物制药产业发展迅猛，技术创新不断涌现。生物工程制备的药物是一种大分子蛋白药物，通过生物细胞表达的药物，产品更单一，副作用更微小。国内的生物制药企业正大天晴、石药欧意均已研发生产了治疗多种癌症的单克隆抗体药物。 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 199" title=" W.jpg" style=" width: 441px height: 160px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/831bb7a8-04a7-4b17-aba9-6a88809041a4.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　 span style=" font-size: 14px " 阿法拉伐高速碟片离心机在单克隆抗体药物分离应用中“柔和有度” /span /p p 　　 strong 在生产单克隆抗体药物的过程中，哺乳动物细胞会经过分离和培养液澄清纯化工艺-细胞培养-& gt 离心分离-& gt 深层过滤-& gt 进一步纯化，工艺中会用到一款阿法拉伐核心产品 -- 高速碟片离心机 CF 系列， /strong 离心分离工序后，进入后续深层过滤的膜包数量会大幅减少，从而降低了生产成本。在离心分离工艺中， strong 客户时常担心的问题在于：1)由于哺乳动物的细胞无细胞壁，对剪切力非常敏感 2)培养液蛋白含量丰富易产生气泡。因此对离心机的分离性能要求非常高。 /strong 在分离时，细胞一旦破碎，核酸及杂蛋白就会释放，以及气泡的产生都会严重影响下游深层过滤和层析，最终影响抗癌药物的质量和疗效。 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 533" title=" R.jpg" style=" width: 426px height: 308px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/64a31659-5acb-4345-903a-f97f963344c5.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" font-size: 14px " 阿法拉伐高速碟片离心机 /span /p p 　　保障生命的安全，尤其是用药的安全，本身是一件严肃的事。 strong 阿法拉伐 CF 系列高速离心机具有独一无二的下进料专利设计，这让加速剪切力变得缓慢而柔和，最大可能地保证了细胞的完整性。 /strong 同时又以较高的分离因素运行，更好地去除培养过程中因细胞自溶产生的少量碎片。 strong 其独特的全密封设计，杜绝了气泡产生的可能性，同时又隔绝了空气，这让离心过程温升小，保持蛋白的活性。并且，配备了CIP 在位清洗及 SIP 在线蒸汽灭菌，实现了360度无死角清洗。 /strong 可以说，这款离心机全方位守护了高品质的单抗药物的生产，通过“柔和有度”的低剪切分离技术，最大程度降低了下游的纯化难度，确保目标蛋白的活性。 /p p & nbsp /p

随着能源不断消耗，大气中 CO2 的排放量逐年递增，由此引发的环境问题已成为全球关注的热点。去年的联合国大会上，我国向世界承诺，二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和。如何减少 CO2 排放、有效转化和利用 CO2 已引起各国政府的高度关注，CO2 的固定和转化是降低其含量的有效途径之一。 我们都知道自然生物可以利用太阳能、化能等能量形式固定二氧化碳进行自养生长。到目前为止，科学家共发现了 6 种天然固碳途径。其中卡尔文循环（光合作用中的碳反应部分）是自然界分布最广的固碳途径，每年可将 1 千亿吨二氧化碳转化成再生物质。但天然固碳的转换效率较低、经济性较差，是限制其实现工业化利用的主要瓶颈。因此构建具有高转化效率的人工固碳途径一直是相关领域的研究重点。 图1. 卡尔文循环（来自：维基百科） CO2 电化学还原（ERC）技术是在常温常压条件下，利用电能（尤其是可再生能源发电）将 CO2 与水直接反应生成合成气、甲酸、碳氢化合物、醇类等高附加值的化学品或液态燃料的新技术，是一条实现可再生能源存储与 CO2 转化利用的绿色途径，对人类的可持续发展具有重要意义。ERC 技术不需要制氢、加温和加压等额外消耗的能量，且设备投资少，其潜在的经济效益和环境效益引起了研究者广泛关注。 近年来，电化学还原技术取得了长足进展，但仍存在许多亟待解决的问题，例如产物的选择性低、偏电流密度低、催化剂的稳定性与耐久性欠佳等，这些问题限制了 ERC 技术的实际应用和商业化。电催化剂作为 ERC 技术的关键材料，其性能直接影响 CO2 转化效率、还原产物选择性及稳定性。因此，开发高性能的电催化剂，提高催化剂的催化活性、选择性和稳定性具有重要的研究意义和应用价值。 在所有金属电催化剂中，Cu 基催化剂是唯一可在水溶性电解质溶液中将 CO2 高选择性地催化还原生成碳氢化合物和醇类的催化剂。在 Cu 基催化剂表面，CO2 可以还原成 CO、HCOOH、CH4、C2H6、C2H4 及含氧碳氢化合物（醇类）等 16 种不同的还原产物。不同的 Cu 基催化剂用于 ERC 反应时，还原产物分布不同。影响还原产物选择性和还原效率有多种因素，包括催化剂的结构、形貌、晶面、尺寸、组成、表面缺陷等。 浙江大学功能复合材料与结构研究所的研究人员研发出一种新型电催化剂，今年 6 月 2 日，相关研究成果以《在铜-分子界面上紧固溴离子使 CO2 高效电还原成乙醇》（Fastening Br&ndash Ions at Copper&ndash Molecule Interface Enables Highly Efficient Electroreduction of CO2 to Ethanol）为题，发表在《ACS Energy Letter》上。 图2. 在新型电催化剂 CuBr 作用下的 CO2 &ldquo 酿&rdquo 酒过程 研发出的新型电催化剂十二烷硫醇改性 CuBr，在催化过程中会形成一个稳定的 Br 掺杂 Cu 硫醇界面，从而更高效地将二氧化碳还原成乙醇。该电催化剂的 C2+（含有两个碳原子及以上的化合物）法拉第效率提高了 72%， 乙醇的法拉第效率达到 35.9%。 图3. 新型电催化剂的合成过程 上图阐述了在铜箔上合成 CuBr 纳米四面体并使用十二硫醇（DDT）进行修饰改性的过程。首先将机械抛光的铜箔片在 CuBr2 溶液中浸泡 30s，快速形成 CuBr四面体。利用飞纳台式场发射扫描电镜 Phenom Pharos 对 CuBr 和 CuBr - DDT 的形貌进行观察，在铜箔的整个表面上可以清晰地观察到排列紧密、表面光滑的四面体纳米结构（图 3b）。经过 DDT 处理后，可以看到 CuBr 四面体表面吸附的絮凝状 DDT（图 3c）。 实验结果表明，用 DDT 分子修饰的 CuBr 对 C2+ 的法拉第效率高达 72%，乙醇-乙烯比接近 1.1。DDT 在 CuBr 上的吸附会阻碍 Br 的迁移和 CuBr 的完全还原，从而在催化过程中形成独特的 Br 掺杂 Cu 硫醇界面，且界面稳定性高。同时，DDT 的吸附抑制了氢和甲烷的产物选择性。在 Cu 中引入 Br- 可以稳定高价态 Cu，从而提升对乙醇的选择性。这一策略将有助于其他复杂电子-质子转移过程的电催化系统的设计。

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近日，南京大学电子科学与工程学院王欣然教授、王肖沐教授和施毅教授团队在二维材料领域取得重要进展，相关成果分别以“Uniform nucleation and epitaxy of bilayer molybdenum disulfide on sapphire”和“Observation of Chiral and Slow Plasmons in Twisted Bilayer Graphene”为题，5月4日同期在线发表于《自然》。一、发现扭角石墨烯中等离激元新物态表面等离激元，对光场具有亚波长尺度的局域能力,在微纳光子学和集成光电器件、超分辨成像等领域有广阔的应用前景。传统等离激元金属和环境介质的光学性质密切相关，容易受到金属欧姆损耗和环境因素影响。拓扑特性中的边缘态可以对等离激元实现保护，抑制损耗，探索这类等离激元新模式有望帮助解决等离激元纳米光子器件损耗高的关键问题。王肖沐教授和施毅教授研究团队，在扭角石墨烯材料中提出并实现了一类全新的等离激元模式：手性贝利等离激元。研究团队根据扭角石墨烯的结构手性，揭示了强关联能态的拓扑特性，预言了非零贝利曲率在中红外频段可以引入反常霍尔电导。在此基础上，团队制备了具有长程高度有序摩尔超晶格的扭角石墨烯材料，并系统地研究了红外表面等离激元响应。观测到了具有手性特征的贝利等离激元边缘态，并验证了通过电场调控实现的开关操作。研究成果通过拓扑边缘态保护等离激元，有效降低了损耗，在中远红外光电器件、量子计算和纳米光学等方面具有巨大应用潜力。图1 扭角石墨烯示意图（a）及光学显微镜图像（b）（c）扭角石墨烯纳米条带中的红外等离激元响应。在15微米（650cm-1）长波红外范围内，手性纳米条带中出现新的具有拓扑特性的贝利等离激元新模式。扭角石墨烯是一类具有丰富多体相互作用的强关联电子材料。通过改变层间扭转角度，掺杂等条件，可以对电子的能态进行灵活地调控，实现超导、拓扑等奇异物态。研究团队指出，由于扭角石墨烯自身的非中心对称结构，在打破时间反演对称性的条件下，会产生非零的贝利曲率，进而在材料中引入非零的横向光电导（即反常霍尔电导）。将这种拓扑能态与等离激元结合，可以有效降低其散射损耗。研究团队依据这样的思路，制备了大面积的“魔角”（1.08°扭角的双层石墨烯），并在其上构筑了具有手性结构的纳米条带。图2 光照强度（a）和静电掺杂（b）对手性贝利等离激元边缘模式共振能级劈裂的调控作用。在这种同时打破空间和时间反演对称性的条件下，非零贝利曲率在纳米条带中通过拓扑边缘态形成了手性贝利等离激元新模式。实验上，手性等离激元以共振峰位的劈裂为标志。而通过光强和掺杂，可以调控贝利曲率的大小，进而调制能级劈裂的开关。手性等离激元存在的另一个证据是零磁场法拉第效应，即光通过材料时其偏振方向会发生偏转。实验中实现了高达15°的极化旋转。这些非磁场下的奇异光学效应，在制作偏振片等重要光学应用上有着广泛的前景。南京大学王肖沐/施毅教授团队，专注于于高性能红外光电器件的研究工作。近年来，获得了以弹道雪崩光电探测器（Nature Nanotechnology,14,217(2019））和能谷光电子器件（Nature Nanotechnology,15,743(2020））为标志的系列创新成果。本次的研究工作，是该团队在广泛国际合作支持下，通过体系强相互作用和谷电子特性对光子进行有效调控实现的一个突破性进展。南京大学电子科学与工程学院硕士生黄天烨为第一作者，电子科技大学李雪松教授课题组完成了单晶石墨烯的生长工作，明尼苏达大学 Tony Low教授课题组完成了主要计算工作，中科院沈阳金属所杨腾研究员、北京计算所邵磊副研究员的课题组协助完成了部分计算工作。南京大学微制造与集成工艺中心在微加工方面给予了重要的支持。该工作得到国家科技部重点研发计划、自然科学基金重点项目、江苏省双创团队和中科院先导计划等项目资助。二、突破双层二维半导体外延生长核心技术集成电路摩尔定律是推动人类信息社会发展的源动力。当前，集成电路已经发展到5nm技术节点，继续维持晶体管尺寸微缩需要寻求材料的创新。近年来，以MoS2为代表的二维半导体在电子器件和集成电路等领域获得了迅速的发展，王欣然教授课题组在该领域长期积累，2021年在《Nature Nanotechnology》连续报道了大面积MoS2单晶制备以及MoS2驱动的超高分辨Micro-LED显示技术两个成果。尽管学术界和工业界在单层二维半导体生长方面已经取得了很大的进展，但是单层材料在面向高性能计算应用时依然受限。相比于单层MoS2，双层MoS2具有更窄的带隙和更高的电子态密度，理论上可以提升驱动电流，更适合应用于高性能计算。然而，由于材料生长热力学的限制，“1+1=2”的逐层生长方法难以给出均匀的双层，因此层数可控的二维半导体外延制备一直是尚未解决的难题。图3 双层MoS2生长机制针对该问题，王欣然教授与东南大学合作，另辟蹊径，提出了衬底诱导的双层成核以及“齐头并进”的全新生长机制，在国际上首次报道了大面积均匀的双层MoS2薄膜外延生长。研究团队首先进行了理论计算，发现虽然单层生长在热力学上是最稳定的，但是通过在蓝宝石表面构建更高的“原子梯田”，可以实现边缘对齐的双层成核，从而打破了“1+1=2”的逐层生长传统模式局限（图3）。研究团队利用高温退火工艺，在蓝宝石表面上获得了均匀分布的高原子台阶，成功获得了超过99%的双层形核，并实现了厘米级的双层连续薄膜。原子力显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱和荧光光谱等多种表征手段均证明了双层薄膜的均匀性。进一步，团队证明了双层MoS2与蓝宝石衬底具有特定的外延关系，以及双层MoS2的层间具有2H和3R两种堆垛模式，并在理论上给出了解释。图4 双层MoS2的晶体管器件性能研究团队进一步制造了双层MoS2沟道的场效应晶体管（FET）器件阵列，并系统评估了其电学性能（图4）。相比单层材料，双层MoS2晶体管的迁移率提升了37.9%，达到~122.6cm2V-1S-1，同时器件均一性得到了大幅度提升。进一步，团队报道了开态电流高达1.27 mA/μm的FET，刷新了二维半导体器件的最高纪录，并超过了国际器件与系统路线图所规划的2028年目标。该工作突破了层数可控的二维半导体外延生长技术，并且实现了最高性能的晶体管器件。南京大学电子科学与工程学院博士生刘蕾为第一作者，王欣然教授、李涛涛副研究员和东南大学王金兰教授、马亮教授为论文共同通讯作者，南京大学施毅教授、聂越峰教授、王鹏教授以及微制造与集成工艺中心对该工作进行了指导和支持。该研究得到了江苏省前沿引领技术基础研究、国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目的资助。

