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氧化石蒜碱

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氧化石蒜碱相关的资讯

  • 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
  • 液态金属还原氧化石墨烯在生物传感中的应用
    Exploring Interfacial Graphene Oxide Reduction by Liquid Metals: Application in Selective Biosensing布鲁克纳米表面仪器部 李勇君 博士自室温和近室温液态金属(LMs)出现以来,此类材料因其软流体性质、高电子和热导率特性而受到研究者们越来越多的关注。其中,镓及其共晶合金因其低毒性和低蒸汽压等特性成为了LMs家族的典型代表之一,其可用于驱动表面化学反应,设计纳米结构等应用。到目前为止,众多研究者已经在 LMs 表面探索了多种反应,以生成基于层状材料和纳米粒子等不同涂层,但其表面在暴露于氧的情况下易形成天然氧化层而快速钝化,形成损害LMs导电性的绝缘表面,从而限制了在电化学和电子系统中的应用。因此,在LMs表面建立导电层,以实现高导电界面是对于需要电子、电荷转移这类应用的一种有前景和十分重要的策略。2021年11月,澳大利亚新南威尔士大学和中国香港大学的研究人员通过共晶镓(Ga)-铟(In)液态金属(EGaIn)与氧化石墨烯(GO)的界面相互作用成功实现了衬底上、单独GO的还原(rGO),合成了基于rGO与LM的核-壳复合材料(LM-rGO)。进一步,研究者通过布鲁克公司的原子力显微镜(AFM)、 峰值力扫描电化学显微镜(PF-SECM)、纳米红外光谱(nanoIR)、X射线能谱(EDS)等技术系统、详细地表征和讨论了LM对GO的还原能力,LM-rGO界面的相互作用,LM的界面传递,以及LM-rGO的电化学性能等,证实了LM−rGO是一种有效的功能材料和电极改性剂。最后,研究者基于LM-rGO开发出来的纸基电极实现了抗生物干扰的多巴胺选择性传感,展示了该低成本技术的商业应用前景。该项研究工作最终以“Exploring Interfacial Graphene Oxide Reduction by Liquid Metals: Application in Selective Biosensing”为题发表在2021年11月的《ACS NANO》杂志上。原文导读:研究背景:在过去十年中,自室温和近室温液态金属(LMs)出现以来,其在治疗学、微流体学、材料合成和催化等多个研究学科中得到了广泛的应用。作为LM家族的代表,镓及其共晶合金因其低毒性和低蒸汽压而倍受关注。具体而言,Ga基LMs的可调表面特性以及柔软、动态的界面使其成为合成多种材料的理想反应介质。基于Ga的LMs的另一个独特特性与Ga的不同氧化状态有关,这使得能够在电解或电流调节中调整氧化还原介导的合成路线。在界面上,LMs通常用于两种设想的合成路线:①作为柔软的超光滑模板,然后从表面剥离目标材料,②作为反应点和稳定载体,用于生成颗粒。将所有这些优点结合在一起,基于Ga的LMs可被视为有效的功能载体,为功能化合物的保留和生成提供了多功能界面。还原氧化石墨烯 (rGO) 是常用、流行的平面材料之一,其具有高导电性和跨平面的机械强度等特点。尽管研究者们已经提出了许多用于rGO 生产的方法,但开发一种高度可控的在室温下可行,并且对试剂的需求最少的还原方法仍然具有很大的前景。凭借其超反应性界面,可提供两种自由电子和离子,LMs 可能可以提供这样的反应介质,使 GO 薄膜和各种厚度的GO膜能够在室温下实现还原。一方面,LMs的动态可再生界面可用作重复使用的还原GO试剂,从而在无需任何外部输入(特别是施加电压)的情况下将成本和废物产生降至最低。 另一方面,LMs 的非极化表面可以轻松地从其表面捕获产生的 rGO,无需额外的化学步骤及可形成LM-rGO核-壳复合结构。在本研究中,研究者探索了共晶镓-铟 (EGaIn)和 GO 薄片之间的界面相互作用,考虑了不同的方法:包括利用 LMs 块体作为反应模板来还原GO 和利用LMs微颗粒作为的小型反应位点来合成复合材料。对于这两种情况,研究者都对 LMs表面的 rGO 进行了广泛的表征,以全面了解还原 rGO的特征和组成。 最后,研究者将合成的LM-rGO 微颗粒复合物用于标准电化学电池和电化学纸基分析装置 (ePAD) 中的传导表面改性修饰剂,用于在存在其他生物干扰的情况下对多巴胺 (DA) 进行选择性生物传感和检测。结果及讨论:为了研究LM对GO的界面影响,研究者考虑了不同的实验条件,包括使用LM块体作为软介质来还原不同厚度的GO膜、单独的膜,以及利用LM微液滴作为还原剂核心来生成LM-rGO核−壳复合结构。1. 衬底上GO膜的LM还原研究图1 a, 显示了衬底(Si/SiO2)上GO放入LM中还原的方法。通AFM表征还原前后的GO单层膜发现:LM处理后,单层膜膜厚从1.2 nm减小到了0.6 nm,膜厚的减小可归因于GO还原后变形的sp3碳结构和各种含氧官能团的去除。另外,通过对另外两个GO和rGO样品的AFM图像进行厚度统计分析,研究者进一步证实了暴露于LM后GO单层的厚度减少(图2,原文补充信息Figure S2)。在石墨结构的拉曼光谱中,D带(ID)和G带(IG)的强度之比被认为是石墨烯层内缺陷的指标,拉曼光谱显示LM还原前后的ID/IG从0.89变化到1.2,同时结合ID/IG拉曼成像(图1. d、e)可以进一步确认LM相对均匀地还原了GO单层。在这种方法中,LM大部分在设计的原电池中既是导体又是电解液。换句话说,导体本身可以提供一个充满离子和反应性金属位置的环境,而不是使用外部介质来移动负责电偶反应的电荷载体。LMs的柔软性还提供了液体块体和目标基板之间的有效界面接触,使所需的金属物种易于在表面上接触。图1. (a)基于衬底的GO的LM还原方法示意图 AFM图像:(b)暴露于LM前的GO样品和(c)LM反应后获得的rGO样品 (d)衬底上的GO和(e)浸入LM后获得rGO的拉曼光谱测量,D带和G带的表面拉曼成像及相应的ID/IG成像。图2. Si/SiO2衬底上不同样品的AFM成像和厚度分析:(a-b)LM还原前的GO样品和(c-d)LM还原后的rGO样品。2. 单独GO膜的LM还原研究为了进一步探索开发的基于LM的工艺能力,研究者探索了其独立薄膜GO的LM还原潜力。图3 a,显示了制备独立GO膜的LM还原方法。拉曼光谱证实了还原的有效性(图3c)。为了研究暴露于EGaIn前后表面官能团的分布,转移的厚rGO样品(~1.6 μm, 原文Figure S3-nanoIR表征的测量膜厚度)被进一步通过纳米红外光谱(nanoIR)进行了表征。如图3d所示,纳米红外成像是一种基于AFM的高空间分辨率化学成像和光谱研究技术,其中脉冲红外激光用于产生光热诱导共振和热膨胀。光吸收引起的膨胀激发了AFM悬臂梁的共振振荡,悬臂振荡的振幅正比于相应波长的红外光谱吸收。该技术被用于在高空间分辨率下评估GO和rGO样品中表面官能团的分布。从GO的纳米红外光谱(图3f)中可以看出,羰基峰1730 cm−1(C=O)具有很高的纳米红外振幅, 纳米红外成像也显示了GO表面上相对均匀的羰基分布。另外,GO样品的纳米红外光谱在1615 cm−1处也显示出明显的峰值,对应于GO中的C=C。同样,纳米红外光谱成像也显示了C=C分布的均匀性。GO和rGO之间的主要区别在于:rGO样品纳米红外光谱中羰基峰的消失(图3e),证实了厚GO样品的成功还原。纳米红外光谱中剩余的C=C振动(1593 cm−1),源自石墨烯环,在rGO纳米红外成像中也显示出高振幅和适当的分布(图2e)。最后,表征研究结果证实基于LM还原工艺也可以用于生成独立的rGO膜。图3.(a)单独GO的LM还原方法示意图 (b)单独GO膜的照片;(c)在暴露于LM之前和之后的GO薄膜拉曼光谱 (d)纳米红外光谱原理示意图 (e)浸入LM后获得rGO的纳米红外光谱、AFM表面形貌、偏转信号和C=C分布纳米红外成像 (f)浸入LM前GO的纳米红外光谱、AFM表面形貌、偏转信号和C=O、C=C分布纳米红外成像。3. LM-rGO复合材料的制备及表征为了探究GO还原过程的适用性,并在实际功能应用中了解LM微颗粒的还原能力,研究者进一步研究了在酸性GO悬浮液中通过超声波处理制备的LM-rGO复合材料。其合成过程的示意图如图4a所示。研究者通过透射电镜(TEM)证实并研究了LM-rGO核-壳结构,如图4b所示,球形LM颗粒被稳定的石墨片壳包裹,这表明粒子和LM颗粒表面的有效相互作用。另外,研究者也通过X射线能谱(EDS)完成了Ga, In,C,O元素的分析,EDS结果进一步证实了LM颗粒表面存在碳层和rGO片层的全覆盖。图4. (a) LM-rGO复合材料合成过程示意图 (b)LM-rGO核−壳结构的TEM图像 (c) SAED分析和HR-TEM图像 (d) LM-rGO不同放大倍数和角度下的SEM图 (e) LM-rGO表面的镓、铟、碳和氧元素的EDS成像。另外,为了收集更多关于合成复合材料元素组成的信息,研究者通过X射线光电子能谱(XPS)也对GO和LM-rGO复合材料进行了详细的研究。研究者也通过传统宏观傅里叶红外光谱(FT-IR)对LM-rGO表面官能团进行了研究,表明GO含氧官能团被广泛去除。4. LM-rGO复合材料的电化学行为由于LM-rGO复合材料具有高表面积、高活性界面和导电性等特点,可将合成的材料作为电活性改性修饰剂。因此,研究者在玻璃碳电极(GCE)和丝网印刷纸电极(PEs)上进行了大量的电化学性能评价,以探索LM基改性剂与纸张技术的相容性,以及开发低成本生物传感器的可能性。在这两种情况下,研究者采用电化学行为已知的亚铁氰化钾作氧化还原探针,并从电化学阻抗谱(EIS)响应、电活性表面积的变化等方面评估了改性剂对电化学性能的影响,并利用循环伏安法、微分脉冲伏安法、方波伏安法等多种电化学技术进行了表征。结果显示:LM-rGO改性修饰后的电极优于GCE和PE裸电极,证实了改性剂LM-rGO的优良电化学特性。另一方面,研究者也通过峰值力扫描电化学显微镜(PF-SECM)在纳米尺度对LM- rGO复合材料与电解溶液的界面电导率进行了评估,并研究了其表面的局部电化学活性。在PF-SECM方法中,利用AFM探针的纳米尖端和利用样品表面与针尖之间发生的可逆氧化还原反应,可以研究电荷转移的动力学。AFM探针纳米尖端可以实现表面高空间分辨率的电化学成像。PF-SECM操作示意图如图5a (原文Figure S9),PF-SECM工作在布鲁克专利的峰值力轻敲(PFT)模式下,该模式下纳米探针在一定振幅和频率下振荡,以收集样品的形貌和导电性等信息。PF-SECM模式使用“interleave mode”,在每个振荡实例中,探针被提升到样品上方250 nm的距离。当探针从样品表面提升时记录探针尖端电流,而该探针在样品表面一定距离的电流,可用来表征样品表面电化学活性。本研究中,六胺钌氧化还原反应被用于PF-SECM成像。图5b显示了LM-rGO复合材料的形貌。图5c显示了与样品表面接触时的针尖电流,该电流既反映了样品在电解溶液中的界面局部电导率,又反映了样品表面的电化学活性。纯电化学活性数据(图5d)为AFM探针从样品表面250 nm提升高度处的探针测量电流,这证实了电荷转移可能发生在整个表面。LM-rGO微颗粒边界具有较大电化学活性,并与附近颗粒的壳相互连接。边界处电流的轻微增加是由于这些边界代表样品中的低洼区域(如山谷形状),具有高有效表面积,可再生还原剂六胺钌。PF-SECM测量结果显示LM-rGO在纳米尺度具有良好的整体电化学活性,电流可达1.7 nA。图5. PF-SECM原理和LM-rGO粒子PF-SECM分析结果:(a)PF-SECM工作原理示意图(RE、CE和WE分别对应于参比电极、对电极和工作电极);(b) LM-rGO微粒的AFM图像;当针尖位于样品表面(c)(此处的电流代表界面电导率和电化学活性)和距离样品表面250 nm高度(d)(代表样品和电解质之间界面的电化学活性)时,针尖电流成像。5. 多巴胺的选择性传感在完成了前述的详细研究后,在抗坏血酸(AA)和尿酸(UA)存在的情况下,研究者采用了多巴胺(DA,重要的神经调节剂之一)进行了LM-rGO修饰电极用于DA检测的适用性和选择性评估。LM-rGO修饰,rGO修饰 (ErGO)和裸GCE电极的电化学EIS光谱被用来显示LM- rGO复合物中每个组件的作用。如图6a所示,ErGO显示表面DA反应的Rct值仍然较高(50.7Ω)。然而,在LM-rGO中, Rct值为20.3 Ω。这一观察结果证实了LM在系统电化学性能中的作用,与ErGO相比,LM产生的混合物对电荷转移的阻力更小。为了探索LM-rGO的作用,研究者将修饰剂、裸电极和修饰电极暴露于含有DA、AA和UA混合物的溶液中,然后记录了电化学信号(DPV和CV)。图6b、c、h显示了从裸电极, LM-rGO 修饰GCE和 PE的信号。结果可以看出:对于裸电极,DA、AA和UA的氧化还原峰显示出重叠和接近。然而,在修饰后,在不同的电位窗口中可观察到每种化合物相应的分离峰,因而证实在存在其他干扰化合物的情况下,直接测定DA成为可能。另外研究者也通过FT-IR测量了DA、AA和UA与LM-rGO的特定相互作用(图5f)。LM-rGO的FT-IR光谱显示,LM-rGO在低波数区(低于900 cm-1)尤其是在667 cm-1(代表Ga−OH基团) 表现出剧烈变化。LM-rGO表面的Ga−OH还原仅在存在AA中观察到,这为选择性峰移机制提供了证据。UA向高电位的选择性转移来源于LM-rGO表面剩余负电荷基团和带负电荷的UA分子之间的电荷排斥作用。因此,这种表面相互作用因为AA和UA的峰移,从而增强了DA的选择性。为了获得最大的传感响应,研究者对修饰材料的用量进行了优化。在最佳修饰膜厚度下,研究者获取了LM-rGO修饰GCE和PE的DA定量测定校准曲线。根据图6d,i中提供的结果,该传感器可定量测量100 nM至1500μM(GCE)和400 nM至750μM(PE)范围内的DA浓度水平,GCE和PE的灵敏度分别为30和100 nM。与GCE相比,尽管PE具有更高的电活性表面积,但观察到的动态范围更窄,灵敏度更低,这是由于PEs中已知的耗尽效应和有限的扩散。在不同浓度水平的DA和其他干扰化合物(包括AA、UA和葡萄糖(GLU),高浓度1.0 mM)共存的情况下,研究者也对界面选择性也进行了评估。图6e结果显示,DA的原始信号不会受到其他干扰物的影响,目标分析物DA的测量具有良好的选择性。最后,研究者在人血清样本中进一步研究了该传感器用于DA生物传感的适用性和选择性,结果证明:研究者设计的传感器在如此复杂的生物基质中的具有良好的准确度和精确度。图6.(a)裸GCE(i),LM-rGO修饰的GCE(ii)和ErGO修饰GCE(iii)的EIS光谱(DA用作电化学探针);LM-rGO对GCE表面进行修饰前后,含有AA、DA和UA的混合物的CV(b)和DPV(c)信号;(d) LM-rGO修饰GCE的校准曲线,DA浓度从0到1500μM不等;(e)LM-rGO修饰GCE上进行的DA选择性试验,AA和UA浓度为1 mM;(f)LM-rGO,LM-rGO暴露于AA、UA和DA的FT-IR光谱;(g)ePAD的结构图像和 LM-rGO修饰前后PE表面的显微图像;(h)LM−rGO进行表面修饰前后,含有DA、UA和AA混合物的DPV测量信号;(i)LM-rGO修饰PE的校准曲线,DA浓度从0到750μM不等;分别使用Ag/AgCl和碳准参比电极测量从GCE和PE获得的电化学信号。 研究结论:在本研究中,研究者探索了室温LMs和GO薄片之间的界面相互作用。证明了LM和GO之间存在很强的电偶相互作用,这可以用于生成rGO单层膜和rGO厚膜。研究者对所制备的rGO样品进行了AFM,nanoIR, EDS和PF-SECM等详细表征,实验结果确认通过LM能均匀有效地还原GO薄片。研究者所提出的基于LM的rGO生产方法,有望实现rGO独立膜和衬底支撑单层膜的简易合成。此外,这种界面作用也被用于合成LM-rGO核−壳复合结构。研究者对LM-rGO修饰电极进行的电化学表征显示在AA和UA存在下LM-rGO修饰电极对DA具有良好的选择性,可用于生物传感。总之,本研究显示了LMs对GO薄片室温的还原能力,以及展示了构建功能性应用的可能性。类似利用LMs的界面特性的工艺,可以在未来的研究和工业应用中具有大量潜在应用前景。Bruker公司的AFM,nanoIR,PF-SECM,EDS等纳米技术手段因其高空间分辨率的形貌,纳米光谱和化学成像,纳米电化学,纳米元素分析的能力,将为各类复合材料纳米结构的界面研究提供新的多样化表征手段和研究方法。原文链接:Mahroo Baharfar, Mohannad Mayyas, Mohammad Rahbar, Francois-Marie Allioux, Jianbo Tang, Yifang Wang, Zhenbang Cao, Franco Centurion, Rouhollah Jalili, Guozhen Liu, and Kourosh Kalantar-Zadeh,Exploring Interfacial Graphene Oxide Reduction by Liquid Metals: Application in Selective Biosensing,ACS Nano,(2021)15 (12), 19661-19671https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c06973?ref=PDF