探索全新扫描电镜成像技术——BEX什么是BEX？BEX是集背射电子和X射线成像于一体的新型微区分析技术，可以在SEM下同步、高效采集背散射电子图像和元素面分布图。BEX技术能带来哪些新体验？此前，基于SEM的显微分析大多是静态的、逐步进行的，并且高度依赖用户经验。操作人员通常根据SE/BSE灰度图中的形貌或原子序数衬度进行样品导航，并借助EDS完成精细的成分分析。如果当前区域没有感兴趣的特征，则需要重复以上繁琐步骤。在BEX技术的支持下，即使样品台移动过程中也能实时呈现试样的形貌、晶体取向、原子序数和元素分布等信息，让复杂样品分析极尽简便迅捷之能。只需稍作停留即可获得高分辨、高质量的元素面分布图，无论是开展更精细的分析还是继续样品导航都如丝般顺滑。SEM成像技术发展二次电子成像自SEM诞生以来二次电子（SE）成像一直是最常见的成像技术之一。SE是样品与高能电子束发生非弹性散射后逸出试样表面的电子，其产额与入射角度相关。它们具有较低的能量（~50 eV）和逸出深度（~10 nm），能够提供丰富的形貌信息。Everhart-Thornley探测器是一种常见的二次电子检测装置，由带正电的法拉第笼、闪烁体和光电倍增管组成。二次电子（绿色）从样品表层逸出，当电子束入射角度偏离法线时，SE产额增加。SE图像的灰度反映样品表面的起伏情况。加速电压：20 kV，束流：1 nA，采集时间：15 s背散射电子成像入射电子经弹性散射逸出样品表面形成背散射电子（BSE）。与SE探测器不同，BSE探测器的核心结构是位于极靴正下方的p-n半导体，可以有效地采集能量更高、激发深度更深的BSE信号。BSE产额随试样的平均原子序数增加而升高，在BSE图像中，越亮的区域意味着更高的原子序数。通过逻辑运算，具有两个或多个分割区域的半导体BSE探测器还可以显示试样表面的起伏信息。背散射电子（红色）的逸出深度更深，BSE图像的灰度反映了样品的平均原子序数衬度。加速电压：20 kV，束流：1 nA，采集时间：15 sBEX成像BEX成像系统在极靴正下方集成了BSE与X射线传感器。后者通常是硅漂移探测器（SDD），用于分析特征X射线，其工作原理与EDS相同。软件算法能够自动识别谱图中存在的元素并进行配色，最终输出与BSE信号叠加的彩色图像。与SE或BSE成像技术相比，BEX成像技术在相同采集时间和工作条件下提供了更丰富的样品组成和元素分布信息。与常规EDS系统相比，BEX系统具有更大的立体角和更高的X射线计数率。此外，BEX系统的特殊设计消除了样品表面起伏在元素面分布图中产生的阴影效应，并拓宽了X射线成像时可用的工作距离范围。同步检测BSE（红色）和X-ray信号（蓝色）；（b）BEX成像结果。加速电压：20 kV，束流：1 nA，采集时间：15 s

2021年7月20日，东京工业大学在英国皇家化学学会发表了一篇名为《Structures of ions accommodated in salty ice Ih crystals》的学术论文。盛瀚的CIC-D120型离子色谱仪、SH-CC-6 及 SH-AP-2 离子色谱柱为其中“样本中K+与Cl-离子浓度测定”提供了技术支持，并获得认可。　　《Structures of ions accommodated in salty ice Ih crystals》- 选节1　　《Structures of ions accommodated in salty ice Ih crystals》- 选节2　　盛瀚自2002年成立以来，一直肩负“致力于中国仪器高端化，走向世界，服务全球”的使命，已经形成了正向经营、全产业链100%国产化、“科技+艺术+文化”的产品气质及五星级售后服务体系的四大核心优势，目前已成功出口至包含美、德、日、法在内的48个国家和地区，今后也定当继续努力，竭力让更多人认识、了解、认可中国离子色谱。　　【本文来源】　　英国皇家化学学会 (Royal Society of Chemistry)　　【原文链接】　　https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/CP/D1CP01624E　　东京工业大学简介：　　东京工业大学(Tokyo Institute of Technology)是日本理工科大学之最，是专攻工程技术与自然科学的日本顶尖、世界一流的理工科大学 ，是日本超级国际化大学计划的A类顶尖校之一。　　2022年QS世界大学排名中位列第56名 ，日本第3名。其在工程技术类排名世界第14名，日本第2名 自然科学类排名世界第24名，日本第3名。　　英国皇家化学学会简介：　　英国皇家化学学会 (Royal Society of Chemistry)成立于1980年，由四个著名的英国学术机构——化学学会(1841年)、分析化学学会(1847年)、皇家化学协会(1877年)和法拉第学会合并组成。学会两大职能：职业认证机构以及科学与学术社群。

完整的SECM电化学显微镜解决方案 布鲁克独有的PeakForce SECM™ 模块是全球首创的完备商用解决方案，在基于原子力显微镜的扫描电化学显微镜上实现了小于100纳米的空间分辨率。通过创新性探针设计，可实现纳米级分辨率的基于原子力显微镜的扫描电化学显微镜目前已广泛应用于新兴研究领域，如化学动力学，生物化学信号传导和环境化学等。此外，此技术可以纳米级横向分辨同时获取形貌、电化学、电学和机械性能等图谱。PeakForce SECM™ 充分利用峰值力模式的优势从根本上重新定义了在液下能实现哪些电学和化学过程的纳米尺度的观察。 PeakForce SECM首次实现了:（1）以往无法获得的（2）同时实现液相下电化学、电学和机械性能等图谱（3）专为SECM设计的可靠而简单易用的商用原子力探针（4）在Dimension Icon® 原子力显微镜上实现最高分辨的SECM和原子力显微成像Au上的一个甜甜圈型图案，使用PeakForce SECM在微压印SAM（自组装）样品上成像。(A) 形貌图中高度差仅几个纳米；(B) 黏附力图清晰地显示出两种化学性质不同的区域； (C) 电流图显示出SAM因其绝缘特性降低了针尖的法拉第电流。 Image courtesy of A. Mark and S. G?drich, University of Bayreuth.了解更多详情请进入布鲁克公司官网。

重磅产品出炉——德国HEKA扫描电化学显微镜，看到名字大家可能比较陌生但是又似曾相识，如果你认为这款仪器是扫描电镜和电化学工作站的简单叠加，那么你就OUT了!HEKA ElProscan是一台扫描电化学显微镜，用于研究样品的电化学活性表面。它属于扫描探针显微镜（AFM, STM, SECM）家族的一员。由德国弗莱堡Albert-Ludwig大学材料研究中心的Dr.Jurgen Heinze（教授）合作开发了ElProscan仪器。2005年HEKA公司创立了ElProscan品牌，它包括传统的SECM实验方法及扩展功能。整个系统包括三个主要部分，定位系统，双恒电位仪，数据采集系统。定位系统控制微电极在溶液中电化学活性样品表面上进行三维扫描，因此ElProscan可用作传统的SECM仪器并且具有更多的功能。ElProscan与传统的SECM不同之处在于它不仅仅记录针尖的电流信号，而且在针尖上可实现任何电化学实验方法的应用（用可编程脉冲发生协议Programmable Pulse Protocol来完成）。在脉冲发生协议运行过程中，在样品上应用独立的电化学实验方法并同时在针尖上应用不同的方法。因此ElProscan还具有电化学活性表面修饰的功能。 图1、典型的实验配置图 超微电极(UME)在溶液中接近样品表面上方扫描，在电极表面由于氧化还原反应所溶解的物质形成法拉第电流 随着针尖向样品表面逼近，可测出电流的变化。电化学惰性表面抑制针尖表面的氧化还原物质扩散并导致针尖电流逐渐减小（正反馈） 图2、ELProscan反馈模式 当样品是电化学活性表面，针尖电流逐渐增大。这是因为在样品表面再生了反应后的氧化还原物质，并在针尖再次进行反应（正反馈）。 反射光成像透射光成像 图3、透射和反射光成像重叠成像 图4、表面形态（左）电化学活性表面（右）图5、仪器本尊ElProscan系统具有多重应用领域如：表面分析功能、金属沉积、导电聚合物沉积、酶活性成像、催化材料表面活性等，就像扫描电镜一样，我们能罗列的仅仅是其中的少数应用。后续会持续更新其在各领域的具体应用。

7月10日，英国皇家学会在官方网站宣布了其2012年度19个奖项的获得者，共计21人。 　　据了解，获奖的科学家来自各个领域，奖项旨在表彰他们杰出的工作以及对同行和社会的深远影响。 　　今年的科普利奖章(Copley Medal)授予了1997年诺贝尔化学奖得主之一、英国MRC线粒体生物中心主任John Walker教授，以表彰他在线粒体ATP合成机制研究方面的开拓性工作。科普利奖章被认为是世界最古老的科学奖项之一，第一次颁发在1731年，比诺贝尔奖早170年。著名科学家达尔文、法拉第、爱因斯坦、霍金等均获过科普利奖章。 　　伦敦帝国学院物理系教授Tom Kibble、爱丁堡大学分子生物学教授Kenneth Murray和墨尔本大学化学系教授Andrew Holmes则获得了皇家学会另一最具声望的奖项——皇家奖章(Royal Medals)。 　　迈克尔法拉第奖(Michael Faraday Award)授予了在科学传播方面做出杰出工作的Brian Cox。他是曼彻斯特大学教授，在BBC做过多档科普节目。 　　“所有获奖者代表了科学界精英中的精英。我们很高兴通过这种方式表达对他们的认可。”皇家学会会长Paul Nurse如是说。 　　据悉，颁奖仪式将于11月30日举行。 　　英国皇家学会各奖项全部获奖名单(英文)