  • 胡学兵:氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 2004年,Andre Geim和Konstantin Novoselov分离出当前知名度最高的二维材料——石墨烯,并获得2010年诺贝尔奖。作为石墨烯的重要衍生物,氧化石墨烯可以通过预先对石墨进行氧化,然后再剥离石墨层而获得。随着剥离程度的不同,氧化石墨烯一般具有单层、双层、三层以及少层(一般为2-5层)和多层(6-10层)结构。由于氧化石墨烯具有的独特二维结构以及优异的电学性能、光学性能以及化学活性等特性,使得其在超级电容器、透光薄膜、催化触媒以及抗菌净化等诸多领域具有广泛的应用前景。同时,由于氧化石墨烯生产成本低廉,原料易得,同时拥有大量的羧基、羟基和环氧基等诸多含氧基团(图1),因此比其他碳材料更具竞争优势。目前,全球拥有成千上万的研究人员从事氧化石墨烯材料研发工作,很多中国高校和研究所都有这样的研究团队或研究人员。世界上有数千家公司在研发氧化石墨烯产品,包括众多的中国公司。 /span /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/77331f4f-7c4e-493b-adce-d0c4c84bb86d.jpg" title=" 胡学兵:氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析1.png" alt=" 胡学兵:氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析1.png" style=" text-align: center text-indent: 0em max-width: 100% max-height: 100% " / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 图1 氧化石墨烯结构示意图(a)和HRTEM图(b) /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 由于材料的尺寸、形状与材料的性能有着密切的关系,粒径是纳米材料最重要的表征参数之一。因此,获得尺寸及形状规则均一的氧化石墨烯纳米材料对于拓宽其应用领域,非常重要。然而,目前的制备技术一般获得的氧化石墨烯材料其尺寸以及形状均具有多分散性的特点。因而需要对产物进行处理,以获得尺寸及形状规则均一的氧化石墨烯纳米材料。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" font-size: 20px " strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 氧化石墨烯粒径调控技术 /span /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 目前,针对于尺寸及形状多分散性的氧化石墨烯材料,其粒径调控技术主要有以下几种,现分别作简单介绍如下: /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 1)氧化切割法 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在石墨的氧化过程中,就石墨的内部碳原子而言,在氧化的开始阶段,石墨的sp2杂化结构将转变为sp3杂化结构,形成呈线状分布的环氧基,而后续的氧原子为了维持体系的稳定,将在环氧基线状分布的基础上,原位形成环氧基对。由于羰基比环氧基对的能量低,从而使得羰基在结构中具有更好的稳定性。因此,在氧化过程中,形成的环氧基对将原位转变为羰基,从而导致碳碳键断裂。如此循环,从而实现对石墨片的切割细化。而对于石墨边缘的碳原子而言,氧原子将首先与其结合并使石墨本身的碳碳键断裂,形成羰基。随着氧化反应的继续进行,从体系稳定性角度(能量最低),后续的氧原子将与内层(而非相邻)的碳原子结合形成碳氧键,同时再使内部碳碳键断裂。如此反复,进而实现对石墨片的切割作用。而该切割作用即可实现对氧化石墨烯产物粒径的调控优化。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 2)离心筛选法 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 离心筛选技术是在离心力的作用下,利用被离心样品物质的沉降系数、浮力、密度的差别,进行分离、浓缩、提取制备样品。作为一种高效便捷的分离技术,离心筛选已被广泛应用于固/液混合物的分离提纯等领域。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在离心力场中,悬浮分散在水中不同粒径尺寸的氧化石墨烯会受到离心力的作用,而发生不同程度的沉降运动。通常,粒子的沉降速度与其粒径的平方成正比关系。也就是说,大粒子的沉降速度将大大快于小粒子。因此,通过高速离心,可以明显改善氧化石墨烯的粒径尺寸分布优化。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 3)超声细碎法 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 采用超声细碎技术,可明显加速多层氧化石墨烯的剥离,从而提高单层或少层氧化石墨烯的产率,同时对于细碎氧化石墨烯粒径尺寸以及优化其尺寸分布具有重要的作用。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在适当的超声处理阶段,来源于超声波的震荡力会破坏氧化石墨烯之间的团聚(亦有利于层间剥离),同时粉碎细化氧化石墨烯,从而导致随着超声处理时间的延长,出现氧化石墨烯粒径尺寸的减小以及尺寸分布的窄化。当继续延长超声处理时间,由于此时的超声震荡力不足以再粉碎细化已经形成的较小尺寸的氧化石墨烯。因此,增加超声处理时间将不会再对氧化石墨烯的粒径尺寸起到粉碎细化作用。因此,在超声处理细化及优化氧化石墨烯粒径尺寸及其分布的过程中,存在临界处理时间。为了获得粒径尺寸及其分布满足需求的氧化石墨烯,必需选择适当的超声处理时间。 /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 176, 240) font-size: 20px " strong 氧化石墨烯粒径测试方法 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 现阶段,针对于氧化石墨烯材料粒径的表征方法众多,现简要介绍几种常用的测试方法如下: /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 1)扫描电子显微镜 (Scanning& nbsp Electron Microscopy, SEM)& nbsp /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " SEM利用电子和物质的相互作用,以获取被测样品的各种物理、化学性质的信息,如形貌、组成、晶体结构等。SEM是对纳米材料尺寸和形貌研究最常用的方法。因此,该方法也常常用来测试表征氧化石墨烯的粒径尺寸状态(图2)。该方法是一种颗粒度观测的绝对方法,具有可靠性和直观性。但是,该方法的测量结果缺乏整体统计性,同时对一些不耐强电子束轰击的样品较难得到准确的结果。 /p p style=" text-align:center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/2a229252-f9c9-4537-9cb1-70fd8162027b.jpg" title=" 胡学兵:氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析2.jpg" alt=" 胡学兵:氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析2.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 图2 氧化石墨烯粒径SEM图 span style=" text-indent: 2em " & nbsp /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 2)透射电子显微镜 (Transmission Electron Microscope, TEM) /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " TEM是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上,电子与样品中的原子发生碰撞而产生散射,从而形成明暗不同的影像。TEM分辨率为0.1~0.2 nm,放大倍数为几万~百万倍,可用于观察超微结构。TEM是对纳米材料形貌、粒径和尺寸进行表征的常规仪器。该方法可直接观察氧化石墨烯材料的形貌和测定粒径大小(图3),具有一定的直观性与可信性。但是TEM测试的是材料局部区域观察的结果,具有一定的偶然性及统计误差,需要利用一定数量粒子粒径测量,统计分析而得到纳米粒子的平均粒径。 /p p style=" text-align:center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/b29af068-e379-4d3f-a146-92cc98809d46.jpg" title=" 胡学兵:氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析3.jpg" alt=" 胡学兵:氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析3.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 图3 氧化石墨烯粒径TEM图 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 3)原子力显微镜 (Atomic Force Microscope, AFM) /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " AFM是利用测量探针与样品表面相互作用所产生的信号, 在纳米级或原子级水平研究物质表面的原子和分子的几何结构及相关性质的分析技术。AFM能直接观测纳米材料表面的形貌和结构。AFM测量粒子直径范围约为0.1nm~数十纳米,在得到其粒径数据的同时,即可观察到纳米粒子三维形貌。因此,该方法也常常用来测试表征氧化石墨烯的粒径形貌特征(图4)。同时,AFM可在真空、大气、常温等不同外界环境下工作,也不需要特别的制样技术,探测过程对样品无损伤,可进行接触式和非接触式探测等。但是,AFM测试观察范围有限,得到的数据不具有统计性,较适合测量单个粒子的表面形貌等细节特征。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/4ed4956d-b4ef-44ed-b765-1c76561c107e.jpg" title=" 胡学兵:氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析4.jpg" alt=" 胡学兵:氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析4.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 图4 氧化石墨烯粒径AFM图 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 4)动态光散射 (Dynamic Light Scattering, DLS) /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 光通过胶体时,粒子会将光散射,在一定角度下可以借助于科学仪器检测光信号。DLS即通过测量样品散射光强度的起伏变化,而得出样品的平均粒径及粒径分布信息。DLS适用于氧化石墨烯工业化产品粒径的检测,测量粒径范围为1 nm~5 μm。该方法能够快速获得精确的粒径分布,重复性好,测试取样量较大,测试结果具有代表性。但是,其测试结果受样品的粒度以及分布影响较大,只适用于测量粒度分布较窄的颗粒样品,且测试中易受粒子团聚和沉降的影响。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 5)拉曼光谱法 (Raman)& nbsp /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 拉曼光谱法基于拉曼效应的非弹性光散射分析技术,拉曼频移与物质分子的转动和振动能级有关,不同的物质产生不同的拉曼频移。利用拉曼光谱可以对纳米材料进行分子结构、键态特征分析、晶粒平均粒径的测量等。因此,该方法也常常用来测试表征氧化石墨烯的晶粒平均粒径(图6)。拉曼光谱法灵敏度高,不破坏样品,方便快速。但是也存在测试结果易受光学系统参数等因素的影响,而且傅里叶变换光谱分析常出现曲线的非线性问题等不足。 /p p style=" text-align:center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/43519652-3c6c-44a6-8ea6-9b86f2893737.jpg" title=" 胡学兵:氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析6.jpg" alt=" 胡学兵:氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析6.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 图6 氧化石墨烯粒径Raman图 /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 176, 240) font-size: 20px " strong 总结 /strong /span br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 目前,针对于尺寸及形状多分散性的氧化石墨烯纳米材料,其粒径调控技术主要有氧化切割法、离心筛选法、超声细碎法等。同时,纳米材料粒度的测试方法众多,不同的粒度分析方法均有其一定的适用范围以及对应的样品处理方法。因此,在实际检测时,应综合考虑材料的特性、测量目的、经济成本等多方面因素,确定最终选用适当的氧化石墨烯粒径测试方法。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 参考文献: /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " [1] Su C, Loh K P. Carbocatalysts: graphene oxide and its derivatives [J]. Accounts of Chemical Research, 2013, 46 (10): 2275-2285. /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " [2] Erickson K, et al. Determination of the local chemical structure of graphene oxide and reduced graphene oxide[J]. Advanced Materials, 2010, 22(40): 4467-4472. /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " [3] Bianco A, et al. All in the graphene family-A recommended nomenclature for two-dimensional carbon materials [J]. Carbon, 2013, 65: 1-6. /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " [4] He Y, et al. Preparation and electrochemiluminescent and photoluminescent properties of a graphene oxide colloid [J]. Carbon, 2013, 56: 201-207. /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " [5] Li Z, et al. How graphene is cut upon oxidation? [J]. Journal of the American Chemical Society, 2009, 131(18): 6320-6321. /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " [6] Fan T, et al. Controllable size-selective method to prepare graphene quantum dots from graphene oxide[J]. Nanoscale research letters, 2015, 10(1): 55. /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " [7] Khan U, et al. Size selection of dispersed, exfoliated graphene flakes by controlled centrifugation[J]. Carbon, 2012, 50(2): 470-475. /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " [8] Zhao J, et al. Efficient preparation of large-area graphene oxide sheets for transparent conductive films[J]. ACS nano, 2010, 4(9): 5245-5252. /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " [9] Krishnamoorthy K, et al. The chemical and structural analysis of graphene oxide with different degrees of oxidation[J]. Carbon, 2013, 53: 38-49. /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " [10] Hu X, et al. Effect of graphite precursor on oxidation degree, hydrophilicity and microstructure of graphene oxide [J]. Nano, 2014, 9(3): 14500371-8. /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " & nbsp /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 作者简介: /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 150px height: 196px float: left " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/cba3ceb4-db0b-42e1-a0b4-d802034691c1.jpg" title=" 胡学兵:氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析7.jpg" alt=" 胡学兵:氧化石墨烯粒径尺寸的调控技术与测试方法浅析7.jpg" width=" 150" height=" 196" border=" 0" vspace=" 0" / 胡学兵,博士,硕士研究生导师。2014年博士毕业于中国科学院上海硅酸盐研究所,现就任景德镇陶瓷大学教授。2008年和2017年分别在法国欧洲膜研究所和英国诺丁汉大学从事学术研修工作。主要从事面向环境、能源等应用的功能化石墨烯新材料及分离膜材料的研究开发工作。先后主持国家自然科学基金、江西省青年科学基金重大项目和江西省科技计划项目等各类项目10余项。2016年荣获中国科学技术协会全国科技工作者创新创业大赛金奖(江西省唯一),2017年荣获中国科学院开放基金项目一等奖,2018年“儒乐杯”江西省青年科技创新项目大赛全省前8强。先后在《Journal of Membrane Science》、《RSC Advances》、《Applied Surface Science》、《Journal of Porous Materials》、《Materials Letters》等期刊上发表学术论文67篇(SCI/EI收录39篇)。申请国家发明专利15项,已授权13项。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 12月18日,胡学兵教授将亲临由仪器信息网组织的 strong span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 176, 240) " “ a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/nano2/" target=" _self" style=" color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 176, 240) " 第二届‘纳米表征与检测技术’公益网络研讨会 /span /a ” /span /strong ,更深入地讲解氧化石墨烯粒径尺寸测试表征技术,机会难得,业内同仁和莘莘学子可以点击下方图片或链接报名参会,与胡教授互动交流。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong span style=" text-indent: 2em " 免费报名地址: /span /strong /span a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/nano2/" target=" _self" style=" text-decoration: underline " strong span style=" text-indent: 2em " https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/nano2/ /span /strong strong span style=" text-indent: 2em " /span /strong /a /p p style=" text-align: center " span style=" text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/nano2/" target=" _self" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 664px height: 246px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/2206666c-651c-4189-ae79-e6c91973e92d.jpg" title=" 540_200.jpg" alt=" 540_200.jpg" width=" 664" height=" 246" border=" 0" vspace=" 0" / /a /span /p
  • 浙江大学高超团队今日《Science》:再次在氧化石墨烯纤维领域取得重大突破
    长期以来,材料科学家们都在寻找一种类似肌肉和其他天然纤维的合成结构材料。该材料可以在外界刺激响应下进行可逆的融合和裂变,从而可以用于开发动态可变形系统和具有可定制化纤维的结构材料,在航空、电子和太空探索等领域具有重大的应用前景。大家颇为熟悉的一个例子便是碳纤维。碳纤维作为一种具有极高机械强度和模量的高性能纤维,在承重和复合材料等领域发挥着重要的作用。为满足不同的应用需求,碳纤维往往需要经过分层组装(如揉捻等),以形成复杂程度不同的线、纱、绳和织物。由于现代纤维组装技术需要复杂的机械和高能量输入,因此简化和探索可逆的纤维组装过程是目前人造纤维面临的主要挑战之一。此外,在重复融合和裂变过程中具有结构和性质持久性的系统的设计仍然具有挑战性。石墨烯纤维是由石墨烯片沿一维方向宏观组装而成的新型碳纤维。不同于以往的碳质纤维,石墨烯纤维的构筑基元是具有良好的导电、导热、机械强度等性能的二维石墨烯,纤维的内部结构三维有序、致密均一,可以在多功能织物、轻质导线、能量收集及转换、可穿戴储能装备、柔性电子器件、神经信号记录微电极等多个领域发挥功能。因而被材料科学家们寄予厚望。2011年,浙江大学高超教授首次利用氧化石墨烯液晶法湿法纺丝的技术制备出宏观连续的石墨烯纤维。从制备技术上看,石墨烯纤维具有独特的四大优势:可以批量生产的氧化石墨烯原料;氧化石墨烯自发形成的液晶结构;氧化石墨烯原丝的自融合和自愈合能力;种类多样且成本低廉的还原方法。2019年6月6日,由高超教授团队成果转化并建设的全球首条纺丝级单层氧化石墨烯十吨生产线试车成功。随即,国际石墨烯产品认证中心当日为该生产线生产的单层氧化石墨烯及其应用产品多功能石墨烯复合纤维分别颁发了全球首个产品认证。5月7日,高超教授团队再次在氧化石墨烯纤维领域取得重大突破,团队首次发现:湿法纺丝制备的氧化石墨烯(GO)纤维在溶剂的触发下会发生动态可逆的融合和裂变行为(图1)。研究成果以“Reversible fusion and fission of graphene oxide–based fibers”为题,发表在《Science》上。图1. 高超团队发现氧化石墨烯(GO)纤维在溶剂的触发下会发生动态可逆的融合和裂变行为具体来说,融合过程(C1-C4)就是n条单根GO纤维在溶剂中溶胀而自适应变形,形成核壳结构。其中核为GO纤维,壳为紧密堆积排列的类皮肤状GO片,呈宏观的圆柱形结构,具有微观尺度的波纹(图2A);随后在空气干燥的过程中,在表面张力的驱动下,GO纤维粘结在一起,并随着纤维素壳的自适应收缩而发生融合,形成较粗的熔融GO纤维(FuF-n)。而裂变(E1-F4)则指的是将熔融之后的GO粗纤维重新浸入溶剂溶胀,其裂变始于均匀的溶胀,随着溶胀的持续,纤维间界面处会出现小缝隙。随后缝隙的快速传播以及整个纤维组件的体积膨胀导致了整个裂变,重新变成了n条单根GO纤维(FiF-n)。作者发现,在水诱导的融合和裂变过程中,融合后的FuF-100纤维中紧密堆积GO片层的层间间距为0.84 nm,密度为1.51 g cm-3,FuF-100纤维的拉伸强度为281 MPa;裂变后的FiFs-100的GO片之间的层间距为0.84 nm,密度为1.54 g cm-3,拉伸强度为259 MPa,几乎与FuF-100一致。这充分说明了该融合和裂变过程的精准动态可逆。图2. 水诱导触发的GO纤维的精确可逆的自融合和自裂变过程GO可逆融合和裂变的变形机制研究团队在两个GO纤维的融合和裂变过程中对它们的横截面进行的原位光学显微镜和偏振光学显微镜观察,发现:溶胀和再溶胀时纤维壳的可逆地起皱和展开对GO可逆融合和裂变起着至关重要的作用(图3)。由于纤维壳与相邻纤维的边界接触,提供了GO纤维间的粘结和脱粘作用,并保护了内部的纤维GO片材不扩散,从而表现出溶剂触发的大体积变化和弹性变形能力。在溶剂的表面张力和压差(Pc)驱动下,GO纤维间通过π-π相互作用和氢键作用促进了纤维壳的进一步粘合,随后GO片材起皱并压实了整个粗纤维束。在熔合过程中,溶剂响应性纤维壳充当弹性屏障,防止薄片在瞬态界面上相互扩散。而在裂变过程中,GO单根纤维会受纤维壳之间的圆柱形几何形状的驱动而分离。由于FuF浸入了GO的良好溶剂中,溶剂渗透会削弱单个纤维之间的粘合强度。当单个纤维的溶胀率超过一定值时,壳的弯曲几何形状会产生应力,并迫使相邻的纤维彼此分离。图3. 可逆融合和裂变的动态地形变形机制潜在应用最后,研究团队展示了GO纤维动态可逆融合和裂变行为的潜在应用。首先,由于可以在各种纤维基的组装结构之间灵活转换,这允许开发具有特定性能需求的不同场景中自适应应用GO基光纤系统。