11月17日，第二十四届中国国际高新技术成果交易会成员展——2022华南国际智能制造、先进电子及激光技术博览会（简称：LEAP Expo）终于在深圳国际会展中心（宝安新馆）圆满闭幕啦！LEAP Expo下辖慕尼黑华南电子展、慕尼黑华南电子生产设备展、华南先进激光及加工应用技术展览会及同期举办的中国（深圳）机器视觉展暨机器视觉技术及工业应用研讨会（VisionChina深圳），华南电路板国际贸易采购博览会共同亮相第二十四届高交会。五展联动，且依托高交会平台，为智能制造相关业界同仁们奉献了一场能够饱览技术、了解趋势、沟通商贸、促进合作的秋季盛宴。2022 LEAP Expo大数据80000平米展示面积1100家参展商及品牌LEAP Expo通过十多个特色展区，联合产业优质企业，集中呈现了表面贴装、点胶注胶及材料、线束加工、电子组装自动化、机器人及智能仓储、质量控制、元器件制造、半导体、传感器、电源、无源元件、连接器、测试测量、PCB、汽车电子、激光智造技术及装备、光源和先进激光器件、激光加工控制及配套系统、工业智能检测与质量控制技术、激光加工服务、3D打印/增材制造技术，机器视觉核心部件和辅件等多个板块的新品及技术研发成果，同时配套智慧汽车、ADAS与自动驾驶、电动车驱动与充电技术、5G+工业互联网、第三代功率半导体、嵌入式系统、物联网、医疗电子、碳中和碳达峰、点胶与胶粘剂技术、电子制造技术、半导体领域扇出型封装、3C柔性制造、数字化工厂、汽车线束加工、激光技术聚焦行业应用、机器视觉与5G、人工智能、边缘计算、PCB企业供应链管理、安全生产等热门话题举办不同主题的行业论坛与活动，为专业观众带来丰富参展体验。慕尼黑展览（上海）有限公司首席运营官路王斌先生表示：“华南地区是备受关注的制造业核心地。激光技术相比许多传统制造技术更具成本效益。华南制造业转型升级对激光技术的市场需求量猛增，其中3C和电子行业就是一个非常大的应用场景。华南激光展不仅是展示激光技术、设备和器件，更是联动激光产业链的供应端和应用终端，提供更多创新前沿的激光解决方案，希望能促进垂直市场的合作、产生实际效能。”整合行业资源，推动智能制造开启新篇章激光技术以其优异性、高效率等特性正不断帮助汽车、电子、医疗、新能源、PCB、通信、家电、照明等行业实现制造工艺升级。经过多年的迅猛发展，我国已经成为激光产业的大国，激光产品国产化实现了大跃进，为国内智能制造发展提供了强大武器。高交会作为中国高新技术领域对外开放的重要窗口，集中展示新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备、绿色环保、航空航天等战略性新兴产业科研成果及先进技术。今年高交会携手华南先进激光及加工应用技术展览会，链接多方行业资源，为满足激光产业链企业的成果展示、产品发布、接洽贸易等需求提供了更高端的商贸平台，也为广大华南地区的激光技术潜在用户寻找个性化的产品及行业解决方案拓宽了通道。展会现场各知名品牌展商大放异彩，充分呈现激光技术在消费电子、半导体、锂电、医疗、智能检测等重点终端应用场景的创新发展。大族激光每年都有参与华南激光展，而今年，大族激光带来的是国内领先完全拥有自主知识产权一款半导体封测领域明星产品——“悍狮”系列高速高精度全自动半导体焊线机。现场引来一片驻足咨询。集团品牌推广运营部部门负责人叶创波说到，“这款产品适合于目前主流封装形式，包括分立器件和集成电路封装，填补了国内空白，其技术与工艺水平接近或达到目前国际先进水平。”此外，他还表示：“大族激光在去年做了一次大的组织调整，分拆出100+个产品中心，相当于服务于100+个行业客户。公司加大了推广力度，期望着能在行业重点展会亮相，华南激光展也是我们期待的一大盛会。从现场的情况来看，无论是人流和展商质量都超预期。”可应用于微电子/半导体、集成电路及医疗/生物技术的复合式二维平台是隐冠半导体推出的二维机械导轨+空气轴承复合式运动平台。公司总经理吴立伟向前来咨询的买家介绍道：“该平台其采用模块化、正交性等设计理念，包含YG的MZT模块和复合式XY台模块。MZT模块集成在复合式XY台模块之上，能实现X、Y、Z和T轴4自由度的高精度、高刚度直线和旋转运动。MZT模块的垂向采用了独特的大行程磁浮重力补偿技术，降低了垂向电机的载荷，很大程度地提高了垂向运动性能和寿命。同时，复合式XY台模块采用驱动质心匹配、柔性龙门以及轻量化设计技术，具有降低对对高精度机械导轨的偏质心冲击，提高运动系统的可靠性和寿命的能力，并具有对Y1及Y2电机轻微平移不同步的修正功能。”上海隐冠半导体技术有限公司总经理吴立伟：“我们很感谢主办方周密的组织。隐冠半导体这次带来了很多先进技术产品，希望通过华南激光展这个平台服务于华南地区的客户，对展会的期望很大，收获也颇丰。”提到3D打印，不得不推出创鑫激光的MFSC 300W 3D 打印单模连续光纤激光器，产品基于模块化设计，拥有极佳的光束质量和极高的稳定性。创鑫激光技术主管钟相进表示，“这款激光器激光功率连续可调，采用光纤配 QBH/QCS头输出，可配合激光加工头与机器人、机床等进行系统集成，已经在3D 打印、精细切割、薄板焊接、3C 焊接等有广泛应用。”深圳市创鑫激光股份有限公司技术主管钟相进：“参加本次展会，不仅和同行、老客户进行了交流，也结实了很多新客户。华南激光展在这个行业以及整个华南地区还是有比较大的影响力的，对创鑫激光的宣传以及未来的发展都有积极的正向引导作用。”武汉锐科光纤激光技术股份有限公司副部长夏早兵介绍到：“我们的新一代光束可调激光器RFL-ABP可应用于新能源汽车等领域，填补了国产光纤激光器光束模式可调技术的空白。运用锐科研发的定制化光纤合束器，可以实现高斯光斑、环形光斑、混合光斑等不同模式输出，根据加工要求，任意切换。同时，纤芯、环芯功率可独立调节，实现纤芯/环芯任意功率比。”武汉锐科光纤激光技术股份有限公司副部长夏早兵：“因为近一两年的疫情影响，展会还是受到比较大的阻碍，今年也是经过了千辛万苦参加了华南激光展。我们希望借这个平台，整合上下游，了解更多的客户需求，让行业内的人能把激光应用得更好；同时参展也可以让我们了解到应用在新能源焊接切割方面的一些新产品。“飞博激光销售总监冷学鹏向观众热情地推荐了手持焊专用光纤激光器，“这款激光器是针对焊接市场研发设计的激光器。电光转换效率大于40%，节能稳定。可搭配10米输出光缆，操作更加灵活。配备的输出头轻而短，且小巧，节省更多集成空间。速度快效率高，焊接能力强。无耗材，焊缝光滑细腻，不易变形。操作灵活、简便，可满足多角度、多位置焊接。”上海飞博激光科技有限公司销售总监冷学鹏：“这次飞博激光带了很多款新产品包括升级迭代的产品，在和客户朋友们沟通交流的时候大家都非常感兴趣。我们觉得这次参展机会非常好，华南激光展为我们逐渐打开更大的市场领域，比如精密加工、精密焊接，甚至是医疗、科研等新兴领域。”顺应制造升级需求，打造激光特色展区近年来，激光核心零件、激光器、激光设备等都国产化方面频频传来傲人进展，国内制造业已进入高质量发展阶段。为强化创新驱动，推动技术跨越发展，提升“基础与专用材料-关键零部件-高端装备与系统-应用于服务”的激光产业链整体创新效能，华南激光展精心打造“激光创新技术及智能检测展示区”，涵盖激光创新技术、工业智能检测技术及核心部件，现场为来自消费电子、半导体、新能源、智能检测等终端应用买家讲解或演示光源和先进激光器件、激光加工控制及配套系统、检测仪器和设备等、应用于激光加工制造的AOI缺陷检测、产品表面及外观检测、零件的几何尺寸和误差测量等技术方案。光惠激光此次特地带来新一代智能风冷激光手持焊搭YLPS- Weld- 1500- A。公司市场专员赵振程自豪地表示：“这款产品配光惠自主研发的“ 不怕热”的焊接头，独特的非球面光学技术，重量比其他同类型焊接头减轻35% ，一体化的设计可以有更好的送丝效果， 焊缝完美无变形，机器可以在-10-50 ℃正常运行，操作简单内置55组应用工艺数据包，可以根据应用场景智能化选用，彻底解决工艺摸索问题，而且是全铝机身，重量仅有45kg，较第一代重量减轻30%，提升了征集移动的可靠性。另外还配备了多重安全保障，除急停按钮以外，单独安全的电路设计彻底解决了漏电的可能性。”他还表示：“本次参展总体体验感觉比较良好，对展位人流量比较满意，有很多客户也了解过我们的产品。同时主办方在我们参展期间，对我们也给予了较多的支持和帮助。”助力初创企业，技术人才两不误疫情常态化给不少初创企业造成了冲击，面临着运营及人才缺乏的困境，而激光初创企业往往缺少的不是技术，而是发现他们的“伯乐”。今年，11家初创企业看准了华南激光展的资源整合优势，齐聚展会“Start-ups初创专区”，通过华南激光展不仅借机展示了与汽车、微电子、医疗等终端应用领域适配的涵盖光学元件、光学模组、光学系统及仪器、激光腔体、激光器、激光打标机、激光切割机、激光焊接机、激光打标机、激光清洗机等种类丰富的产品，更是推出了人才招募计划，吸纳了不少目光。秉持着光学科技创造美好生活的使命，成立于2018年的麓邦，在液晶微纳技术的研发与应用领域已走在全球前列，且成为国内唯一实现量产的企业。这次展会现场，也不时有观众前来咨询他们的液晶维纳技术。据麓邦透露，该技术在航空航天、激光雷达、激光加工、VR/AR、医美医疗等领域都有着广阔的应用前景。谈到这次参展，麓邦销售经理周芬京表示：“此次展会，不乏有各地过来的光学专业观众过来指导交流，对我们麓邦的产品非常赞赏。希望下一届展会能办得更好，引导更多行业相关的专业观众，帮助麓邦把产品和服务推向更广的领域。”浙江法拉第激光科技有限公司是依托北大-温州激光与光电子联合研发中心产-学-研模式孵化的国家高新技术企业。法拉第总工程师刘珍峰称：“我们的窄线宽法拉第激光器产业化后，铯钟的频率稳定性指标有了量级的提高，为铯钟的国产化奠定了重要基础。”供需配对，一键触达核心资源同时，除了展台交流外，华南激光展现场专设商贸配对区，联合行业协会、媒体及相关业界机构共同邀请了由消费电子、微电子、工业电子等应用领域专业人士组成的近百个买家团莅临参观，基于展前供需双方线上填写的采购及配对需求，特邀有采购意向的决策层与展商一对一线下开展贸易洽谈，旨在促进产业上下游的无缝对接、满足终端应用需求、帮助展商拓展商机、获取意向订单、提高参展效率。电子终端应用代表华为：“我是来自3C行业的，主要是来看一下3C的检测技术，包括激光类、射线类。看到有中图仪器的检测类的产品，以及大恒激光，锐科等。总体来说比较满意，展会内容也很广，收获很大。”智睿国际：“慕尼黑主办的展会一直都有参加，人气很旺。我们是做智能家居的，类似于通过语音控制小米家电。参加展会主要是想观摩学习一下，同时我们公司也会使用大族激光的激光打标。疫情下能举办展会实属不易，希望华南激光展能越办越好。”深挖激光技术热点，同期论坛输送工艺养分展会同期举办华南国际光子智能制造及应用技术大会，分设《激光工艺赋能消费电子创新制造研讨会》和《激光技术助力半导体制造，合力打造中国芯》两个主题，邀请激光、光电、高端装备制造领域的企业核心代表、技术学者、院校专家等汇聚一堂，与观众分享不同应用场景下的技术难点等，探讨话题涉及激光技术在3C产品制造中的应用、激光加工设备用于手机盖板精细化切割的工艺难点、超快激光加工OLED柔性材料、柔性显示面板生产中的激光切割解决方案、激光微纳制造技术在消费电子领域的创新应用、紫外激光在晶圆划片中的应用、超快激光用于晶圆的精密切割、准分子激光在半导体光刻及退火中的应用、激光精密打标用于半导体芯片及器件的标识、激光技术在钻通孔中的应用、激光技术用于半导体晶圆清洗、不同激光器在半导体芯片及材料方面的加工工艺革新等。在此，我们要感谢所有支持华南激光展的展商、观众以及各合作方，你们的真诚付出与奉献成就华南激光展的收获满满，更是成就了展会新老朋友的相识与相聚。华南激光展始终致力于促进激光产业链上下游积极合作，为华南地区制造业升级献力、为国内智能制造发展添砖加瓦。希望展会的举办能为激光人增添信心，在外部客观因素冲击行业的影响下，积极应对挑战，坚定不移努力提升技术及核心竞争力，不断推陈出新，探索未来发展新格局。结束意味着新的开始相信四个月后，我们又能在上海相聚咯~~2023年3月22-24日上海新国际博览中心慕尼黑上海光博会等你来逛！