例如,GO纤维组件可通过裂变和融合在3D刚性杆和2D柔性网之间可逆转换(图4 A-D)。研究团队将多达13500根具有微米级直径和厘米级长度的纤维融合到一根1.2毫米厚的杆中,该杆足以支撑其重量的680倍。随后通过局部裂变和融合在1D熔融GO光纤与各种1D和2D复杂光纤组件之间进行切换(图4 E- F)。第二个应用是,通过融合和裂变,GO纤维束将能够实现包含和排除客体材料的功能,以在动态系统中表现出可控交付的功能。不同材料,大小和形状的各种客体,例如聚丙烯腈短切纤维,聚苯乙烯微球和亚毫米级的玻璃珠,均可以在熔化过程中被吸收到FuF中,然后在裂变过程中被排出(图4 G-J)。第三个应用是通过GO涂层赋予普通纤维以可逆的融合和裂变特性。传统的聚合物,金属和陶瓷纤维通过简单地涂覆GO外层而具有可逆的熔裂能力,进一步扩展了相应应用领域的覆盖范围。图4. GO纤维可逆的融合和裂变行为的应用简而言之,GO纤维的可逆融合和裂变使得纤维组装系统具有动态特性,从而实现了结构之间的转换和响应性的致动。同时, 该概念通过GO涂层进一步扩展到了常规纤维,为未来功能响应材料的设计提供了一个通用的策略。石墨烯检测技术及应用进展为促进石墨烯研发和产业化快速发展,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。会议日程时间报告主题报告人09:30-10:00待定孙立涛(东南大学)10:00-10:30石墨膜导热测试技巧方法李金艳(德国耐驰仪器制造有限公司)10:30-11:00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)11:00-11:30石墨烯材料检测方法介绍刘峥(国家石墨烯产品质量监督检验中心)11:30-14:00午休14:00-14:30待定谭平恒(中国科学院半导体研究所)14:30-15:00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)15:00-15:30二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)15:30-16:00石墨烯结构表征及其在环保领域的应用胡学兵(景德镇陶瓷大学)16:00-16:30石墨烯等低维纳米材料的标准化动态和展望丁荣(全国纳标委低维纳米结构与性能工作组)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
  • 食安护佳节,睿科集团送您食品中酸价及过氧化值检测方案
    食安无小事,春节不松弦。春节期间,全国各地食品监管人员坚守岗位,通过专项检查、巡查等方式,有效保障人民群众饮食安全。其中酸价和过氧化值是食品抽检的重点,春节期间膨化食品、糕点等需求量增加,样品量也呈上升趋势。抽样范围广,包括19类样品。需要进行酸价检测的19类样品为帮助广大市民吃得安全,吃得放心,睿科集团推出食品中酸价和过氧化值检测的解决方案,与广大食品检测人员一同筑牢百姓食品安全堤坝。执行标准GB/T 5009.6-2016 食品安全国家标准 食品中脂肪的测定GB 5009.227-2016 食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定GB 5009.229-2016 食品安全国家标准 食品中酸价的测定GB 5009.82-2016 食品安全国家标准 食品中维生素A、D、E的测定GB 5009.257-2016 食品安全国家标准 食品中反式脂肪酸的测定(DHA)实验流程产品特点FOC9高通量油脂浓缩仪可提供高效静音真空泵,极限压力达8mbar,另真空泵为防爆无静电运作电机,可实现醚类溶剂的使用。也可采用水泵进行浓缩。可定制9位大体积浓缩,可实现一次性300mL-500mL的提取液浓缩,无需多次转移。样品管为平底瓶,方便放置,称量及后续滴定操作等。
  • 合肥研究院等在氧化石墨烯基磁共振纳米诊疗剂研究中取得进展
    style type=" text/css" .TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt } /style p   近日,中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所吴正岩课题组、上海交通大学医学院教授邹多宏、中科院强磁场科学中心研究员钟凯合作,在石墨烯基磁共振纳米诊疗剂的开发上取得进展,相关成果在线发表在 em Nanoscle /em 杂志(DOI: 10.1039/C7NR07957E)上。 /p p   传统石墨烯基磁共振纳米诊疗剂存在两个问题,一是石墨烯二维材料尺寸较大,在活体中滞留时间较长,难以代谢,对活体器官造成潜在危害;二是接枝钆螯合物效率低,磁共振成像效果差,难以发现微小肿瘤。基于此,吴正岩研究组利用化学手段将氧化石墨烯裁剪成80-100nm尺寸的纳米片,使氧化石墨烯在活体内具有合适的滞留时间,且易于代谢出体外;同时,将裁剪后的氧化石墨烯与金属化的树状高分子接枝,提高氧化石墨烯表面钆螯合物含量,使磁共振成像效果显著提高。在小鼠体内实验结果表明,该纳米诊疗剂能够显著提高肿瘤组织对比度,增加肿瘤组织检测敏感度,对肿瘤展现很好的抑制作用,提高肿瘤的治疗效率。此外,该纳米诊疗剂具有很好的血管造影功能,为心血管疾病的诊断提供了积极思路。 /p p   研究工作获得了国家自然科学基金委、科技部等的资助。 /p p style=" text-align:center " img alt=" " oldsrc=" W020171213292827906380.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/uepic/4f0b4415-f0ed-4596-be1e-e45b64c77067.jpg" / /p p style=" text-align: center " 技术原理图 /p
  • 填补空白!常州主导国际标准“氧化石墨烯结构表征:AFM和SEM测量”获立项
    近日,由常州检验检测标准认证研究院作为主要起草单位申报的国际标准《氧化石墨烯结构表征:AFM和SEM测量厚度和横向尺寸》(英文名《Structure characterization of grapheme oxide flakes: thickness and lateral size measurement by AFM and SEM》)获得国际纳米技术委员会(ISO/TC229/JWG2)立项,标准号为ISO/AWI TS 23879。该项国际标准由常州检标院与中国计量科学研究院等四家单位联合起草,将对原子力显微镜(AFM)测量氧化石墨烯厚度方法和扫描电镜(SEM)测试氧化石墨烯横向大小方法作出规定,申报前期已进行10个国际实验室比对工作,预计2024年完成审批并发布。该标准填补了氧化石墨烯结构表征方面的国际空白,对提升常州在石墨烯标准化研究领域的国际影响力具有一定的推动作用。据了解,该标准描述了分别使用扫描电子显微镜 (SEM) 和原子力显微镜 (AFM) 测量氧化石墨烯 (GO) 薄片的横向尺寸和厚度的方法,包括样品预处理、测量程序和数据分析等,标准适用于表征粉末和液体分散体形式的氧化石墨烯。
  • 江苏省颗粒学会批准立项《氧化石墨烯粉体失重率测定 热重分析法》等11项团体标准
    各会员单位及相关企业、各有关单位:为认真贯彻落实《中华人民共和国标准化法》、《团体标准管理规定》等有关文件的精神,根据《江苏省颗粒学会标准制定程序》的相关规定,江苏省颗粒学会于2024年5月23日至6月7日组织专家分别对江苏省特种设备安全监督检验研究院、生态环境部南京环境科学研究所等单位牵头申报的团体标准进行了立项评审。经专家评审会评定,《氧化石墨烯粉体失重率测定 热重分析法》等11项团体标准(见附件)满足立项条件,现批准立项。请各申报单位严格按照江苏省颗粒学会团体标准工作要求,抓紧组织建标工作的实施,严把标准质量关,切实提高标准制定的质量和水平,增强标准的适用性和有效性。按时完成标准制定任务。为使立项标准的制定更加科学合理,欢迎有参与该团体标准编制工作意向的个人或单位与学会标准化工作委员会联系。联系人:王欢联系电话:025-85509178,13770321259邮箱:jskl_org@163.com附件:江苏省颗粒学会2024年度立项团体标准序号标准名称申请(牵头)单位计划完成时间1氧化石墨烯粉体失重率测定 热重分析法江苏省特种设备安全监督检验研究院2025年3月2石墨烯粉体中金属元素含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法江苏省特种设备安全监督检验研究院2025年3月3钢铁腐蚀产物 水溶性阴离子的测定 离子色谱法江苏省特种设备安全监督检验研究院2025年3月4冷喷烯锌涂料中石墨烯材料的定性检测无锡华东锌盾科技有限公司2024年10月5起重机械钢结构冷喷锌防护涂装技术指南无锡华东锌盾科技有限公司2024年10月6再生N-甲基哌啶生态环境部南京环境科学研究所2024年8月7再生二乙二醇甲醚生态环境部南京环境科学研究所2024年8月8大气颗粒物中铅含量测定 双硫腙比色法南京理工大学2025年3月9移动式γ射线探伤放射源远程监测监控技术规范南京理工大学2025年3月10水质 碘化物的测定 高效液相色谱法淮阴工学院2024年12月11再生石墨电极江苏嘉明碳素新材料有限公司2025年3月
  • 中科院苏州纳米所《RSC Advances》: 利用衣架式挤出模具制备片径长程取向的氧化石墨烯液晶材料
    氧化石墨烯液晶材料由于其片径之间产生取向堆叠而展现出独特的物理性能,让其在光电器件、储能器件和电磁屏蔽领域的应用备受关注。片径取向程度也影响着材料相应的性能。近日,中科院苏州纳米所钱波课题组开发了一种新型氧化石墨烯液晶材料的制备方法,并成功制备了片径具有长程高度取向的氧化石墨烯液晶材料。该方法依据氧化石墨烯分散液的流变参数和衣架式挤出模具的设计,借助摩方精密PμSL 3D打印技术(NanoArch S140),定制化的制备出100 μm狭缝厚度的衣架式挤出模具;随后利用此模具在玻璃衬底上挤出氧化石墨烯液晶材料,成功制备出取向结构的氧化石墨烯液晶材料,并且该材料在偏振显微镜下未观察到明显双折射条纹。该成果以“Preparation of graphene oxide liquid crystals with long-rangehighly-ordered flakes using a coat- hanger die”为题发表在RSCAdvances期刊上。原文链接:https://doi.org/10.1039/D1RA01241J图1 长程取向结构氧化石墨烯液晶材料制备示意图图2 五组不同浓度的氧化石墨烯分散液(2mg/mL~10 mg/mL标记为GO-2~GO-10,片径直径约为50μm)的流变测试结果从流变测试中可以看到,氧化石墨烯分散液的剪切粘度与剪切速率呈非线形关系,是一种典型的非牛顿流体,并且存在剪切变稀现象(shear-thining),这是由于剪切应力使氧化石墨烯片径取向由相互交错趋于相互平行,从而呈现出较低的粘度特性。另外,随着剪切应力的增加,分散液的剪切粘度逐渐降低,这也意味着较大的剪切应力可以使氧化石墨烯片径整体更具有取向性。因此衣架式挤出模具的尺寸和精度对制备长程取向结构的氧化石墨烯液晶材料有着重要的影响。图3 挤出模具的制备实物图和相关设计尺寸图3是通过摩方精密PμSL 3D打印机(NanoArchS140)制备出的衣架式挤出模具实物图,模具实际尺寸与设计保持一致,并且狭缝厚度尺寸十分精确,宽度幅度在2%以内,这也有利于减少材料挤出过程中因尺寸不精确而引起的湍流等副作用的产生。图4 a)未经过挤出模具挤出的氧化石墨烯材料,b)经过挤出模具挤出后的氧化石墨烯材料;尺寸标尺200 μm。从图4对比图中可以看出,经过定制化挤出模具挤出后的材料无明显的双折射条纹,这是由于氧化石墨烯片径高度取向,偏振光无法发生偏振。从偏振显微镜图片可看出,不同浓度的氧化石墨烯分散液经挤出模具挤出后均具有良好的片径长程取向结构。图5 a)经过定制化挤出模具制备的取向结构石墨烯气凝胶;b)未经挤出的无取向结构石墨烯气凝胶;尺寸标尺为200 μm图5为利用定制化挤出模具制备的取向结构石墨烯气凝胶材料,从材料截面电镜图中的红色箭头方向可看出,石墨烯片径具有明显一致的取向结构,并且如黄色箭头所示,氧化石墨烯片径之间相互连接良好,材料整体无明显的纵向空隙。利用此方法制备的片径长程取向结构的石墨烯气凝胶相较于片径无取向的石墨烯气凝胶材料而言,其导电性从32S/m提高到92 S/m,证明片径高度取向的结构能进一步提高气凝胶材料的导电性。 需要指出的是,衣架式挤出模具作为传统高分子液晶的制备工具的研究已开展很多,但受限于模具精度和尺寸多样性,目前未曾有过利用衣架式挤出模具制备氧化石墨烯液晶材料。摩方精密PμSL 3D打印技术因其高精度和高效的制备方法,让定制化的挤出模具应用于长程取向结构氧化石墨烯液晶材料的制备成为可能,并且100 μm的狭缝的厚度是目前衣架式挤出模具制备已知的最小值。依托于摩方精密的3D打印技术,未来对不同片径直径和浓度的氧化石墨烯分散液的液晶制备研究的可能性大大增加,有望能够进一步拓展片径取向结构的石墨烯基材料在众多领域内的应用。
  • 氧化安定性测定仪检测氧化安定性的主要目的
    氧化安定性测定仪测试的一般原理是在一定量的测试油样中,放入金属片作为催化剂,在一定的温度下输入一定量的氧气,经规定的试验时间后,测定油样氧化后的酸值、黏度、沉淀物和金属片的质量变化以及酸值达到规定值所需试验时间。  润滑油的氧化安定性除了主要取决于自身的化学组成外,还与测试的温度、氧压、金属催化片、金属接触面积、氧化时间等条件有关。因此须根据所测试润滑油品的实际使用环境来选择合理的试验条件,目前常用的测试方法GB/T加抑制剂矿物油的氧化特性测定法。该方法概要为检测试样在水和铁-铜催化剂存在的条件下,在95℃条件下与氧反应,定期测定试验的酸值,酸值达到2.0mgKoH/g或试验时间达到10000h,试验结束,使酸值达到2.0 mgKOH/g的试验时间称为试样的“氧化寿命”。由于GB/T试验时间较长,在实际检测中也多采用SH/T润滑油的氧化安定性的测定-旋转氧弹法来评价不同批次相同组成润滑油氧化安定性的连续性或润滑油的剩余氧化试验寿命。  氧化安定性的检测目的:  1.监测润滑油的氧化安定性的变化,防止因润滑油的氧化变质,生成更多有机酸,使设备润滑部件发生腐蚀。  2.防止因润滑油氧化严重所产生的更多油泥、胶质和沥青质,增大润滑油的黏度,不利于设备的润滑和散热。也防止因过多的油泥堵塞油路而影响润滑油的流动,增加设备的磨损。  3.润滑油的氧化变质还会使油品的添加剂发生裂解失效,使油品的有关理化性能发生劣化,如油品的泡沫性、乳化性、抗磨性能等都会明显下降。
  • 聚焦3.15,海能在行动:食品酸价和过氧化值的检测解决方案