溶解于水中的分子态氧称为溶解氧，水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。　　溶解氧值是研究水自净能力的一种依据。水里的溶解氧被消耗，要恢复到初始状态，所需时间短，说明该水体的自净能力强，或者说水体污染不严重。否则说明水体污染严重，自净能力弱，甚至失去自净能力。　　便捷式溶解氧分析仪是针对水质中溶解氧分析的智能在线分析设备，其测量原理分为极谱膜法与光学荧光法两种。　　1、极谱膜法：　　原理是氧在水中的溶解度取决于温度、压力和水中溶解的盐。其传感部分是由金电极(阴极)和银电极(阳极)及KCl或氢氧化钾电解液组成，氧通过膜扩散进入电解液与金电极和银电极构成测量回路。当给溶解氧电极加上0.6~0.8V的极化电压时，氧通过膜扩散，阴极释放电子，阳极接受电子，产生电流。根据法拉第定律：流过溶解氧电极的电流和氧分压成正比，在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。　　2、光学荧光法：　　荧光法的测量原理是氧分子对荧光淬灭效应。传感膜片被一层荧光物质所覆盖，当特定波长的蓝光光源照射到传感膜片表面的荧光物质时，荧光物质受到激发释放出红光。由于氧分子会抑制荧光效应的产生，导致水中的氧气浓度越高，释放红光的时间就越短，理论上红光释放时间与溶解氧浓度之间具有可量化的相关性，从而通过测定红光的释放时间计算出溶解氧浓度。

近日，中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所纳米与界面催化研究组研究员包信和与研究员汪国雄、高敦峰团队，在二氧化碳/一氧化碳电解制备燃料和化学品研究中取得新进展。该研究揭示了碱性膜电解器中二氧化碳/一氧化碳电催化还原反应覆盖度驱动的选择性变化机制，并组装出千瓦级电堆，为二氧化碳/一氧化碳电解的实际应用提供了参考。 　　二氧化碳电解反应利用可再生能源产生的电能将二氧化碳转化为高附加值燃料和化学品，是近年来快速发展、颇具应用前景的负碳技术。乙烯、乙酸和乙醇等多碳产物具有较高的能量密度和市场需求，是理想的电解产物。然而，在工业级电流密度下高选择性生成多碳产物仍存在挑战。 　　本工作基于钢铁工业排放出大量的二氧化碳/一氧化碳混合废气这一现状，通过改变进料气组成来调变碱性膜电解器阴极氧化铜催化剂的微环境，实现了在工业级电流密度下高效二氧化碳/一氧化碳电解制备多碳产物。随着进料气中一氧化碳压力的增加，电解主产物逐渐由乙烯转变为乙酸，且电流密度显著增加。在0.6 MPa CO条件下，乙酸法拉第效率为48%，总电流密度达到3 A cm-2。机理研究表明，产物选择性变化受到*CO覆盖度和局部pH值影响，低*CO覆盖度时优先生成乙烯，高*CO覆盖度和高局部pH值利于乙酸的形成。在优化的电解条件下，多碳产物的法拉第效率和分电流密度分别达到90.0%和3.1 A cm-2，对应于100.0%碳选择性和75.0%收率，优于热催化CO加氢反应。为进一步验证电解过程的可行性，该团队组装了4节100 cm2的碱性膜电堆，其电解功率最高达到2.85 kW，在总电流为150 A时，乙烯的生成速率为457.5 mL min-1；在总电流为250 A时，乙酸的生成速率为2.97 g min-1。该研究不仅为单一多碳产物的定向生成提供了重要参考，而且为二氧化碳/一氧化碳电解从实验室走向实际应用奠定了技术基础。 　　相关研究成果以Coverage-driven selectivity switch from ethylene to acetate in high-rate CO2/CO electrolysis为题，发表在《自然-纳米技术》(Nature Nanotechnology)上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项(A类)“变革性洁净能源关键技术与示范”等的支持。大连化物所揭示高效二氧化碳/一氧化碳电解反应的选择性变化机制

现代社会离不开电。当你每天享受着电灯、空调、电话、互联网带来的便利时，你是否想过科学家是如何搞清楚其中的原理的?　　在《电气时代序章》(The Prologue of Electrical Age)中，我们将通过大约20个重要而美丽的历史仪器，回顾1600—1900年间的电学历史。利用科学准确、高品质的电脑图像(CG)，我们设法还原这些历史仪器当年的风采，并给出它们工作的原理和与之相关的重要科学发现。　　我们计划《电气时代序章》的最终形态是一本图文并茂的科普书籍和一个互动的iPad App。我们目前正在寻找项目的合作文字作者。如果您是一位有经验的科普作家并且对这个项目感兴趣，欢迎联系我们(liangyan@novoedu.com)。下面是项目预览：　　《电气时代序章》分为8个主题，对近20种重要的历史仪器，相关科学家及其重要科学发现进行介绍。以下是10种仪器的预览。　　?威廉吉尔伯特于1600年发明的静电验电器，这是最早的静电检测装置。吉尔伯特是最早区分电学和磁学现象的科学家。　　?奥托冯居里克于1663年发明的摩擦起电装置。用手磨擦黄色的硫磺球后，硫磺球可以吸引羽毛等小物体。居里克当时并不清楚其实验现象的本质，他认为硫磺球对其他物体的吸引力类似于地球的引力。　　?让-安托万诺莱于1753年发明的静电发电机。用手或者皮毛磨擦快速旋转的空心玻璃球体可以在玻璃表面产生大量的静电荷。　　?莱顿瓶由冯 克莱斯特在1745年和穆森布罗克在1745-1746年独立发明，其名称来源于穆森布罗克所在的城市莱顿城。莱顿瓶是最早的电容器。　　?本杰明富兰克林在1758年发明的莱顿瓶电池组。富兰克林是最早用Battery这个单词来描述电池组的。之前Battery指的是军事上的排炮。　　?夏尔奥古斯丁库仑于1785年所发明扭秤装置。通过这个精密的仪器，库伦发现了著名的库伦定律。　　?亚历山德罗伏特于1800年发明的伏打电堆。这是第一个可以连续供电的化学电池。伏打电堆的发明极大推动了电化学和电磁学的进展。　　?迈克尔法拉第于1821年所发明的电磁旋转装置。这个装置是所有电动机的前身。　　?迈克尔法拉第于1831年发现著名的电磁感应现象。上图是1832年皮克西根据法拉第的研究成果发明的第一台电磁感应发电机。　　?海因里希赫兹于1886年发明的用于电磁波检测的实验装置。通过这套实验装置，赫兹首次证实电磁波的存在，并测定电磁波的传播速度于光速相同。