    消费者权益日3.15黑名单之夜刚刚过去,消费安全不容忽视。无论你来自何方,从事什么样的职业,我们都有一个共同的名字——消费者。今年央视3.15晚会的主题是:“信用让消费更放心”。消费领域一些失信和侵犯消费者权益的情况在很大程度上影响着消费者的满意度和消费信心,制约着消费潜力的进一步扩大。从晚会曝光的情况来看,各类食品安全问题依旧层出不穷:生产车间“辣眼睛”的辣条、“化妆”出来的“土鸡蛋”……针对以上问题,海能实验室迅速做出反应,为各位消费者总结了最新解决方案,希望对大家有所帮助。辣条是近年来非常热销的小零食,但很多三无辣条的生产车间是真的“辣眼睛”,不仅卫生毫无保障,还存在违规使用添加剂的情况。晚会中曝出的一家辣条厂商,生产车间内满地的粉尘与机器渗出的油污交织在一起,水桶、水瓢都被厚厚的污垢所覆盖,这样的辣条你还敢吃吗?不合格辣条怎样识别? 其实大家可以发现辣条一般都含有大量的油脂,这些油脂的品质在一定程度上可以反映辣条的品质。油脂品质一般体现在酸价和过氧化值两项检测指标上。酸价即酸值,是脂肪中游离脂肪酸含量的标志,酸价越小,说明油脂质量越好,新鲜度和精炼程度越好。过氧化值则是衡量油脂酸败程度的指标,一般来说过氧化值越高其酸败程度越高。那么,这两项指标怎么测呢?莫慌,我们已经为您准备好了检测方案。当当当当~海能实验室电位滴定法检测食品中的酸价和过氧化值仪器与试剂1、仪器T960电位滴定仪,Hamilton pH复合电极 铂复合电极,10mL滴定管单元T960电位滴定仪2、试剂氢氧化钾滴定液(0.0991mol/L,滴定液的浓度用邻苯二甲酸氢钾基准物质标定);硫代硫酸钠滴定液(0.01mol/L,滴定液浓度用重铬酸钾基准物质标定);异丙醇:乙醚=1:1(v:v);异辛烷:冰醋酸 =2:3(v:v);碘化钾。实验方法1、样品制备食品样品按照国标要求经过干燥、粉碎,使用石油醚浸提或者抽提,得到待测油脂试样。如果样品为液态澄清食用油脂,也可充分混匀后直接取样。2、实验过程2.1 酸价准确称取20g左右制备好的油脂样品,置于滴定杯中,加入异丙醇-乙醚混合溶液50mL溶解,搅拌均匀,用氢氧化钾滴定液,以pH非水电极为工作电极,滴定至终点。2.2 过氧化值准确称取5g左右样品,置于滴定杯中,加入冰醋酸-异辛烷混合液50mL溶解,搅拌均匀,向滴定杯中准确加入0.5mL饱和碘化钾溶液,搅拌反应60s,立即向滴定杯中加入40mL去离子水,插入电极和滴定头,用硫代硫酸钠滴定液,以铂复合电极为工作电极,滴定至终点。数据分析与讨论1、实验数据2、酸价实验典型谱图3、过氧化值实验典型谱图4、讨论由酸价实验谱图可知,不同的样品走势不同,所以需要根据国标中提供的参考图仔细分辨。另外,酸价图谱前端均出现高突跃量的杂峰,所以应设置相应的预控pH值,以免影响最终结果的判定。过氧化值图谱明显,但由于滴定体积较小,建议使用0.01mol/L的硫代硫酸钠溶液进行滴定。结果表明,T960对两种指标测试的结果平行良好,且手工的结果无明显差异,能够满足实验需求。另外,煎炸油的酸价明显高于普通食用油,而辣条中若使用类似的劣质油、地沟油,会给消费者带来健康隐患。
  • 关注“碳中和”,助推二氧化碳监测大市场
    今年全国两会,“碳达峰”“碳中和”备受关注。其实早在去年9月,我国政府在第七十五届联合国大会上就提出:“中国将提高自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争取于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。” 首先先来了解一下“碳达峰”“碳中和”这两个词是什么意思。碳达峰:在某一个时刻,二氧化碳排放量达到历史高值,之后逐渐回落。碳中和:通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”。10年内碳达峰,40年内碳中和。这个目标对于我们来说,时间紧、任务重二氧化碳的 “生命线”很长,想要在2030年实现碳达峰,需要提早的进行能源结构转型。根据清华大学气候变化与可持续发展研究院最近的研究报告,在新的气候目标下,碳强度在2030年相比2015年的下降幅度要超过65%,2025年末非化石能源在一次能源消费占比至少要到20%、2030年末至少要到25%。业内指出,这一模型数据尚属于相对保守。气候变化是全球工业化以来地球生态系统面临的严峻挑战,地球生态系统和地球气候系统已经达到临界点。2019年5月,全球大气中CO2月平均浓度达到414.7×10-6,创下1958年人类有观测记录以来的新纪录,超过了过去23年的较高记录,导致全球平均气温升高、冰川消融、海平面上升、极端天气频繁等环境和生态问题。“碳中和”目标的出台,为我国未来绿色低碳发展擘画了宏伟蓝图。但要看到,与世界主要碳排放国家的历史进程相比,我国实现“碳中和”目标面临着巨大的压力与挑战。那我们如何才能知道空气中有多少二氧化碳,如何监测全国各地的碳排放情况呢?这就需要通过相关仪器设备来对温室气体的浓度或体积进行连续测量,实时监测和测算二氧化碳排放量。二氧化碳测量有哪些方法?1、非色散红外吸收法二氧化碳对红外线具有选择性的吸收,在一定范围内,吸收值与二氧化碳浓度呈线性关系。根据吸收值确定样品二氧化碳的浓度。2、气相色谱法气相色谱法是利用气体作流动相的色层分离分析方法。二氧化碳在色谱柱中与空气的其他成分完全分离后,进入热导检测器的工作壁。在线性范围内,信号大小与进入检测器的二氧化碳浓度成正比。从而进行定性与定量测量。3、容量滴定法用过量的氢氧化钡溶液与二氧化碳作用生成碳酸钡沉淀,采样后剩余的氢氧化钡用标准草酸溶液滴定至酚酞试剂红色刚褪。由容量法滴定结果除以所采集的空气样品体积,即可测得空气中二氧化碳的浓度。4、红外线吸收法二氧化碳在4. 3um红外区有一个吸收峰,在此波长下,氧、氮、一氧化碳、水蒸汽都没有明显的吸收,因此红外线吸收法是测量空气中二氧化碳的理想方法。由于空气中二氧化碳的含量低为0. 03 % ,吸收池的长度有几厘米便可。所以利用红外线吸收原理,可制成便携式空气中二氧化碳传感器,用来检测二氧化碳浓度。
  • 中关村材料试验技术联盟立项《多钒酸铵分析方法 第1部分:五氧化二钒含量测定 过硫酸铵氧化硫酸亚铁铵滴定法》等9项团体标准
    经中国材料与试验标准化委员会(以下简称:CSTM标准化委员会)标准化领域委员会审查,CSTM标准化委员会批准(具体标准如下,详细公告内容请至CSTM官网查看),特此公告。序号标准名称标准立项号所属委员会1多钒酸铵分析方法 第1部分:五氧化二钒含量测定 过硫酸铵氧化硫酸亚铁铵滴定法CSTM LX 2000 01429.1—2024FC202多钒酸铵分析方法 第2部分:硅含量测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法CSTM LX 2000 01429.2—2024FC203多钒酸铵分析方法 第3部分:铁、磷 硫含量测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法CSTM LX 2000 01429.3—2024FC204多钒酸铵分析方法 第4部分:氧化钾、氧化钠含量测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法CSTM LX 2000 01429.4—2024FC205多钒酸铵分析方法 第5部分:烧得率的测定 高温煅烧法CSTM LX 2000 01429.5—2024FC206民用大型客机 热固性液体垫片材料 热循环稳定性测试方法CSTM LX 6600 01430—2024FC667泵组碳足迹核算与碳标签评价规范CSTM LX 9500 01431—2024FC958零碳建造评价规范CSTM LX 9500 01432—2024FC959水质 急性毒性现场快速监测 发光细菌法CSTM LX 9803 01433—2024FC98/TC03联系方式如有单位或个人愿意参与该标准项目的工作,请与项目牵头单位联系。CSTM标准化委员会秘书处联系方式联系人:陈鸣,范小芬办公电话:010-62187521手机:13011072266,13426028810邮箱:chenming@ncschina.com,fanxiaofen@ncschina.com通讯地址:北京市海淀区高梁桥斜街13号钢研集团新材料大楼1020邮编:100081
  • 中科院团队卫星遥感监测反演二氧化碳研究获进展
    中国科学院空天信息创新研究院(中科院空天院)2月23日向媒体发布消息说,该院遥感卫星应用国家工程研究中心石玉胜研究团队在燃煤电厂二氧化碳排放的遥感反演估算研究方面取得进展,他们的研究扩充了重要点源碳排放实时监测的技术手段,有助于国家和地区制定有针对性的碳减排政策。该研究团队介绍说,二氧化碳作为最重要的温室气体之一,主要来自化石燃料燃烧,中国燃煤电厂二氧化碳排放量约占全国二氧化碳总排放量的50%,但现有的燃煤电厂温室气体排放清单由于统计数据更新滞后和排放因子不准确的问题已无法代表电厂真实排放量。随着遥感技术的发展,地面上的气体排放信息可以由空间的传感器通过电磁波辐射感知,利用大气模型对卫星识别排放信息进行反演,为估算电厂二氧化碳排放量提供了一种新的方法。这种方法基于实测卫星数据,较少受到人为因素影响且时间分辨率较高,可为不同地区的估算提供统一的标准。因此,开展卫星遥感监测与反演,准确估算中国燃煤电厂二氧化碳排放量,不仅是电力行业开展碳减排的前提条件,还可以提供独立客观的碳排放监测数据,助力中国碳盘点以及评估重点行业碳减排效力。中科院空天院团队在二氧化碳排放领域开展卫星遥感监测反演研究的相关成果论文,近日在环境科学与生态学专业期刊《清洁生产》在线发表。该研究估计的具体排放值还可用于优化排放清单,监测识别偷排漏排问题,为大气化学模型提供更准确的输入数据。论文第一作者、中科院空天院硕士研究生郭文月称,研究团队结合多源碳卫星遥感数据(“轨道碳观测者”2号、3号卫星)和优化后的高斯羽流模型,开展长时间序列燃煤电厂二氧化碳排放量自上而下的遥感反演工作,在针对不同装机容量电厂(超大型(≥5000兆瓦)、特大型(4000-5000兆瓦)、大型(≥3000兆瓦)开展二氧化碳排放卫星识别的基础上,结合高斯羽流模型反演中国区域燃煤电厂的最新二氧化碳排放量数值,并优化模型大气背景值确定子模块,有效提高模型拟合相关系数,从而提高反演结果的精度。研究结果显示,风速是影响碳卫星数据观测二氧化碳柱浓度大小的主要影响因素:当风速增加到10米/秒附近时,本研究中所有电厂的大气二氧化碳柱平均干空气混合比增强量均小于1百万分率,意味着卫星碳排放反演精度将受到限制。该研究估算的二氧化碳排放数值范围从超大型电厂的63千吨/天到大型电厂的37千吨/天,经过验证,与大多数燃煤电厂自下而上的排放清单数值一致性较高。不过,部分电厂由于年限过长、机组更新换代、燃煤类型等原因,其排放清单与研究结果显示出差异。为应对气候变化对人类可持续发展的威胁,联合国可持续发展目标设立“采取紧急行动应对气候变化及其影响”(SDG-13)专项,中国也积极响应气候行动,实施“双碳”(碳达峰、碳中和)国家战略。论文通讯作者、中科院空天院副研究员石玉胜表示,他们团队本次研究进展,将有望为助力推进中国“双碳”战略、实现联合国SDG-13目标等,提供新的思路方案和科技支撑服务。(完)
  • 卫星遥感监测反演燃煤电厂二氧化碳排放量研究取得进展
    近日,中国科学院空天信息创新研究院遥感卫星应用国家工程研究中心石玉胜研究团队在燃煤电厂二氧化碳(CO2)排放的遥感反演估算研究方面取得进展。2月22日,相关研究成果以《基于轨道碳观测者2号和3号卫星观测和高斯羽流模型反演燃煤电厂二氧化碳排放》(CO2 emissions retrieval from coal-fired power plants based on OCO-2/3 satellite observations and a Gaussian plume model)为题,在线发表在《清洁生产》(Journal of Cleaner Production)上。   为应对气候变化对人类可持续发展的威胁,联合国可持续发展目标13(SDG 13)设立为“采取紧急行动应对气候变化及其影响”,中国积极响应气候行动,实施“双碳”国家战略。二氧化碳作为最重要的温室气体之一,主要来自化石燃料燃烧。中国燃煤电厂二氧化碳排放量约占全国二氧化碳总排放量的50%。然而,现有的燃煤电厂温室气体排放清单由于统计数据更新滞后和排放因子不准确,已无法代表电厂真实排放量。   随着遥感技术的发展,地面上的气体排放信息可以由空间的传感器通过电磁波辐射感知,利用大气模型对卫星识别排放信息进行反演,为估算电厂二氧化碳排放量提供了新方法。该方法基于实测卫星数据,较少受到人为因素影响且时间分辨率较高,为不同地区的估算提供了统一标准。因此,开展卫星遥感监测与反演,准确估算中国燃煤电厂二氧化碳排放量,不仅是电力行业开展碳减排的前提条件,而且可以提供独立客观的碳排放监测数据,助力中国碳盘点以及评估重点行业碳减排效力。   该研究团队结合多源碳卫星遥感数据(轨道碳观测者2号和3号)和优化后的高斯羽流模型开展长时间序列燃煤电厂二氧化碳排放量自上而下的遥感反演工作,在针对不同装机容量电厂【超大型(≥5000 兆瓦)、特大型(4000-5000兆瓦)、大型(≥3000兆瓦)】开展二氧化碳排放卫星识别的基础上,结合高斯羽流模型反演中国区域燃煤电厂的最新二氧化碳排放量数值,并优化模型大气背景值确定子模块,有效提高模型拟合相关系数,从而提高反演结果的精度。   结果显示,风速是影响碳卫星数据观测二氧化碳柱浓度大小的主要影响因素。当风速增加到10米/秒附近时,本研究中所有电厂的大气二氧化碳柱平均干空气混合比(XCO2)增强量均小于1百万分率(ppm),意味着卫星碳排放反演精度将受到限制。研究估算的二氧化碳排放数值范围从超大型电厂(中国托克托)的63千吨/天到大型电厂(中国上都)的37千吨/天,经过验证,与大多数燃煤电厂自下而上的排放清单数值一致性较高,但部分电厂排放清单由于年限过长、机组更新换代、燃煤类型等原因与本研究显示出差异。该研究扩充了重要点源碳排放实时监测的技术手段,有助于国家和地区制定有针对性的碳减排政策。此外,预估的具体排放值可用于优化排放清单,监测识别偷排漏排问题,为大气化学模型提供更准确的输入数据。   研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划和中科院等的支持。
  • 中国碳卫星观测首次成功用于城市二氧化碳排放定量监测