水体中的污染物质除无机化合物外，还含有大量的有机物质，它们是以毒性和使水体溶解氧减少的形式对生态系统产生影响。已经查明，绝大多数致癌物质是有毒的有机物质，所以有机物污染指标是水质十分重要的指标。 水中所含有机物种类繁多，难以一一分别测定各种组分的定量数值，目前多测定与水中有机物相当的需氧量来间接表征有机物的含量(如CoD、BOD等)，或者某一类有机污染物(如酚类、油类、苯系物、有机磷农药等)。但是，上述指标并不能确切反映许多痕量危害性大的有机物污染状况和危害，因此，随着环境科学研究和分析测试技术的发展，必将大大加强对有毒有机物污染的监测和防治。 一、化学需氧量(COD) 化学需氧量是指水样在一定条件下，氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的m8从表示。水中还原性物质包括有机物和亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等无机物。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。基于水体被有机物污染是很普遍的现象，该指标也作为有机物相对含量的综合指标之一。 对废水化学需氧量的测定，我国规定用重铬酸钾法，也可以用与其测定结果一致的库仑滴定法。 (一)重铬酸钾法(CODcI) 在强酸性溶液中，用重铬酸钾氧化水样中的还原性物质，过量的重铬酸钾以试铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，根据其用量计算水样中还原性物质消耗氧的量。反应式如下： 测定过程见图2&mdash 35。 水样20mL(原样或经稀释)于锥形瓶中 &darr &larr H8S0&lsquo 0．48(消除口&mdash 干扰) 混匀 &larr 0．25m01／L(1／6K2Cr20?)100mL &darr &larr 沸石数粒 混匀，接上回流装置 &darr &larr 自冷凝管上口加入A82S04&mdash H2S0&lsquo 溶液30mL(催化剂) 混匀 &darr 回流加热2h &darr 冷却 &darr &larr 自冷凝管上口加入80mL水于反应液中 取下锥形瓶 &darr &larr 加试铁灵指示剂3摘 用0.1m01从(N氏久Fe(S04)2标液滴定，终点由蓝绿色变成红棕色。 图2&mdash 35 CoDcr测定过程 重铬酸钾氧化性很强，可将大部分有机物氧化，但吡啶不被氧化，芳香族有机物不易被氧化；挥发性直链脂肪组化合物、苯等存在于蒸气相；不能与氧化剂液体接触，氧化不明显。氯离子能被重铬酸钾氧化，并与硫酸银作用生成沉淀；可加入适量硫酸汞缀合之。 测定结果按下式计算： 式中：V。&mdash &mdash 滴定空白时消耗硫酸亚扶铵标准溶液体积(mL)5&mdash Vl&mdash &mdash 滴定水样消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积(mL)； V&mdash &mdash 水样体积(mL)； &lsquo c&mdash &mdash 硫酸亚铁铵标准溶液浓度(m01儿)t3 8&mdash &mdash 氧(1／20)的摩尔质量(8／m01)。 用o．25m01几的重铬酸钾溶液可测定大于50m8从的COD值；用0．025m01儿重铬酸钾溶液可测定5&mdash 50m8／L的COD值，但准确度较差。 (二)恒电流库仑滴定法 恒电流库仑滴定法是一种建立在电解基础上的分析方法。其原理为在试液中加入适当物质，以一定强度的恒定电流进行电解，使之在工作电极(阳极或阴极)上电解产生一种试剂(称滴定剂)，该试剂与被测物质进行定量反应，反应终点可通过电化学等方法指示。依据电解消耗的电量和法拉第电解定律可计算被测物质的含量。法拉第电解定律的数学表达式为： 式中：W&mdash &mdash 电极反应物的质量(8)； I&mdash &mdash 电解电流(A)； t&mdash &mdash 电解时间(s)； 96500&mdash &mdash 法拉第常数(C)； M&mdash &mdash 电极反应物的摩尔质量(8)； n&mdash &mdash 每克分子反应物的电子转移数。 库仑式COD测定仪的工作原理示于图2&mdash 36。由库仑滴定池、电路系统和电磁搅拌器等组成。库仑池由工作电极对、指示电极对及电解液组成，其中，工作电极对为双铂片工作阴极和铂丝辅助阳极(置于充3m01几H2SOd，底部具有液络部的玻璃管 内)，用于电解产生滴定剂；指示电极底部具有液络部的玻璃管中)，以其电位的变化指示库仑滴定终点。电解液为10．2m01／L硫酸、重铬酸钾和硫酸铁混合液。电路系统由终点微分电路、电解电流变换电路、频率变换积分电路、数字显示逻辑运算电路等组成，用于控制库仑滴定终点，变换和显示电解电流，将电解电流进行频率转换、积分，并根据电解定律进行逻辑运算，直接显示水样的COD值。 使用库仑式COD测定仪测定水样COD值的要点是：在空白溶液(蒸馏水加硫酸)和样品溶液(水样加硫酸)中加入同量的重铬酸钾溶液，分别进行回流消解15分钟，冷却后各加入等量的、硫酸铁溶液，于搅拌状态下进行库仑电解滴定，即Fe&rdquo 在工作阴极上还原为Fe&rdquo (滴定剂)去滴定(还原)CrzOv2&mdash 。库仑滴定空白溶液中CrzOv&rdquo 得到的结果为加入重铬酸钾的总氧化量(以O 2 计)；库仑滴定样品溶液中CrzO v&rdquo 得到的结果为剩余重铬酸钾的氧化量(以02计)。设前者需电解时间为&lsquo o，后者需&lsquo ，则据法拉第电解定律可得： 式中：1r&mdash &mdash 被测物质的重量，即水样消耗的重铬酸钾相当于氧的克数； I＝&mdash 电解电流； M&mdash &mdash 氧的分子量(32)； n&mdash &mdash 氧的得失电子数(4)； 96500&mdash &mdash 法拉第常数。 设水样coD值为c5(mg儿)；水样体积为v(mL)，则1y· c2，代入上式，经整理后得： 本方法简便、快速、试剂用量少，不需标定滴定溶液，尤其适合于工业废水的控制分析。当用3mI&lsquo o．05mol儿重铬酸钾溶液进行标定值测定时，最低检出浓度为3m8入；测定上限为100m8／L。但是，只有严格控制消解条件一致和注意经常清洗电极，防止沾污，才能获得较好的重现性。 二、高锰酸盐指数， 以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学耗氧量，以前称为锰法化学耗氧量。我国新的环境水质标准中，已把该值改称高锰酸盐指数，而仅将酸性重铬酸钾法测得的值称为化学需氧晕。国际标准化组织(1SO)建议高锰酸钾法仅限于测定地表水、饮用水和生活污水。 按测定溶液的介质不同，分为酸性高锰酸钾法和碱性高锰酸钾法。因为在碱性条件下高锰酸钾的氧化能力比酸性条件下稍弱，此时不能氧化水中的氯离子，故常用于测定含氯离子浓度较高的水样。 酸性高锰酸钾法适用于氯离子含量不超过300m8儿的水样。当高锰酸盐指数超过5mg从时，应少取水样并经稀释后再测定。其测定过程如图2&mdash 37所示。 取水样100mL(原样或经稀释)于锥形瓶中 &darr &larr (1十3)H：SO&lsquo 5mL &lsquo 混匀 &darr &larr o．olmoI儿高锰玻钾标液(十KMn04)10．omL 沸水浴30min &darr &larr o．olo omot儿草酸钠标液(专Nasc20&lsquo )lo．oomL 退色 &lsquo &darr &larr o．01m01儿高锗酸钾标液回滴 终点微红色 ： 图2&mdash 37 高锗酸盐指数测定过程 测定结果按下式计算： 1．水样不经稀释 高锰酸盐指数 式中：Vl&mdash &mdash 滴定水样消耗高锰酸钾标液量(mL)； K&mdash &mdash 校正系数(每毫升高锰酸钾标液相当于草酸钠标液的毫升数)； M&mdash &mdash 草酸钠标液(1／．2Na2C20d)浓度(nt01从)； 8&mdash &mdash 氧(1／20)的摩尔质量(8／m01)； 100&mdash &mdash 取水样体积(mL)。 2．水样经稀释 高锰酸盐指数 式中2V。&mdash &mdash 空白试验中高锰酸钾标液消耗量(mL) Vz&mdash &mdash 分取水样体积(mL)； f&mdash &mdash 稀释水样中含稀释水的比值(如10．omL水样稀释至100mL．，Ng／＝0．90)l 其他项同水样不经稀释计算式。 化学需氧量(CODcr)和高锰酸盐指数是采用不同的氧化剂在各自的氧化条件下测定的，难以找出明显的相关关系。一般来说，重铬酸钾法的氧化率可达90％，而高锰酸钾法的氧化率为50％左右，1两者均未达完全氧化，因而都只是一个相对参考数据。 三、生化需氧量(BOD) 生化需氧量是指在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。同时亦包括如硫化物、亚铁等还原性无机物质氧化所消耗的氧量，但这部分通常占很小比例。 有机物在微生物作用下好氧分解大体上分两个阶段。第一阶段称为含破物质氧化阶段，主要是含碳有机物氧化为二氧化碳和水；第二阶段称为硝化阶段，主要是含氮有机化合物在硝化菌的作用下分解为亚硝酸盐和硝酸盐。然而这两个阶段并非截然分开，而是各有主次。对生活污水及性质与其接近的工业废水，硝化阶段大约在5&mdash 7日，甚至10日以后才显著进行，故目前国内外广泛采用的20℃五天培养法(BODs法)测定BOD值一般不包括硝化阶段。 BOD是反映水体被有机物污染程度的综合指标，也是研究废水的可生化降解性和生化处理效果，以及生化处理废水工艺设计和动力学研究中的重要参数。 (一)五天培养法(20℃) 也苏标准稀释法。其测定原理是水样经稀释后，在29土1℃条件下培养5天，求出培养前后水样中溶解氧含量，二者的差值为BOD5。如果水样五日生化需氧量未超过7m8／L，则不必进行稀释，可直接测定。很多较清洁的河水就属于这一类水。 对于不合或少含微生物的工业废水，如酸性废水、碱性废水、高温废水或经过氯化处理的废水，在测定BODs时应进行接种，以引入能降解废水中有机物的微生物。当废水中存在着难被一般生活污水中的微生物以正常速度降解的有机物或有剧毒物质时，应将驯化后的微生物引入水样中进行接种。 1．稀释水 对于污染的地面水和大多数工业废水，因含较多的有机物，需要稀释后再培养测定，以保证在培养过程中有充足的溶解氧。其稀释程度应使培养中所消耗的溶解氧大于2血8凡，而剩余溶解氧在1m8儿以上。 稀释水一般用蒸馏水配制，．先通入经活性炭吸附及水洗处理的空气，曝气2&mdash 8h，使水中溶解氧接近饱和，然后再在20℃下放置数小时。临用前加入少量氯化钙、氯化铁、硫酸镁等营养盐溶液及磷酸盐缓冲溶液，混匀备用。稀释水的pH值应为7．2，BOD5应小于0．2血8儿。 高锰酸盐指数 (mg/L) 系 数 ＜ 5 5 &mdash 10 10 &mdash 20 ＞ 20 0 ． 2 、 0 ． 3 0 ． 4 、 0 ． 6 0 ． 5 、 0 ． 7 、 1 ． 0 如水样中无微生物，则应于稀释水中接种微生物，即在每升稀释水中加入生活污水上层清液1&mdash 10mL，或表层土壤浸出液20&mdash 30mL，或河水、湖水10&mdash 100mL。这种水称为接种稀释水。为检查稀释水相接种液的质量，以及化验人员的操作水平，将每升含葡萄糖和谷氨酸各150m8的标准溶液以1：50稀释比稀释后，与水样同步测定BODs，测得值应在180&mdash 230m8儿之间，否则，应检查原因，予以纠正。 2．水样稀释倍数 水样稀释倍数应根据实践经验进行估算。表2&mdash 13列出地面水稀释倍数估算方法。工业废水的稀释倍数由CODcr值分别乘以系数0．075、o．15、0．25获得。通常同时作三个稀释比的水样。表2&mdash 13 由高锰酸盐指数估算稀释倍数乘以的系数 3．测定结果计算 对不经稀释直接培养的水样： 式中Icl&mdash &mdash 水样在培养前溶解氧的浓度(m8儿)； &lsquo ：&mdash &mdash 水样经5天培养后，剩余溶解氧浓度(m8儿)。 对稀释后培养的水样： 式中：Bl&mdash &mdash 稀释水(或接种稀释水)在培养前的溶解氧的浓度(m8儿)； Bz&mdash &mdash 稀释水(或接种稀释水)在培养后的溶解氧的浓度(m8儿)； f1&mdash &mdash 稀释水(或接种稀释水)在培养液中所占比例； f2&mdash &mdash 水样在培养液中所占比例。 水样含有铜、铅、锌、镉、铬、砷、氰等有毒物质时，对微生物活性有抑制，可使用经驯化微生物接种的稀释水，或提高稀释倍数，以减小毒物的影响。如含少量氯，一般放置1&mdash 2h可自行消失；对游离氯短时间不能消散的水样，可加入亚硫酸钠除去之，加入量由实验确定。 本方法适用于测定BOD5大于或等于2m8儿，最大不超过6000m8儿的水样；大于6000m8儿，会围稀释带来更大误差。 (二)其他方法 1．检压库仑式BOD测定仪 检压库仑式肋D测定仪的原理示于图2&mdash 38。装在培养瓶中的水样用电磁搅拌器进行搅拌。当水样中的溶解氧因微生物降解有机物被消耗时，则培养瓶内空间中的氧溶解进入水样，生成的二氧化碳从水中选出被置于瓶内的吸附剂吸收，使瓶内的氧分压和总气压下降、用电极式压力计检出下降量，并转换成电信号，经放大送入继电器电路接通恒流电源及同步电机，电解瓶内(装有中性硫酸铜溶液和电解电极)便自动电解产生氧气供给培养瓶，待瓶内气压回升至原压力时，继电器断开，电解电极和同步电机停止工作。此过程反复进行使培养瓶内空间始终保持恒压状态。 根据法拉第定律；由恒电流电解所消耗的电量便可计算耗氧量。仪器能自动显示测定结果，记录生化需氧量曲线。 2．测压法 在密闭培养瓶中，水样中溶解氧由于微生物降解有机物而被消耗，产生与耗氧量相当的COz被吸收后，使密闭系统的压力降低，用压力计测出此压降，即可求出水样的BOD值。在实际测定中，先以标准葡萄糖&mdash 谷氨酸溶液的BOD值和相应的压差作关系 曲线，然后以此曲线校准仪器刻度，便可直接读出水样的BOD值。 3．微生物电极法 微生物电极是一种将微生物技术与电化学检测技术相结合的传感器，其结构如图2&mdash 39所示。主要由溶解氧电极和紧贴其透气膜表面的固定化微生物膜组成。响应BOD物质的原理是当将其插入恒温、溶解氧浓度一定的不含BOD物质的底液时，由于微生物的呼吸活性一定，底液中的溶解氧分子通过微生物膜扩散进入氧电极的速率一定，微生物电极输出一稳态电流；如果将BOD物质加入底液中，则该物质的分子与氧分子一起扩散进入微生物膜，因为膜中的微生物对BOD物质发生同化作用而耗氧，导致进入氧电极的氧分子减少，即扩散进入的速率降低，使电极输出电流减少，并在几分钟内降至新的稳态值。在适宜的BOD物质浓度范围内，电极输出电流降低值与BOD物质浓度之间呈线性关系，而BOD物质浓度又和BOn值之间有定量关系。 微生物膜电极BOD测定仪的工作原理示于图2&mdash 40。该测定仪由测量池(装有微生物膜电极、鼓气管及被测水样)、恒温水浴、恒电压源、控温器、鼓气泵及信号转换和测量系统组成。恒电压源输出o．72V电压，加于Ag&mdash A8C1电极(正极)和黄金电极(负极)上。黄金电极因被测溶液BOD物质浓度不周产生的极化电流变化送至阻抗转换和微电流放大电路，经放大的微电流再送至A&mdash D转换电路，改A&mdash V转换电路，转换后的信号进行数字显示或记录仪记录。仪器经用标准BOD物质溶液校准后，可直接显示被测溶液的BOD值，并在20min内完成一个水样的测定①。该仪器适用于多种易降解废水的&rsquo BOD监测。除上述测定方法外，还有活性污泥法、相关估算法等。 四、总有机碳(TOC) 总有机碳是以碳的含量表示水体中有机物质总量的综合指标。由于TOC的测定采用燃烧法，因此能将有机物全部氧化，它比如Ds或COD更能反映有机物的总量。 目前广泛应用的测定TOC的方法是燃烧氧化J4F色散红外吸收法。其测定原理是：将一定量水样注入高温炉内的石英管，在900一950℃温度下，以铂和三氧化钻或三氧化二铬为催化剂，使有机物燃烧裂解转化为二氧化碳，然后用红外线气体分析仪测定C02含量，从而确定水样中碳的含量。因为在高温下，水样中的碳酸盐也分解产生二氧化碳，故上面测得的为水样中的总碳 (TC)。。为获得有机碳含量，可采用两种方法：一是将水样预先酸化，通入氮气曝气，驱除各种碳酸盐分解生成的二氧化碳后再注入仪器测定。另一种方法是使用高温炉和低温炉皆有的TOC测定仪。将同一等量水样分别注入高温炉(900℃)和低温炉(150℃)，则水样中的有机碳和无机碳均转化为COz，而低温炉的石英管中装有磷酸浸渍的玻璃棉，能使无机碳酸盐在150℃分解为C02，有机物却不能被分解氧化。将高、低温炉中生成的CO：&lsquo 依次导入非色散红外气体分析仪，分别测得总碳(TC)和无机碳(IC)，二者之差即为总有机碳(TOC)。测定流程见图2&mdash 41。该方法最低检出浓度为o．5mg／I。 五、总需氧量(TOD) 总需氧量是指水中能被氧化的物质，主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物时所需要的氧量，结果以02的m8儿表示。 用TOD测定仪测定ToD的原理是将一定量水样注入装有铂催化剂的石英燃烧管，通入含已知氧浓度的载气(氮气)作为原料气，则水样中的还原性物质在900℃下被瞬间燃烧氧化。测定燃烧前后原料气中氧浓度的减少量，便可求得水样的总需氧量值。 TOD值能反映几乎全部有机物质经燃烧后变成C02、H20、N0、S02&hellip 所需要的氧量。它比BoD、CoD和高锰酸盐指数更接近于理论需氧量值。但它们之间也没有固定的相关关系。有的研究者指出，BODs／TOD＝0．1&mdash 0，6；CoD／TOD＝0．5&mdash 0．9，具体比值取决于废水的性质。 TOD和TOC的比例关系可粗略判断有机物的种类。对于含碳化合物，因为一个碳原子消耗注⑦ 参阅孙裕生等，《分析仪器》，(1)，1992年两个氧原子，即Oz／C＝2．67，因此从理论上说，TOD＝2．67TOC。若某水样的TOD／TOC为2．67左右，可认为主要是含碳有机物j若TOD／TOC＞4．o，则应考虑水中有较大量含S、P的有机物存在；若TOD／TOC＜2．6，就应考虑水样中硝酸盐和亚硝酸盐可能含量较大，它们在高温和催化条件下分解放出氧，使TOD测定呈现负误差。 六、挥发酚类 根据酚类能否与水蒸气一起蒸出，分为挥发酚与不挥发酚。通常认为沸点在230℃以下的为挥发酚(屑一元酚)；而沸点在2助℃以上的为不挥发酚。 酚屑高毒物质，人体摄入一定量会出现急性中毒症状；长期饮用被酚污染的水，可引起头昏、骚痒、贫血及神经系统障碍。当水中含酚大于5m8／L时，就会使鱼中毒死亡。 酚的主要污染源是炼油、焦化、煤气发生站，木材防腐及某些化工(如酚醛树脂＞等工业废水。 酚的主要分析方法有容量法、分光光度法、色谱法等。目前各国普遍采用的是4&mdash 氨基安替吡林分光光度法；高浓度含酚废水可采用溴化容量法。无论溴化容量法还是分光光度法，当水样中存在氧化剂、还原剂、油类及某些金属离子时，均应设法消除并进行预蒸馏。如对游离氯加入硫酸亚铁还原；对硫化物加入硫酸铜使之沉淀，或者在酸性条件下使其以硫化氢形式逸出；对油类用有机溶剂萃取除去等。蒸馏的作用有二，一是分离出挥发酚，二是消除颜色、浑浊和金属离子等的干扰。 (一)4&mdash 氨基安替比林分光光度法 酚类化合物于pHl0．0土o．2的介质中，在铁氰化钾的存在下，与4&mdash 氨基安替比林(4&mdash AAP)反应，生成橙红色的p5l噪酚安替比林染料，在510nm波长处有最大吸收，用比色法定量。反应式如下： 显色反应受酚环上取代基的种类、位置、数目等影响，如对位被烷基、芳香基、酯、硝基、苯酰、亚硝基或醛基取代，而邻位未被取代的酚类，与4&mdash 氨基安替比林不产生显色反应。这是因为上述基团阻止酚类氧化成醌型结构所致，但对位被卤素、磺酸、羟基或甲氧基所取代的酚类与4&mdash 氨基安替比林发生显色反应。邻位硝基酚和间位硝基酚与4&mdash 氨基安替比林发生的反应又不相同，前者反应无色，后者反应有点颜色。所以本法测定的酚类不是总酚，而仅仅是与4&mdash 氨基安替比林显色的酚，并以苯酚为标准，结果以苯酚计算含量。 用20m2d比色皿测定，方法最低检出浓度为o．12n8／L。如果显色后用三氯甲烷萃取，于460n2n波长处测定，其最低检出浓度可达o．o02m8／L；测定上限为0．12m8从。此外，在直接光度法中，有色络合物不够稳定，应立即测定；氯仿萃取法有色络合物可稳定3小时。 (二)溴化滴定法 在含过量

【科学背景】电化学还原一氧化碳（CORR）作为一种无碳酸盐的潜在方法，利用可再生电力生产乙烯引起了广泛关注。乙烯作为重要的化工中间体，其制备过程一直受到选择性和能效的限制。传统的碳-碳偶联反应在碱性条件下虽然有效，但同时也伴随着碳酸盐形成导致的CO2利用效率低问题。而在酸性电解质中进行CO2RR虽然能一定程度上解决了碳酸盐生成问题，但却面临能量效率不高的挑战，特别是在乙烯选择性方面表现不佳。为了解决这些问题，科学家们致力于减弱水解离过程，目的是抑制竞争的氢析出反应，进而提高CO2RR的选择性和能效。然而，初步的实验结果表明，减缓水解离过程并非一劳永逸的解决方案，因为使用重水代替普通水反而导致对乙烯的选择性进一步降低，这引发了新的思考和探索方向。有鉴于此，悉尼大学化学与生物分子工程学院李逢旺教授, 中国科学技术大学,合肥微尺度物质科学国家研究中心及化学物理系曾杰教授（国家杰青）联合多伦多大学David Sinton 和 Edward H. Sargent院士合作探索了促进水吸附并降低水解离能量壁垒的新方法。通过将强电子受体7,7,8,8-四氰基喹啉二甲烷（TCNQ）引入铜催化剂表面进行分子修饰，研究团队实现了显著的乙烯产率提升。修饰后的催化剂表现出75%的乙烯法拉第效率，比未修饰的铜催化剂高出1.3倍。在膜电极组件系统中，实现了32%的全电池能量效率，对应乙烯电合成的能量成本为154 GJ t-1。关键的创新在于，TCNQ修饰不仅增强了铜与水分子的相互作用，促进了水解离过程，还降低了CO到乙烯途径中关键中间体的氢化能量壁垒，从而显著提高了乙烯的选择性。通过一系列原位表征和密度泛函理论（DFT）计算，研究进一步揭示了修饰催化剂的作用机制。【科学亮点】（1）实验首次探索了使用7,7,8,8-四氰基喹啉二甲烷（TCNQ）对铜催化剂进行分子修饰，以提高CO电还原产乙烯的效率和选择性。（2）实验通过在流动电池中测试修饰后的催化剂，发现其乙烯法拉第效率达到75%，比未修饰的铜催化剂高出1.3倍。此外，在膜电极组件（MEA）系统中，实现了32%的全电池能量效率，对应的乙烯电合成能量成本为154 GJ t-1。（3）通过一系列原位表征和密度泛函理论（DFT）计算，揭示了TCNQ修饰如何增强铜与水分子的相互作用，降低了关键中间体*CHCOH到*CCH的氢化能垒，从而提高了CO到C2H4的选择性。【科学图文】图1：水解离对CORR产品分布的影响。图2. Cu-100TCNQ催化剂的表征。图3. TCNQ修饰铜电催化剂的CORR性能。图 4：TCNQ修饰铜催化剂促进C2H4形成的机理研究。【科学结论】本文探索利用强电子受体修饰铜催化剂以激活水解离过程，从而提升CO到C2H4途径的效率和选择性。通过这一设计原则，研究展示了铜与7,7,8,8-四氰基喹啉二甲烷（TCNQ）的相互作用如何增强水分子的吸附和解离能力，进而降低了关键中间体*CHCOH到*CCH的氢化反应能垒。这些发现不仅在实验层面证实了修饰催化剂在电化学还原反应中的潜力，而且通过密度泛函理论（DFT）计算提供了理论支持。此外，通过流动电池和膜电极组件系统的实际性能评估，显示出高达75%的C2H4法拉第效率和32%的能量效率，这为碳中和和可持续化学品生产提供了有前景的路径。这项工作不仅拓展了催化剂设计的思路，还为实现高选择性和能效的多碳产品生产提供了新的理论和实验基础。原文详情：Liang, Y., Li, F., Miao, R.K. et al. Efficient ethylene electrosynthesis through C–O cleavage promoted by water dissociation. Nat. Synth (2024). https://doi.org/10.1038/s44160-024-00568-8