    中国碳卫星联合欧洲哨兵卫星对中国唐山地区开展相关监测(2018年5月6日)示意图。中科院大气所供图中国科学院大气物理研究所(中科院大气所)中国碳卫星(TanSat)研究团队联合芬兰气象研究所团队,最近首次利用中国碳卫星观测定量识别和计算城市碳排放,这也是中国碳卫星首次成功用于城市二氧化碳排放的定量监测,从而实证中国碳卫星具有城市级别碳排放监测的能力。在中欧温室气体遥感监测合作协议支持下,中芬研究团队这次合作研究还通过使用欧洲哨兵卫星(Sentinel-5P)同步开展二氧化氮观测及对比研究,相关研究成果论文10月25日在专业学术期刊《大气科学进展》上在线发表。 中欧卫星协同观测计算和排放清单结果一致中科院大气所中国碳卫星研究团队指出,应对或减缓全球变暖,是人类在21世纪面临的挑战,由于化石燃料燃烧和土地利用变化等人为活动,二氧化碳浓度增加了40%以上。与化石燃料使用有关的排放尤其局限于当地,城市地区是全球二氧化碳排放量的主要贡献者,占全球排放量70%以上。尽管新冠肺炎疫情对全球经济体造成较大影响,但化石燃料二氧化碳排放量2021年仍然增加了5%。与此同时,科学家在计算人为排放方面仍然存在较大的不确定性。该团队认为,利用碳监测卫星进行全球人为排放的监测更具优越性,碳监测卫星直接观测大气二氧化碳浓度,但仅凭单一二氧化碳要素的观测,定量区分二氧化碳浓度变化源来自于人为排放还是自然过程是一个难点问题。化石燃料燃烧为二氧化碳人为排放之主要来源,而石油等化石燃料的燃烧伴随排放二氧化氮,即人为排放二氧化碳和二氧化氮具有较强的同源性,因此,理论上通过二氧化氮和二氧化碳的同步监测,就可以有效计算人为碳排放。本次联合研究应用中国碳卫星二氧化碳观测数据和欧洲哨兵卫星的二氧化氮观测数据,选取中国唐山(2018年5月6日)和日本东京(2018年3月29日)两个案例,定量计算出人为碳排放和二氧化氮的相关性。该计算结果和排放清单给出的结果一致,论证了通过联合应用中国碳卫星和欧洲哨兵卫星的协同观测,可以对二氧化碳/二氧化氮排放比例进行定量监测,证实了中国碳卫星可以定量识别城市人为碳排放。同时,这也标志着中国已经具备空间监测人为活动碳排放的能力。中国碳卫星及其观测数据逐步走向世界中科院大气所介绍说,中国碳卫星全称为“全球二氧化碳监测科学实验卫星”,目标是实现全球大气二氧化碳柱平均干空气混合比(简称“全球大气二氧化碳浓度”)的高精度监测,为碳排放科学研究提供卫星观测数据。2016年12月,中国碳卫星成功发射并在轨运行,成为世界第三颗温室气体卫星。中国碳卫星是一颗近极地太阳同步卫星,星上搭载有主载荷“高光谱分辨率大气二氧化碳探测仪”(ACDS)和辅助载荷“云和气溶胶偏振成像仪”(CAPI)。其中,主载荷利用对地球反射的近红外/短波红外太阳辐射,对大气中二氧化碳的含量进行探测。中国碳卫星第一版全球大气二氧化碳浓度科学数据产品于2017年10月对全球发布;第二版全球大气二氧化碳浓度科学数据产品将精度提升至1.47ppm(体积百万分比)的国际先进水平精度;基于第二版科学产品,中国碳卫星获得全球二氧化碳通量的数据产品。2020年初,中国科技部国家遥感中心与欧洲空间局签署温室气体遥感监测合作协议,推动中国碳卫星加入欧洲空间局第三方卫星数据应用计划,也表明中国碳卫星及其观测数据开始逐步走向世界。本次研究在该协议的支持下,中芬团队联合使用中国碳卫星和欧洲哨兵卫星,也进一步提升了中国碳卫星的监测能力。中国下一代碳卫星已论证设计即将研制在中国碳卫星即将迎来发射运行6周年纪念日之际,中科院大气所中国碳卫星研究团队透露,中国下一代碳卫星的论证设计工作已经开始,卫星研制工作也即将启动。中国新一代碳卫星将在秉承第一代卫星所具有的技术优势基础上,进一步提升探测能力,以应用需求与科学需求为出发点。其目标测量将以城市为重点,以高定量、高时频、高分辨探测全球大气二氧化碳浓度从城市中心到郊区的梯度,以提高碳排放量估算的准确性。该团队表示,中国下一代碳卫星将是一个天基系统,希望每天可多次覆盖一个城市或者碳排放点源,同时将具备协同开展二氧化氮观测能力,以更好地用于对人为碳排放量进行独立测算。
  • 中国碳卫星观测首次成功用于城市二氧化碳排放定量监测
    中国科学院大气物理研究所(中科院大气所)中国碳卫星(TanSat)研究团队联合芬兰气象研究所团队,最近首次利用中国碳卫星观测定量识别和计算城市碳排放,这也是中国碳卫星首次成功用于城市二氧化碳排放的定量监测,从而实证中国碳卫星具有城市级别碳排放监测的能力。在中欧温室气体遥感监测合作协议支持下,中芬研究团队这次合作研究还通过使用欧洲哨兵卫星(Sentinel-5P)同步开展二氧化氮观测及对比研究,相关研究成果论文10月25日在专业学术期刊《大气科学进展》上在线发表。中欧卫星协同观测计算和排放清单结果一致中科院大气所中国碳卫星研究团队指出,应对或减缓全球变暖,是人类在21世纪面临的挑战,由于化石燃料燃烧和土地利用变化等人为活动,二氧化碳浓度增加了40%以上。与化石燃料使用有关的排放尤其局限于当地,城市地区是全球二氧化碳排放量的主要贡献者,占全球排放量70%以上。尽管新冠肺炎疫情对全球经济体造成较大影响,但化石燃料二氧化碳排放量2021年仍然增加了5%。与此同时,科学家在计算人为排放方面仍然存在较大的不确定性。该团队认为,利用碳监测卫星进行全球人为排放的监测更具优越性,碳监测卫星直接观测大气二氧化碳浓度,但仅凭单一二氧化碳要素的观测,定量区分二氧化碳浓度变化源来自于人为排放还是自然过程是一个难点问题。化石燃料燃烧为二氧化碳人为排放之主要来源,而石油等化石燃料的燃烧伴随排放二氧化氮,即人为排放二氧化碳和二氧化氮具有较强的同源性,因此,理论上通过二氧化氮和二氧化碳的同步监测,就可以有效计算人为碳排放。本次联合研究应用中国碳卫星二氧化碳观测数据和欧洲哨兵卫星的二氧化氮观测数据,选取中国唐山(2018年5月6日)和日本东京(2018年3月29日)两个案例,定量计算出人为碳排放和二氧化氮的相关性。该计算结果和排放清单给出的结果一致,论证了通过联合应用中国碳卫星和欧洲哨兵卫星的协同观测,可以对二氧化碳/二氧化氮排放比例进行定量监测,证实了中国碳卫星可以定量识别城市人为碳排放。同时,这也标志着中国已经具备空间监测人为活动碳排放的能力。中国碳卫星及其观测数据逐步走向世界中科院大气所介绍说,中国碳卫星全称为“全球二氧化碳监测科学实验卫星”,目标是实现全球大气二氧化碳柱平均干空气混合比(简称“全球大气二氧化碳浓度”)的高精度监测,为碳排放科学研究提供卫星观测数据。2016年12月,中国碳卫星成功发射并在轨运行,成为世界第三颗温室气体卫星。中国碳卫星是一颗近极地太阳同步卫星,星上搭载有主载荷“高光谱分辨率大气二氧化碳探测仪”(ACDS)和辅助载荷“云和气溶胶偏振成像仪”(CAPI)。其中,主载荷利用对地球反射的近红外/短波红外太阳辐射,对大气中二氧化碳的含量进行探测。中国碳卫星第一版全球大气二氧化碳浓度科学数据产品于2017年10月对全球发布;第二版全球大气二氧化碳浓度科学数据产品将精度提升至1.47ppm(体积百万分比)的国际先进水平精度;基于第二版科学产品,中国碳卫星获得全球二氧化碳通量的数据产品。2020年初,中国科技部国家遥感中心与欧洲空间局签署温室气体遥感监测合作协议,推动中国碳卫星加入欧洲空间局第三方卫星数据应用计划,也表明中国碳卫星及其观测数据开始逐步走向世界。本次研究在该协议的支持下,中芬团队联合使用中国碳卫星和欧洲哨兵卫星,也进一步提升了中国碳卫星的监测能力。中国下一代碳卫星已论证设计即将研制在中国碳卫星即将迎来发射运行6周年纪念日之际,中科院大气所中国碳卫星研究团队透露,中国下一代碳卫星的论证设计工作已经开始,卫星研制工作也即将启动。中国新一代碳卫星将在秉承第一代卫星所具有的技术优势基础上,进一步提升探测能力,以应用需求与科学需求为出发点。其目标测量将以城市为重点,以高定量、高时频、高分辨探测全球大气二氧化碳浓度从城市中心到郊区的梯度,以提高碳排放量估算的准确性。该团队表示,中国下一代碳卫星将是一个天基系统,希望每天可多次覆盖一个城市或者碳排放点源,同时将具备协同开展二氧化氮观测能力,以更好地用于对人为碳排放量进行独立测算。
  • 禾工实验室——食用油中酸价和过氧化值含量检测技术分享
    国标:《GB5009.229-2016食品安全国家标准 食品中酸价的测定》以及《GB 5009.227-2016食品安全 国家标准 食品中过氧化值的测定》。在这两项标准中明确指出对电位滴定仪的要求是:具有PH校正功能 和动态滴定模式,信号精度0.1mV且能实时显示滴定曲线和一阶微分曲线,具备20mL计量管、防扩散滴 定头以及对应的电极。 根据标准要求上海禾工实验室工程师采用禾工CT-1Plus型多功能电位滴定仪并按照国标的方法进行样品分析测试。 检测方法:酸价:首先标定 NaOH 滴定剂的浓度,做好空白实验,然后精密称取 5~10g 混匀的食用油至滴定杯中, 准确加入 50mL 乙醚—异丙醇混合液,再加入 1 颗干净的聚四氟乙烯磁力搅拌子,将滴定杯放在 CT-1Plus 电 位滴定仪上,以适当的转速搅拌至少 20s,使试样完全溶解并形成样品溶液。输入样品重量,用标定好的氢氧 化钠滴定剂滴定至终点,仪器根据编辑好的公式自动计算酸价结果。 过氧化值:称取 5.00~10g 混匀(必要时过滤)的试样,置于滴定杯中,加50mL 异辛烷—冰乙酸混合液, 轻轻振摇使试样完全溶解。准确加入 0.5mL 饱和碘化钾溶液,加入 1 颗干净的聚四氟乙烯磁力搅拌子,将滴 定杯放在 CT-1Plus 电位滴定仪上,以适当的转速搅拌 60s,用硫代硫酸钠标准滴定溶液(0.01mol/L)在自动电 位滴定仪上滴定至终点。同时做空白实验。HOGON电位滴定样品测定记录样品来源:食用油环境湿度:55%环境温度:24 ℃ NaoH标定滴定记录:样品名称邻苯二甲酸氢钾标准物质测定次序进样量终点体积含量结果10.5191 g27.0211 mL0.0941 mol/L20.5436 g28.2266 mL0.0943 mol/L 样品测定记录:样品名称油样酸价测定次序进样量终点体积含量结果15.025 g3.852 mL3.9637 mg/g---滴定曲线--- 硫代硫酸钠标定记录:样品名称重铬酸钾标准物质测定次序进样量终点体积含量结果11.056 g40.409 mL0.533 mol/L
  • 禾工CT-1Plus 多功能全自动滴定仪在食品酸价和过氧化值检测中的应用
    p strong 一:引言 /strong br/   酸价:酸价是脂肪中游离脂肪酸含量的标志。一般认为酸价越小,说明油脂质量越好,新鲜度和精炼程度越好。酸价和过氧化值略有升高不会对人体的健康产生损害。但如果酸价过高,则会导致人体肠胃不适、腹泻并损害肝脏。 br/   过氧化值:过氧化值是过氧化物的活性氧表示的氧化能力,油脂氧化分解产生的过氧化物是引起食物中毒的原因。因此无论在评价油脂或含有食品酸败时,此标准都有十分的重要意义。 br/   酸价和过氧化值是食品质量安全检测中重要的卫生指标,其检测结果对食品安全来讲是 br/ 十分重要的。新标准GB 5009.227-2016 《食品安全国家标准食品中过氧化值的测定》于 br/ 2017.3.1 正式实施。 br/ strong 二:新标准解读 /strong br/ strong 2.1 测试方法及标准溶液 /strong br/   过氧化值:0.01mol/L 硫代硫酸钠标准溶液; br/   酸价:均使用0.1mol/L、0.5mol/L 氢氧化钾或氢氧化钠标准溶液(浓度选择与称样量有关); br/ strong 2.2 适用范围 /strong br/   过氧化值:动植物油脂和人造奶油,测量范围是0g/100g—0.38g/100g; br/   酸价:食用植物油(包括辣椒油)、食用动物油、食用氢化油、起酥油、人造奶油、植脂奶油、植物油料、油炸小食品、膨化食品、烘炒食品、坚果食品、糕点、面包、饼干、油炸方 br/ 便面、坚果与籽类的酱、动物性水产干制品、腌腊肉制品、添加食用油的辣椒酱; br/ strong 2.3 称样量 /strong br/   过氧化值:5g(精确至0.001g); br/   酸价:试样称样量和滴定液浓度应使滴定液用量在0.2mL~1 0mL 之间(扣除空白后); br/ strong 2.4 溶剂及用量 /strong br/   过氧化值:异辛烷-乙酸2+3,50mL; br/   酸价:乙醚-异丙醇1+1,50ml~100ml; br/ strong 2.5 结果判定 /strong br/   过氧化值:自动滴定仪自动记录电位-体积滴定曲线、一阶微分曲线,自动判断终点; br/   酸价:自动滴定仪自动记录pH-体积滴定曲线、一阶微分曲线,自动判断pH 值突跃,即滴定终点。 br/ strong 2.6 精密度 /strong br/   过氧化值:不超过算术平均值的10%; br/   酸价:酸价& lt 1mg/g,不超过算术平均值的15%;酸价≥1mg/g,不超过算术平均值的12%。 br/ strong 三:设备与方法 br/ 3.1 仪器 /strong br/   上海禾工CT-1Plus 多功能全自动电位滴定仪 br/ strong 3.2 产品参数及特点 /strong br/ strong 参数: /strong br/ /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/051d015e-d9f8-4ffd-8228-fc87de67aff6.jpg" title=" 参数.jpg" style=" width: 600px height: 390px " width=" 600" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 390" border=" 0" / /p p strong 特点: /strong br/   CT-1Plus 可选配自动颜色判定模块,用于无法有效进行电位滴定的分析需求,机器人视觉原理精确颜色判断。同类产品中,唯一一款颜色滴定和电位滴定随时切换的电位滴定仪,颜色滴定无需购买电极,只依赖摄像头和颜色指示剂,耗材成本低,通过摄像头显微作用和精度以及颜色识别的自动化,既可判断颜色突变也可滴定至指定的颜色,满足各种颜色判断,完全可以替代传统的手工颜色滴定。电位滴定支持多种电极,PH 电极,ORP 电极,各种离子电极,可兼容复合电极,也可适用指示电极加参比电极的模式,滴定方法参数设定便捷,满足各种滴定,如PH 酸碱滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定和络合滴定等,符合GMP/GLP 规范,审计追踪,用户管理、权限设置,图谱有双曲线显示,可以导出数据,仪器具有触摸屏模式也有电脑联机操控,可以自动判断终点,可进行固定终点滴定、动态滴定、组合交叉滴定和手动滴定功能。可以自动停止检测和手动停止检测,关键滴定组件具备紧急停止保护功能。滴定管精度高耐腐蚀,三通阀切换等。 br/ strong 3.3 检测方法 /strong br/ /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/ae2e85c5-8493-445d-802c-e0b8bd56c9e4.jpg" title=" 检测方法.jpg" / /p p strong 四、分析与图谱 /strong /p p br/ strong 五、 /strong br/ /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/7a1210c7-db09-424c-a85a-181b101a67dc.jpg" style=" " title=" 5.1.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/5a9cebd3-0e7a-4231-8f21-e68396a7d8d7.jpg" style=" " title=" 5.2.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/efa77a8a-bf40-4e1a-b54c-55a4e747f74f.jpg" style=" " title=" 5.3.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/b5487cad-274b-4fe0-ae32-8f2d7b3f17df.jpg" style=" " title=" 5.4.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/c8d7e880-b070-4389-aef8-13e42b421fca.jpg" style=" " title=" 5.5.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/1e537f9c-7137-4ae1-a405-f86d29d98b80.jpg" style=" " title=" 5.6.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/606c0fd4-00c6-4aec-94f5-b4d6c7eb6366.jpg" style=" " title=" 5.7.jpg" / /p p 联系人:吴开胜(经理) br/ /p p 联系电话:021-51001666 br/ /p p 手机号码:13816577011 br/ /p p 邮箱:2851298501@qq.com /p p 地址:上海市嘉定区复华路33号复华高新技术园区B4幢 /p
  • 今年中秋节,你吃的月饼检测过抗氧化剂了吗?