椭偏仪概述椭偏仪是一种用于探测薄膜厚度、光学常数以及材料微结构的光学测量设备。由于并不与样品接触，对样品没有破坏且不需要真空，使得椭偏仪成为一种极具吸引力的测量设备。椭偏仪可测的材料包括：半导体、电介质、聚合物、有机物、金属、多层膜物质。椭偏仪涉及领域有：半导体、通讯、数据存储、光学镀膜、平板显示器、科研、生物、医药等。椭偏法测量优点(1)能测量很薄的膜(1nm)，且精度很高，比干涉法高1~2个数量级。(2)是一种无损测量，不必特别制备样品，也不损坏样品，比其他精密方法如称重法、定量化学分析法简便。(3)可同时测量膜的厚度、折射率以及吸收率。因此可以作为分析工具使用。(4)对一些表面结构、表面过程和表面反应相当敏感，是研究表面物理的一种方法。在半导体制造领域，为了监测硅片表面薄膜生长/蚀刻的工艺，需要对其尺寸进行量测。一般量测的对象分为两种：3D结构与1D结构。3D结构是最接近于真实Device的结构，其量测出来的结果与电性关联度最大。3D结构量测的精度一般是纳米级别的。1D结构就是几层，几十层甚至上百层薄膜的堆叠，主要是用来给研发前期调整工艺稳定性保驾护航的，其测量精度一般是埃数量级的。就逻辑芯片来说，最重要的量测对象是HKMG这些站点各层薄膜的量测。因为这些站点每层薄膜的厚度往往只有几个到十几个埃，而process window更极限，往往只有1-1.5个埃，也就是说对工艺要求极高。而这些金属层又跟电性关联度很大，所以每一家fab都对这些站点的量测非常重视。如何验证这些精度呢？在fab里，一般会撒一组DOE wafer: Baseline wafer，以及Baseline +/-几埃的wafer，然后每片wafer上切中心与边缘的两个点。zai采用TEM或XPS结果作为参考值，与椭偏仪量测结果拉线性，比如R-Square达到0.9以上就算合格。最能精确验证椭偏仪精度的是沉积那些薄膜的机台，比如应用材料等公司的机台，通过调节cycle数可以沉积出不同厚度的薄膜，其名义值往往与椭偏仪的量测值有极其高的线性（比如R-Square在0.95以上)。但为啥不用这些机台的名义值作为参考值啊？因为这些机台本身也是以光学椭偏仪量测出来的值来调整自身工艺的，当然需要一个第三方公证，也就是TEM或XPS。光学椭偏仪的原理上世纪七十年代就有了，已经非常成熟。光学椭偏仪的量测并不是像TEM一样直接观察，而是通过收集光信号再通过物理建模(调节材料本身的光学色散参数与薄膜3D结构参数)来反向拟合出来的。真正决定量测精度的是硬件水平，软件算法，以及物理建模调参时的经验。硬件水平决定信号的强弱，也就是信噪比。软件算法决定在物理建模调参时的速度。因为物理建模调参是一个最花费时间的过程: 需要人为判断计算是过拟合还是欠拟合，需要人为判断算出来的3D结构是否符合制程工艺，需要人为判断材料的光学色散参数是否符合物理逻辑。仪器原理椭偏仪是一种用于探测薄膜厚度、光学常数以及材料微结构的光学测量仪器。由于测量精度高，适用于超薄膜，与样品非接触，对样品没有破坏且不需要真空，使得椭偏仪成为一种极具吸引力的测量仪器。椭圆偏光法涉及椭圆偏振光在材料表面的反射。为表征反射光的特性，可分成两个分量：P和S偏振态，P分量是指平行于入射面的线性偏振光，S分量是指垂直于入射面的线性偏振光。菲涅耳反射系数r描述了在一个界面入射光线的反射。P和S偏振态分量各自的菲涅耳反射系数r是各自的反射波振幅与入射波振幅的比值。大多情况下会有多个界面，回到最初入射媒介的光经过了多次反射和透射。总的反射系数Rp和Rs，由每个界面的菲涅耳反射系数决定。Rp和Rs定义为最终的反射波振幅与入射波振幅的比值。椭偏法这种非接触式、非破坏性的薄膜厚度、光学特性检测技术测量的是电磁光波斜射入表面或两种介质的界面时偏振态的变化。椭偏法只测量电磁光波的电场分量来确定偏振态，因为光与材料相互作用时，电场对电子的作用远远大于磁场的作用。折射率和消光系数是表征材料光学特性的物理量，折射率是真空中的光速与材料中光的传播速度的比值N=C/V；消光系数表征材料对光的吸收，对于透明的介电材料如二氧化硅，光完全不吸收，消光系数为0。N和K都是波长的函数，但与入射角度无关。椭偏法通过测量偏振态的变化，结合一系列的方程和材料薄膜模型，可以计算出薄膜的厚度T、折射率N和吸收率（消光系数）K。市场规模据GIR (Global Info Research)调研，按收入计，2021年全球椭圆偏振仪收入大约40百万美元，预计2028年达到51百万美元，亚太地区将扮演更重要角色，除中美欧之外，日本、韩国、印度和东南亚地区，依然是不可忽视的重要市场。目前椭偏仪被广泛应用到OLED 、集成电路、太阳能光伏、化学等领域。有专家认为，随着国内平板显示、光伏等产业爆发，国内椭偏仪将形成30亿元到50亿元大市场。据专家估计，全球显示面板制造，约有六七成在我国生产。光谱椭圆偏振仪和激光椭圆偏振仪根据不同产品类型，椭圆偏振仪细分为: 光谱椭圆偏振仪和激光椭圆偏振仪。激光椭偏仪采用极窄带宽的激光器作为光源，在单波长下对纳米薄膜样品进行表面和界面的表征。激光椭偏仪作为常规的纳米薄膜测量工具,与光谱椭偏仪相比，具有如下特点：1.对材料的光学常数的测量更精确：这是由激光的窄带单色性质决定的，激光带宽通常远小于1nm，因此能够更准确地获得激光波长下的材料的材料参数。2.可对动态过程进行快速测量：激光良好的方向性使得其强度非常高，因此非常适合对动态过程的实时测量。但激光椭偏仪对多层膜分析能力不足，不如光谱型椭偏仪。椭偏仪的发展进程1887年，Drude第一次提出椭偏理论，并建立了第一套实验装置，成功地测量了18种金属的光学常数。1945年，Rothen第一次提出了“Ellipsometer”(椭偏仪)一词。之后，椭偏 仪有了长足发展，已被广泛应用于薄膜测量领域。根据工作原理, 椭偏仪主要分为消光式和光度式两类。在普通椭偏仪的基础上，又发展了椭偏光谱仪、红外椭偏光谱仪、成像椭偏仪和广义椭偏仪。典型的消光式椭偏仪包括光源、起偏器、补偿器、检偏器和探测器。消光式椭偏仪通过旋转起偏器和检偏器，找出起偏器、补偿器和检偏器的一组方位角(P、C、A), 使入射到探测器上的光强最小。由这组消光角得出椭偏参量Y和D。在椭偏仪的发展初期，作为唯一的光探测器，人眼只能探测到信号光的存在或消失，因而早期椭偏仪的类型都是消光式。消光式椭偏仪的测量精度主要取决于偏振器件的定位精度，系统误差因素较少, 但测量时需读取或计算偏振器件的方位角，影响了测量速度。所以消光式椭偏仪主要适用于对测量速度没有太高要求的场合，例如高校实验室。而在工业应用上主要使用的是光度式椭偏仪。光度椭偏仪对探测器接收到的光强进行傅里叶分析, 再从傅里叶系数推导得出椭偏参量。光度式椭偏仪主要分为旋转偏振器件型椭偏仪和相位调制型椭偏仪。其中旋转偏振器件型椭偏仪包括旋转起偏器型椭偏仪、旋转补偿器型椭偏仪和旋转检偏器型椭偏仪。光度式椭偏仪不需测量偏振器件的方位角，便可直接对探测器接收的光强信号进行傅里叶分析，所以测量速度比消光式椭偏仪快，特别适用于在线检测和实时测量等工业应用领域。对于多层薄膜，一组椭偏参量不足以确定各层膜的光学常数和厚度, 而且材料的光学常数是入射光波长的函数, 为了精确测定光学常数随入射波长的变化关系, 得到多组椭偏参量, 椭偏仪从单波长测量向多波长的光谱测量发展。1975 年，Aspnes 等首次报道了以RAE为基本结构的光谱椭偏仪。它利用光栅单色仪产生可变波长，从而在较宽的光谱范围(近红外到近紫外)内可以测量高达 1000 组椭偏参量，膜厚测量精度可以达到0.001 nm，数据采集和处理时间仅为7s。1984年，Muller 等研制了基于法拉第盒自补偿技术的光谱椭偏仪。这种椭偏仪采集400组椭偏参量仅用时 3s。为了进一步缩短系统的数据采集时间，1990年Kim 等研制了旋转起偏器类型的光谱椭偏仪，探测系统用棱镜分光计结合光学多波段分析仪(OMA) 代替常用的光电倍增管，在整个光谱范围内获取 128 组椭偏参数的时间为 40ms。紫外波段到可见波段消光系数较大或厚度在几个微米以上的薄膜，其厚度和光学常数的测量需使用红外椭偏光谱仪。红外椭偏光谱仪已经成为半导体行业异质结构多层膜相关参量测量的标准仪器。早期的红外椭偏光谱仪是在 RAE、RPE 或 PME 的基础上结合光栅单色仪构成的。常规的红外光源的强度较低，降低了红外椭偏仪的灵敏度。F. Ferrieu 将傅里叶变换光谱仪(FT) 引入到 RAE，使用常规的红外光源，其椭偏光谱可以从偏振器不同方位角连续记录的傅里叶变换光谱得到，从而能够对材料进行精确测量，提高了系统的灵敏度。其缺点是不能实现快速测量。由于集成电路的特征尺寸越来越小，一般椭偏仪的光斑尺寸较大(光斑直径约为 1 mm)，为了提高椭偏仪的空间分辨率，Beaglehole将传统椭偏仪和成像系统相结合，研制了成像椭偏仪。普通椭偏仪测量的薄膜厚度是探测光在样品表面上整个光斑内的平均厚度，而成像椭偏仪则是利用 CCD 采集的椭偏图像得到样品表面的三维形貌及薄膜的厚度分布，从而能够提供样品的细节信息。成像椭偏仪的 CCD 成像单元，将样品表面被照射区域拍摄下来，一路信号输出到视频监视器显示，一路信号输入计算机进行数据处理。CCD 成像单元较慢的响应速度限制了成像椭偏仪在实时监测方面的应用。为了克服这一限制，Chien - Yuan Han 等利用频闪照明技术代替传统照明方式，成功研制了快速成像椭偏仪。与传统椭偏仪相比，由于 CCD 器件干扰了样品反射光的偏振态，且有很强的本底信号，成像椭偏仪的系统误差因素增多，使用前必须仔细校准。探测光与样品相互作用时，若样品是各向同性的，探测光的p分量和s分量各自进行反射，若各向异性，则探测光与样品相互作用后还将会发生光的 p 分量和 s分量的相互转化。标准椭偏仪只考虑探测光的 p 分量和 s 分量各自的反射情况，所以只能用于测量各向同性样品的参量，对于各向异性的样品，需使用广义椭偏仪。国内椭偏技术的研究始于20世纪70年代。70年代中期，我国第一台单波长消光椭偏仪TP-75 型由中山大学莫党教授等设计并制造。1982年，旋转检偏器式波长扫描光度型椭偏仪( TPP-1 型) 也得以问世。随后在80年代中后期西安交通大学研制出了激光光源椭偏仪，同期实现了椭偏光谱仪的自动化。复旦大学的陈良尧教授于1994年研制出了一种同时旋转起偏器和检偏器的新型全自动椭偏仪。该类型椭偏仪曾成功实现商业化，销售给包括德国在内的多家国内外单位使用。1998年，中国科学院上海技术物理研究所的黄志明和褚君浩院士等人研制出了同时旋转起偏器和检偏器的红外椭圆偏振光谱仪。2000年，中国科学院力学所靳刚研究员研制出了我国第一台椭偏光显微成像仪。该仪器可以实现纳米级测量和对生物分子动态变化及其相互作用进行实时观测。2000 年，复旦大学陈良尧和张荣君等人研制出了基于双重傅里叶变换的红外椭偏光谱系统。2013年华中科技大学张传维团队成功研发出椭偏仪原型样机。2014年，华中科技大学的刘世元教授等人使用穆勒矩阵椭偏仪测试了纳米压印光刻的抗蚀剂图案，同时还检测了该过程中遇到的脚状不对称情况，其理论和实验结果都表明该仪器具有良好的敏感性。2015年，国内首台商品化高端穆勒矩阵椭偏仪终于成功面世。主流厂商企业名称国内睿励科学仪器合能阳光复享光学量拓科技赛凡光电武汉颐光科技国外Accurion GmbHK-MacAngstrom Advanced瑟米莱伯J.A.WoollamHORIBAPhotonic LatticeAngstrom Sun大塚电子GaertnerFilm SenseHolmarc Opto-MechatronicsOnto Innovation Inc.AQUILAPARISA TECHNOLOGYDigiPol TechnologiesSentech Instruments海洋光学 以上，就是小编为大家整理的椭偏仪知识大全，附上部分市场主流厂商信息，更多仪器，请点击进入“椭偏仪”专场。 找靠谱仪器，就上仪器信息网【选仪器】栏目。它是科学仪器行业专业导购平台，旨在帮助仪器用户快速找到需要的仪器设备。栏目囊括了分析仪器、实验室设备、物性测试仪器、光学仪器及设备等14大类仪器，1000余个仪器品类。

项目编号：0705-224204049034项目名称：华东师范大学多用途在线气体制备—稳定同位素比质谱联用仪采购国际招标项目公开招标公告预算金额：350.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：350.0000000 万元（人民币）采购需求：招标项目编号：0705-224204049034招标项目名称：华东师范大学多用途在线气体制备—稳定同位素比质谱联用仪项目实施地点：中国上海市招标产品列表(主要设备)：序号产品名称数量简要技术规格备注1多用途在线气体制备—稳定同位素比质谱联用仪1套*1、离子光学：不小于18cm的扇形磁场能同时测定所有气体，100%传输所有离子束； *2、万用接收器和增加特殊应用接收器，由若干窄缝和宽缝法拉第杯组成，能实现CO2 /N2O (44, 45, 46), O2 (32, 33, 34), N2 /CO (28, 29, 30), NO (30, 31, 32)检测，额外增加特殊应用的N2O异构接收器法拉第杯，要求一次进样在NO和N2O两种模式下直接完成测定，无需二次进样； *3、质量数范围：1-96dalton，同时加速电压3kV；合同履行期限：合同签订后150天，发货前须获得免表及出口许可证（如需）。本项目( 不接受 )联合体投标。

分析仪器作为专用设备，在电力、石化、制药、科学研究等领域都有着重要的作用，各异的功能要求造成了多样繁杂的分析仪器仪表种类，即使是同样功能的分析仪器，具体到每个行业，又有不同的要求。各类分析仪表仪器之间的原理、设计、制造等有较大区别，每一款分析仪器涉及的专业知识广而深，导致自主研发和市场开发的难度非常大，存在较高的技术壁垒。繁杂多样的下游需求结构和技术壁垒造成了行业细分市场分割特征明显。在细分领域中，常有 1~2 家技术优势、服务较好的企业在市场上具有压倒性优势，但总体企业市场规模仍普遍较小。国内还缺乏综合性横跨多领域具有明显优势地位的仪器仪表供应商。故在此基础上还是有一定的发展空间的。A1330轻质石油产品硫含量测定仪是依据SH/T 0253设计制造的，应用微库仑分析技术，采用氧化法将样品通过裂解炉氧化为可滴定离子，在滴定池中滴定，根据电解滴定过程中所消耗的电量，依据法拉第定律，计算出样品中硫的含量，适用于沸点40～310℃的轻质石油产品。硫含量范围为0.5～1000ppm的试样，大于1000ppm的试样应稀释后测定。本仪器也可测氯的含量。仪器特点1、人机直接对话，操作便捷。2、计算机控制整个分析、数据处理等过程，显示全过程工作状态，根据需要可将参数、结果存盘或打印。3、采用**元器件，减少了仪器噪声，提高了检测速度。4、具有性能稳定可靠，操作简便，分析精度高，重复性好等特点。技术参数偏压范围：0 ～ 500mv测量范围：0.1～10000 ng/μl控温范围：室温～1000℃控温精度：±1℃测量精度：　　　　样品浓度(ng/μl) 0.2 RSD(%)35 　 样品浓度(ng/μl) 1.0 RSD(%)10 　 样品浓度(ng/μl) 100 RSD(%)5 　 样品浓度(ng/μl)1000 RSD(%)2气源要求：普氮和普氧工作电源：AC220V±10% 50Hz功　　率：3.5KW外形尺寸：主机：410×350×75(mm)　　　　　温控：530×420×360(mm)　　　　　搅拌器：290×270×360(mm) 进样器：350×130×140(mm)

电化学阻抗谱（EIS）是腐蚀科学中一种重要的频率域研究测试方法，是研究金属电化学腐蚀动力学、金属和涂层的腐蚀机制及耐蚀性能的重要方法之一。涂层是防止金属腐蚀的一种重要手段，用EIS方法可以在不同频率段分别测得从参比电极到涂层之间的双电层电容Cdl、溶液电阻Rs、电荷传递电阻Rct以及涂层微孔电容等其它与涂层耐腐蚀性能和涂层腐蚀过程的相关信息。然而，金属涂层一般具有高阻抗的特性，其阻抗量级可以达到GΩ以上，需要测试仪器具有非常高的输入阻抗以及具备精确采集微小信号的能力。如何准确测量并得到该量级下涂层的交流阻抗谱，具有非常大的难度。东华分析DH7000系列电化学工作站配合法拉第屏蔽箱，能够准确测量高达百GΩ阻抗量级的涂层阻抗。接线方式：常规三电极接线方式，SE与G短接后接屏蔽箱，可有效提高仪器输入阻抗以及降低体系噪声。图1 接线方式测试案例：图2 7000C测试高阻涂层样品阻抗图Nyquist图Bode图双参比电极：常用参比电极具有良好的电极电势稳定性，但是有一些参比电极由于存在多孔烧结陶瓷或烧结玻璃封口，它们的电阻较大，与恒电势仪配合使用时，往往使测量的响应时间变慢，而且增加了50Hz的干扰，在高频时，会出现相位偏移（超过90°）的问题。为了得到电极电势同时又不影响实验响应时间的参比电极，可把普通参比电极与铂丝电极按图 3 相连接，组成一只双参比电极。这种双参比电极的电势由普通参比电极所决定，它能保持良好的电极电势稳定性，而且使用双参比电极时，50Hz干扰可由电容 C滤去，从而减少了干扰，大大缩短响应时间。图 3 双参比电极结构图4 使用双参比电极前后高阻涂层样品频率—相位角图

专利号 专利名称 对应类型 申请人 专利类型 200930203033.6 气相色谱仪 GC 江苏天瑞仪器股份有限公司 外观 200930354265.1 气相质谱仪(MS5400) MS 江苏天瑞仪器股份有限公司 外观 200930354266.6 气相色谱仪(GC6100) GC 江苏天瑞仪器股份有限公司 外观 201010102006.1 一种测定PVC制品中邻苯二甲酸酯类增塑剂含量的方法 GC 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010194038.9 电子轰击离子源控制电路 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010194035.5 色谱质谱联用仪 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010194033.6 法拉第杯 MS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010194020.9 用于质谱仪的离子化装置 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010194018.1 用于质谱仪的离子引出透镜 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010194015.8 用于质谱仪真空腔系统 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010194004.x 用于质谱仪中四级杆的屏蔽罩 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010193989.4 质谱仪真空腔内样品粒离子流大小检测装置 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010193975.2 质谱用涡轮分子泵控制电路 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201020218117.4 电子轰击离子源控制系统 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020218114.0 色谱质谱联用仪 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020218105.1 法拉第杯 MS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020218090.9 用于质谱仪的离子化装置 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020218087.7 用于质谱仪的离子引出透镜 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020218077.3 用于质谱仪真空腔系统 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司实用新型 201020218074.X 用于质谱仪中四级杆的屏蔽罩 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020218064.6 质谱仪真空腔内样品粒离子流大小检测装置 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020218058.0 质谱用涡轮分子泵控制电路 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201010244113.8 质谱仪中灯丝发射电流稳定控制电路 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201210121248.4 电子发生器、其制作方法和其测试装置 GCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201030119831.3 液相色谱仪质谱联用仪（LCMS） LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 外观 201030119843.6 液相色谱仪（SPS1000） LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 外观 201020218105.1 法拉第杯 MS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201010244097.2 ESI源质谱中金属毛细管伸出长度的微调结构 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010244107.2 环形加热丝加热气体装置 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010244110.4 折线离子源 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201020281336.7 ESI源质谱中取样锥和电喷雾针的同轴调整机构 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020281329.7 ESI源质谱仪中鞘气的流经加热装置 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020281326.3 质谱仪中探测器移动辅助装置 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020281311.7 折线离子源 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020281308.5 环形加热丝加热气体装置 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201020281300.9 ESI源质谱中金属毛细管伸出长度的微调结构 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201030259425.7 液相色谱仪（LC310） LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 外观 201010221764.5 液相色谱仪及其输液泵 LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010235425.2 一种高效液相色谱仪的控制系统及控制方法 LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010235405.5 紫外-可见检测器流通池 LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010243699.6 紫外-可见检测器单色仪 LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201010228411.8 液相梯度混合器 LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201020259299.x 液相梯度混合器 LC 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201120380282.4 质谱仪六级杆及其治具 质谱 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201110293760.2 用于将质谱仪的六级杆焊接在固定板上的焊剂及工艺 质谱 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201110293902.5 质谱仪及动态透镜板 质谱 江苏天瑞仪器股份有限公司 发明 201120467555.9 用于离子源的加热装置 质谱 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201120466488.9 混合离子源装置 质谱 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201220076715.1 电喷雾针装置 质谱 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型 201220100994.0 脉冲发生器、高压脉冲电路及激光解析离子源的装置 LCMS 江苏天瑞仪器股份有限公司 实用新型

全球活性氮增加引起的氮循环失衡使硝酸盐成为水中最普遍的污染物之一。硝酸盐污染威胁着生态安全和人类健康。通过硝酸盐还原方式合成氨，不仅有助于水中硝态氮污染物的去除，而且有助于缓解社会对氨能源的需求，减少污染，降低能耗。电化学反应过程对条件要求适中，易于运行并且高效，可将硝酸盐直接转化为氨。但通常，在硝酸盐的电化学还原过程中，在纳米及更大尺寸电极的活性位点上易于发生氮-氮偶联反应生成氮气，制约氨的高效生成。因此，开发具有高活性、低成本和高选择性优势的电极材料是该领域研究的核心之一。李淼团队针对钴（Co）金属电极活性差、易钝化导致难以实用的瓶颈，通过缺陷碳的稳定固化作用，开发了一种磷（P）掺杂的单原子钴催化剂材料（如图1所示），可有效避免偶联反应发生，使最终产物具有更高的氨选择性和还原活性。这种磷掺杂单原子钴催化剂具有更高的硝酸盐还原去除性能，以其作为催化剂的最高氨生成法拉第效率为92.0%、最高氨产率为433.3μgNH4+h−1cm−2。图1 单原子催化剂结构形貌分析结果研究团队采用自然界极少的15NO3−作为氮源，以同位素标记法进一步证明了氨生成的唯一氮来源为硝酸盐。利用1H核磁共振（NMR）仪对产生的氨进行检测，14NH4+和15NH4+的核磁谱图分别具有典型的三峰和双峰结构。研究采用多种实验分析手段对载体结构进行了分析。结果表明，磷的掺杂进一步提高了碳氮载体的缺陷程度，提供了更多的固定位点负载单原子钴，并且缺陷位点会对相邻金属钴活性位点的电子结构和性能产生影响，提高了电极导电性。图2 电极性能结果研究团队根据密度泛函理论计算，创新强化污染物净化的单原子尺度结构调控理论与方法，从分子水平上对硝酸根在模型单原子钴催化剂活性位点的转化反应机理进行了探究，分析反应路径和能量变化。结果表明，硝酸根在单原子位点上逐步发生脱氧加氢的基元反应，N*物种可以在外部提供能量时进一步偶联形成氮气，也可以自发与氢逐步反应形成铵盐。磷掺杂后形成的缺陷位点可以促进临近CoP1N3位点对硝酸盐的催化转化，硝酸盐还原过程发生8电子数转移生成铵盐。此外，研究还发现，金属活性位点临近的缺陷结构有助于进一步提高单原子催化剂活性，在理论上为设计高活性位点的催化剂提供指导并揭示硝酸反应转化和产物分布规律。图3 反应机理示意图该研究成果于7月12日以《高法拉第效率钴单原子催化剂显著促进氨生成》（Boosted ammonium production by single cobalt atom catalysts with high Faradic efficiencies）为题在线发表在《美国科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America）上。论文第一作者为清华大学环境学院博士后李佳澄，论文通讯作者为清华大学环境学院李淼副教授，环境学院刘翔教授等人对实验提供了重要指导和帮助。研究项目得到国家自然科学基金面上项目和重点研发计划的资助。

FlavourSpec 气相-离子迁移谱仪用于香水质量鉴别 香水宛如让人迷醉的酒，品质越好的其味道才越醇厚悠长，让人回味无穷。劣质廉价的香水味道是无法与优质的香水味道比拟的，因此香水鉴别很重要。那么如何鉴别香水的质量好坏呢？看包装？看色泽？No，这些都是太肤浅了！我们怎么可以只关注外表呢，我们要看本质！对，你猜对了，我们打开包装闻一下，说的高大上点叫品香，嗯，这个有点薄荷味，这个有点薰衣草味.......闻了几个之后怎么觉得每个香水都一样了？非常抱歉您的嗅觉疲劳了。这可怎么办？不用惊慌！交给专业的FlavourSpec气相-离子迁移谱仪，仅需一滴香水，十分钟，检测出所有成分，快速比对出任意不同香水的成分差别。这么神奇？对！就是这么神奇！FlavourSpec气相-离子迁移谱仪首先通过气相色谱柱对分析物进行初步的分离，被初步分离的分析物电离后，进入漂移管，漂移管内有与分析物运动方向相反的漂移气气流，由于各分子的体积大小不同，使得他们与漂移气之间的碰撞效率不同，最终到达检测器（法拉第接收盘）的时间不同，从而实现了对分析物的二次分离。该设备不仅可以快速鉴别香水的质量好坏，品牌的伪劣，批次的差异，而且在仿香工艺方面也大有帮助！芬美意，德之馨两大香精香料公司也强烈推荐使用该设备。 名类新闻不得在内容中添加任何联系方式，新闻底部会自动添加联系我们的功能