    佳节团圆不忘食品安全月饼是我们中华民族中秋节传统的美食,深受大家的喜爱。但你们知道吗,月饼可是典型的高油脂含量食品,虽然不同种类的月饼其配方也不同,但一般而言,月饼的含油率在20%左右,甚至更高。同时,月饼还是高蛋白含量、高糖含量的食品,所以月饼是典型的“三高”食品,再喜欢吃,也要少吃。正是由于月饼营养丰富,所以月饼的保质期比较短,一般为20天~90天左右。为此,许多生产厂家就千方百计的、想方设法延长月饼的保质期,其中在生产月饼所用的食用油脂原料中添加合成抗氧化剂,就一种有效而低成本的方法。根据《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760-2014)的规定,目前共有4种化学合成的酚类物质,可作为合法的食品抗氧化剂,分别为没食子酸丙酯(PG)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、叔丁基对羟基茴香醚(BHA)和 2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)。这4种合成抗氧化剂一般具有较好油溶性,并表现出延缓各类食品氧化变质速度的作用,主要添加于各类食用动植物油脂、油脂制品(如人造奶油等)和含油食品(如油炸面制品、月饼、饼干、焙烧食品、膨化食品等)。其中又以叔丁基对苯二酚(TBHQ)抗氧化效果比较好、油溶性较稳定而在食品行业中应用的最为广泛。但作为化学合成的物质,若TBHQ在食品中添加量过多,就会对人体建康造成不利的影响,所以《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》对食品中TBHQ的添加量是有严格限制的,在食品生产中超限量添加TBHQ是严重违反食品安全法的行为。此外,若在月饼生产过程中添加TBHQ,按照我国现行相关的食品安全法律法规的要求,必须在月饼包装的配料表中明确标明,该月饼产品中添加了TBHQ,否则,即使添加量未超过限量,也属于违法行为。那如何检测月饼中是否添加了TBHQ? 目前高效液相色谱技术是国内主要测定食品中TBHQ含量的检测技术之一。但是由于月饼的成分复杂,且多变,极易对高效液相色谱技术的检测造成干扰,甚至污染、堵塞宝贵的液相色谱柱,所以从月饼中提取、分离和净化各种合成抗氧化剂的技术——样品预处理技术就成为了检测的关键。在这里向大家推荐我们月旭科技(上海)股份有限公司研发的新产品——高效液相色谱检测食品中合成抗氧剂专用样品预处理方法包(AL-1型)。其具体的操作如下:月饼中油脂的提取. 1将一定量的月饼将其完全研磨捣碎并混匀,加入其样品体积3-6倍的石油醚(30℃~60℃沸程),搅拌分散后,静置浸泡过夜。再过滤取清液收集于烧瓶中,于45℃的的水浴中,将石油醚全部旋转蒸发蒸干,剩余的不挥发的液体为月饼中提取的食用油脂。样品预处理. 2取2g所提取的油脂样品,按照AL-1型样品预处理方法包的操作说明书进行TBHQ的提取、分离和净化操作。如流程示意图所示。高效液相色谱检测. 3液相检测色谱条件:1)液相色谱柱分析柱:Ultimate® XB-C18,4.6mm×250mm,5μm,(货号:00201-31043);保护柱:Ultimate® XB-C18,4.6mm×10mm,5μm,(货号:00808-04001)(配不锈钢保护柱柱套,货号:00808-01101)。2)流动相A相:含1%乙酸的40%乙腈水溶液;B相:含1%乙酸的乙腈;3)梯度洗脱程序4)流速:1.0mL/min;5)检测波长:280nm;6)柱温:35℃;7)进样体积:20μL。液相检测样品预处理专用方法包操作流程示意图典型检测结果. 4采用月旭科技(上海)股份有限公司研发的高效液相色谱检测食品中合成抗氧剂专用样品预处理方法包(AL-1型),货号:ATOX4-P01,可以快速、高效的从各种月饼提取的食用油脂中分离、提取和净化TBHQ,从而可以保障最终高效液相色谱技术对其中TBHQ含量的测定。
  • 我国科学家实现二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成
    此前,我国科学家在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。那么,二氧化碳除了可以“变”淀粉,还能“变”其他东西吗? 答案是肯定的! 4月28日,《自然催化》以封面文章的形式发表了一项最新研究成果。经过一年半的努力,我国科研人员通过电催化结合生物合成的方式,将二氧化碳高效还原合成高浓度乙酸,并进一步利用微生物合成葡萄糖和脂肪酸(油脂)。 这一成果由电子科技大学夏川课题组、中国科学院深圳先进技术研究院于涛课题组与中国科学技术大学曾杰课题组共同完成。 先把二氧化碳变成“食醋” 或许有人会问,人造的葡萄糖和油脂可以直接吃吗?好吃吗? 对此,曾杰回应:“经过后续纯化处理,可以食用。” 那么,二氧化碳究竟是如何变成葡萄糖和油脂的? “首先,我们需要把二氧化碳转化为可供微生物利用的原料,方便微生物发酵。”曾杰说,在常温常压条件下,清洁、高效的电催化技术是实现这个过程的理想选择,他们就此已经发展了成熟的电催化剂体系。 至于要转化为哪种原料,研究人员将目光瞄准了乙酸。因为它不仅是食醋的主要成分,也是一种优秀的生物合成碳源,可以转化为葡萄糖等其他生物物质。 “二氧化碳直接电解可以得到乙酸,但效率不高,所以我们采取‘两步走’策略——先高效得到一氧化碳,再从一氧化碳到乙酸。”曾杰说。 研究人员发现,一氧化碳通过脉冲电化学还原工艺形成的晶界铜催化合成乙酸的效率可高达52%。 不过,常规电催化装置生产出的乙酸混合着很多电解质盐,无法直接用于生物发酵。 所以,为了“喂饱”微生物,不仅要提升转化效率,保证“食物”的数量,还要得到不含电解质盐的纯乙酸,保证“食物”的质量。 “我们利用新型固态电解质反应装置,使用固态电解质代替传统电催化技术中的电解质盐溶液,直接得到了无需进一步分离的纯乙酸水溶液。”夏川介绍。 微生物“吃醋”产葡萄糖 得到乙酸后,研究人员尝试利用酿酒酵母这一微生物来合成葡萄糖。 “酿酒酵母主要用于奶酪、馒头、酿酒等发酵行业,同时也因其优秀的工业属性,常被用作微生物制造与细胞生物学研究的模式生物。”于涛说,利用酿酒酵母通过乙酸来合成葡萄糖的过程,就像是微生物在“吃醋”,酿酒酵母通过不断地“吃醋”来合成葡萄糖。 “然而,在这过程中,酿酒酵母本身也会代谢掉一部分葡萄糖,所以产量并不高。”于涛表示。 对此,研究团队通过敲除酿酒酵母中代谢葡萄糖的三个关键酶元件,废除了酿酒酵母代谢葡萄糖的能力。之后,实验中的工程酵母菌株在摇瓶发酵的条件下,合成的葡萄糖产量达到1.7g/L。 “我们利用这种生物酿酒酵母‘从无到有’地在克级水平合成了葡萄糖,这代表了该策略较高的生产水平与发展潜力。”于涛说,为进一步提升合成葡萄糖的产量,不仅要废除酿酒酵母的能力,还要加强它本身积累葡萄糖的能力。 于是,研究人员又敲除了两个疑似具备代谢葡萄糖能力的酶元件,同时插入来自泛菌属和大肠杆菌的葡萄糖磷酸酶元件。 于涛表示,泛菌属和大肠杆菌的葡萄糖磷酸酶元件可以“另辟蹊径”,将酵母体内其他通路中的磷酸分子转化为葡萄糖,增加了酵母菌积累葡萄糖的能力。经过改造后的工程酵母菌株的葡萄糖产量达到2.2g/L,产量提高了30%。 新型催化方式有坚实根基 更重要的是,近年来,随着新能源发电的迅速崛起,电力成本下降,二氧化碳电还原技术已经具备与依赖化石能源的传统化工工艺竞争的潜力。 同时,微生物作为活细胞工厂,其优点是产物多样性很高,能够合成许多无法通过人工生产或人工生产效率很低的化合物,是非常丰富的“物质合成工具箱”。比如,在人们常见的白酒、馒头、抗生素等食品药品的加工中,微生物就发挥着重要作用。 “这样,合成葡萄糖和油脂所需要的电力和微生物就有了保障,通过电催化结合生物合成的新型催化方式就有了坚实的根基。”夏川说。 对此,中国科学院院士、中国催化专业委员会主任李灿研究员评价,这项工作耦合了人工电合成与生物合成,发展了一条由水和二氧化碳到含能化学小分子乙酸,然后经工程改造的酵母微生物催化合成葡萄糖和游离的脂肪酸等高附加值产物的新途径,为人工和半人工合成“粮食”提供了新的技术。 “该工作开辟了电化学结合活细胞催化制备葡萄糖等粮食产物的新策略,为进一步发展基于电力驱动的新型农业与生物制造业提供了新范例,是二氧化碳利用方面的重要发展方向。”中国科学院院士、上海交通大学教授邓子新说道。 同时,曾杰也强调,这项成果尚处于实验室的基础研究阶段,如果要推向实用,还需要进一步提高能量效率和产率,降低生产成本。 曾杰表示,接下来,研究团队将进一步研究电催化与生物发酵这两个平台的同配性和兼容性。未来,如果要合成淀粉、制造色素、生产药物等,只需保持电催化设施不改变,更换发酵使用的微生物就能实现。
  • 氮氧化物监测目标需适度完善
    p   NOx(氮氧化物)是城市环境空气质量监测关注的主要指标之一,其通过诱发多种呼吸道疾病而影响人体健康,并产生一系列次生危害。NOx是“十二五”4项约束性控制指标之一, 2012年3月,新修订的《环境空气质量标准》(GB3095-2012)收紧了NOX浓度限值。未来一段时间,我国NOX污染走势如何,应怎样优化NOx监测,成为业界普遍关注的话题。 /p p   城市环境空气中NOX的监测 /p p   根据第一次全国污染源普查公报,我国NOX主要来源于电力行业、机动车尾气和非金属矿物制品业,这三大领域合计排放量占NOX排放总量的83%。由此可见,NOX的总量控制要抓住重点行业和重点区域,构建以防治火电行业排放等为核心的工业NOX防治体系和以防治机动车排放等为核心的生活NOX防治体系。 /p p   总体来看,我国城市环境空气中NOX的年均浓度相对稳定、安全。从2013年监测结果看,年均浓度全部达标,且75%以上符合一级标准。就年变化趋势而言,2008年以来,城市环境空气中 NO2的浓度稳中有升,与工业经济增长较快、机动车排放增加等因素有关。从季度变化趋势看,NOx浓度在冬季较高,夏季最低。每年污染最严重的月份集中在11月~次年2月,而6月~8月的NOx浓度最低。 /p p   究其原因,冬季气温低,燃煤采暖等加大了NOx排放,同时,冬季大气环境容量最小,NOx在压缩了的大气空间里易发生累积。而大气环境容量在夏季变大,同时,由于盛行南风或东南风,大气环境相对洁净,稀释作用强,因此NOx的污染较轻。 /p p   我国城市环境空气中NOX的监测情况与美国具有可比性。美国从1979年开始要求监测环境空气中的NO2,对人口超过100万的城市,最少要布设两个监测点位。其中,一个监测城市内的最高NO2浓度,另一个要求设在NO2排放量最高区域的下风向。2006年完成的回顾性评价结果表明,在全美范围内,NO2浓度值一般远低于标准限值,是相对安全的环境空气质量指标,因此不再提强制监测要求,得到美国环保局批准后,可撤销原设点位。 /p p   根据国内外监测数据,城市环境空气中的NOX主要源自化石燃料的燃烧,特别是机动车的普及,推动城市NO2日浓度变化呈“双峰双谷”分布特征。两次峰值分别出现在上午9:00~11:00和夜间19:00~21:00,且夜间峰值高于白天 两次谷值出现在凌晨5:00~7:00和下午15:00~17:00,明显受机动车排放影响。交通早高峰后,NO2不断累积,从7点到11点,浓度不断升高,之后有所回落,下午3~5点达到低谷 随着交通晚高峰到来,NO2浓度又逐渐上升,并在夜间19:00~21:00达到最高值。此后,随着人群夜间活动减少,NO2浓度开始缓慢下降。 /p p   完善NOX监测的建议 /p p   NOX减排处于非常艰难的胶着状态。一方面,重化工业比重大,结构性污染问题突出,消化存量污染压力大 另一方面,家庭汽车保有量增加,新开工企业为数众多,NOX排放增量依然较大。这也是在很多城市观测到环境空气中NOX浓度呈升高趋势的主要原因。就全国而言,2013年地级及以上城市NO2的年均浓度为0.032mg/m3,较2012年增加了14.3%。 /p p   我国一直坚持对SO2和NOX的监测,总体来看,SO2污染减轻,NOX污染有加剧趋势。与此同时,灰霾天气数量增多。由此看来,NOX排放量增加,以及新增挥发性有机物和氨气等的排放,可能引发更为复杂的光化学反应,从而使城市环境空气质量急剧下降。因此,NOx可能是比SO2更敏感的指标,应密切跟踪NOX浓度的变化,并分析其对光化学反应和PM2.5生成的影响。 /p p   一是重新确定NOX监测目标。美国1971年就制订了NO2监测标准,但直到1979年才提出监测要求,而且考虑到人口过百万的城市才会出现NO2污染问题,只对此种特大城市才作监测要求。早期的NOX监测主要考虑健康影响,后来同时关注光化学活性。自美国开展NO2监测以来,点位数量一直相对稳定,即使自2006年不再强制要求监测,对NO2的监测也未终止。其原因在于尽管NO2的健康威胁并不大,但O3模型等需要NOX数据,加上公众参与、溯源前驱物等原因,因此仍坚持对NO2的监测。 /p p   目前美国保留的对NO2的监测,仍有近一半是针对健康影响的。其中,超过36%的点位特意设在人口密集区。另外,还包括最高浓度区监测、污染点源监测、背景监测、区域传输监测、生物生态影响监测等目的。 /p p   从国内监测情况看,环境空气中NO2的浓度并不对健康构成严重威胁。然而,SO2浓度下降、NO2浓度升高后,灰霾污染立即加重,这表明NO2的其他化学或物理效应较强。因此,NO2监测目的设计及监测点位确定,是很有研究价值的。调整NO2监测网络时要综合考虑多种因素,使其既满足健康保护需要,又能达到科研目的。 /p p   二是加强点源和减排监测。NOX污染主要来自化石燃料的燃烧,火电、水泥、钢铁烧结、炼焦等工业企业是重要贡献者。要加强针对这些点源的减排并监测其效果。 /p p   机动车占NOX排放量的40%~60%。机动车属于近地面排放,对城市环境空气中NO2浓度升高的贡献在70%以上,是环境NOX污染的主要来源。在城市内可观测到,在交通拥堵路段,NO2浓度明显偏高。机动车限行,加强机动车尾气治理,以及改善路网结构等都是防治NOX污染的有效措施。同时,应在典型路段开展定位监测,用以评价控制效果。 /p p   三是加强对NOX环境效应的研究。NOX除了直接引起呼吸道疾病,还会产生其他次生环境危害,如其转化为硝酸根离子后,导致酸沉降 作为前驱物,可以使地面臭氧浓度升高 生成细小颗粒物,带来PM2.5污染 沉降到地面后,使水体富营养化等。NOX参与环境化学的机理非常复杂,催化作用明显,应加强相关基础研究,以更好地了解NOX的环境效应,并指导NOX减排工作。 /p
  • 二氧化硫监测应适时优化
    我国多煤、少气的能源结构、粗放的工业发展模式、落后的消费理念以及人口快速向城镇集中,都成为城市环境空气质量急剧下降的诱因。特别是交通方式的变化,室内过度装修、装饰等,促使大气污染由传统的煤炭型污染向煤烟污染、光化学烟雾污染等共存的复合型转变,大气环境中存在的污染物种类也更加多样、复杂。   新《环境空气质量标准(GB 3095-2012)》保留了对SO2的监测,但随着减排工作的深入推进,SO2排放量下降,环境空气中SO2的超标率也随之降低。笔者认为,应根据SO2污染新特点,对其监测进行适当优化、完善。   国内外对SO2监测现状   工业革命以来,欧美等发达国家先后发生了燃烧化石燃料而引起的煤烟型污染,并在20世纪30年代后期相继出现公害事件。为此,欧美国家启动了对环境空气中SO2的监测。   美国在上世纪70年代初颁布《空气清洁法》,要求建立完整的空气质量监测网络。就SO2监测而言,主要包括4000多个空气质量监测子站,1080个高密度人口和污染源区域监测站以及80个乡村区域监测站,涵盖了不同级别、性质和目的的监测。   欧盟各成员国大都建立了覆盖本国的监测网络。其中,英国有252个烟雾和SO2监测站、38个乡村监测站和19个EMEP监测点,法国目前有380个SO2监测站,荷兰有117个SO2监测站和6个背景监测站。   在亚洲,有12个国家加入东亚地区跨边界空气质量监测网络,包括中国、印尼、日本、马来西亚、蒙古、菲律宾、韩国、俄罗斯、泰国、越南和老挝等,主要监测引起酸雨的SO2和氮氧化物,并分析这一地区的酸沉降迁移和演变过程。   在我国2002年监测的343个城市中,SO2年均浓度未达到二级标准的城市约22%,其中,超过三级标准的城市约8%。到了2013年,SO2年均浓度达标的比例上升到90.6%,主要与减排有关。2008年,全国SO2总排放量为2330.1万吨,较2007年减少了5.9%。到2013年,这个数值进一步下降到2044万吨。   SO2污染具有明显的地域特征。从2013年监测数据看,在以京津冀和山东西部为中心的华北地区形成一个明显的高浓度中心 从北方到南方,SO2浓度逐渐下降 在广西、广东、海南以及福建沿海一带形成较为明显的低浓度中心,最低浓度出现在海南省三亚市。然而,SO2超标的城市,除四川攀枝花外,其余均在北方,且冬季浓度最高,这与燃煤供暖的能源结构密切相关。   优化SO2监测的相关建议   SO2属于经典监测指标,技术相对成熟,而且积累的数据量大,有利于从长时间尺度分析SO2的污染特征。与此同时,随着减排工作顺利推进,SO2污染出现下降趋势,又有很多新的东西值得研究。为此,要以最小成本获得最多有价值监测信息为原则,对SO2监测方案进行适当优化。   一是健全SO2历史数据。受政绩考核模式影响,曾经出现评价哪项环境空气指标,其浓度相应就低的现象。但总体来看,环境监测数据质量是可靠的,海量历史数据是一座有深度挖掘价值的富矿。   因此,建议在国家层面制订计划,委托有关单位开展综合性研究,分析SO2污染的区域分布,以及SO2浓度的变化趋势等,从而宏观把握SO2污染特征,为控制SO2监测规模和投入等提供决策依据。历年的SO2监测消耗了大量资源,其产出既要服务环境管理和政绩考核,又要形成独立的科学体系,从而获得明确的监测结论,并依照其调整下一阶段的监测目标和方式。环境监测工作每开展一段时间,都要进行归纳、总结,不能一成不变地做下去。   二是增设对区域传输通道的监测。总体来看,SO2污染的区域分布特征明显,在必要的传输通道开展SO2浓度监测,有利于把握SO2污染扩散特征,加强预报预警能力,进一步识别某个地方的SO2污染是内源性还是输入性。   三是优化城市SO2监测点位。南方很多城市的SO2污染较轻,并且随着工业结构调整、推广使用清洁能源,SO2的排放量会进一步下降,分布也会更加均匀。从环境空气安全角度考虑,可以通过充分论证后适当减少监测点位,取消一座城市内的同质监测,集中精力运行好基本监测站,保证运维质量。   四是加强对SO2排放源的在线监测。对电力、化工等企业密集SO2排放量较大的工业区,要加强对点源的在线监测。一方面,全面控制区域排放强度,促使企业转型升级 另一方面,增强监管手段,防止企业偷排。在SO2污染严重的区域,要适当增加监测点位 对经济增长较快的区域,要考虑增测环境空气中的SO2。   五是增设农村SO2监测点位。我国监测网络历来以城市为重点,农村环境监测较为薄弱。因为农村生活能源以煤炭、木材等为主,加上燃烧效率不高,且燃料含硫较高,SO2污染不容忽视,在布局SO2监测网络时应充分考虑这一方面。   六是分类管理SO2监测资源。每一种监测活动都要有其明确的目标和任务,应对预期成果的实现情况进行评估。对SO2监测站点,有些是为了反映环境空气质量,有些还可用来评价减排效果。为此,要仔细甄别每个SO2监测站点的属性,分类管理、统计,充分发挥其综合作用。此外,还可多开展对SO2的移动监测。SO2污染具有明显的季节性和地区性,冬季远高于夏季,北方远高于南方,重工业区远高于轻工业区。采用移动监测技术,可在必要的时候开展针对性强的专项调查,这无疑是对常规监测的有效补充。   作者单位:湖南省环境监测总站
  • 氢泄露对气候的影响超二氧化碳十多倍
    由挪威奥斯陆国际气候与环境研究中心(CICERO)科学家领导的一个国际科研团队在6月7日出版的《通讯地球与环境》杂志上刊发论文称,泄漏的氢气对全球变暖的影响几乎是二氧化碳(CO2)的12倍。这是迄今对氢气气候影响最全面的评估,填补了相关知识的空白。研究示意图图片来源:《通讯地球与环境》杂志研究负责人、CICERO资深科学家玛丽亚桑德指出,与燃烧煤炭和含有CO2的气体会产生废气不同,燃烧氢气只会排放水蒸气和氧气。氢不是温室气体,但它在大气中的化学反应会影响甲烷、臭氧和平流层水蒸气等温室气体,因此生产、运输和使用过程中泄露出来的氢气会加剧全球变暖。桑德等人使用了5种不同的大气化学模型,研究了大气甲烷、臭氧和平流层水蒸气的变化。鉴于氢会与各种生物地球化学过程相互作用,因此,新研究囊括了土壤吸收、氢气的光化学产生、氢气和甲烷的寿命,以及氢气和甲烷之间的相互作用。结果表明,氢的全球变暖潜能值(GWP)为11.6——照惯例,CO2的GWP值为1。桑德指出,氢对气候的影响一直研究不足,这项研究是迄今对氢气气候影响最全面的评估。此前有些基于单模式研究的论文也证实了他们的最新估算值。研究清楚地表明了减少氢气泄漏的重要性,目前科学家们正在开发监测和检测氢气泄漏的技术。氢是能源转型的核心,转向氢经济的潜在好处将取决于氢泄漏的程度,以及氢能在多大程度上取代化石燃料。
  • 青岛能源所提出一种低能耗的二氧化碳捕集方法
    全球气候变暖已经成为人类社会可持续发展的严重威胁,人类活动排放的温室气体占其诱导因素的90%,而CO2占温室气体总排放量的77%。随着世界人口的不断增长和对能源需求的不断增加,人类排放的CO2与可持续发展的矛盾愈发尖锐。   碳捕集、利用与封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)技术是CO2直接减排的有效手段,中国生态环境部发布的《中国二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)年度报告(2021)》认为,CCUS技术是我国化石能源低碳利用的唯一技术选择,而CO2捕集技术是前提和关键。CO2捕集是指将CO2从工业生产、能源利用或大气中分离出来的过程,目前较为成熟的碳捕集方法主要有热钾碱法和多醇胺法,其工艺过程类似,如图1所示。 图1 传统CO2捕集工艺流程图   活化热钾碱法和多醇胺法具有吸收速度快、净化度高、再生气纯度高等优点,但因存在大量溶剂蒸发(热钾碱法水蒸气与CO2摩尔比为1.8~2.2;多醇胺法约0.5)、捕集能耗高(占CCUS总成本的60%~85%,再生温度比吸收温度高,现有技术的两阶段存在大量溶液的反复升降温,导致再生能耗普遍≥2.4 GJ/(t CO2),捕集总能耗≥3.1 GJ/(t CO2))、吸收剂浓度低(碳酸钾浓度≤30%,否则易结晶堵塞管道)或吸收剂易蒸发降解等缺点,尤其是再生能耗和操作成本偏高,阻碍了其大规模工业推广应用,开发吸收效率高、捕集成本低的工艺和技术,一直是国内外研究的热点和难点。   近日,青岛能源所黄青山研究员带领的多相反应工程研究组在传统热钾碱法的基础上提出了一种基于相变吸收剂(碳酸钾/碳酸氢钾)、粒度可自由调控的反应分离一体化反应结晶器、微气泡技术及蒸汽热泵技术(Mechanical Vapor Recompression, MVR)的低能耗CO2捕集方法,其工艺流程如图2所示。 图2 基于碳酸钾/碳酸氢钾相变捕集低浓度CO2的工艺流程图   本方法具有以下特点:   (1)吸收速率高:采用高浓度的碳酸钾溶液(≥60 wt%)和特色微气泡技术(平均直径200~800 μm),大大延长了气泡在溶液中的停留时间,提高了气液吸收速率;   (2)仅固相再生,再生能耗低:再生过程无需对溶剂进行加热,可减少再生过程中因大量溶剂升降温和蒸发导致的显热和潜热损失;   (3)以水为媒介,采用蒸汽热泵技术实现吸收阶段热量的充分再利用:根据水汽化潜热分别是其气相和液相比热2000多倍和1000多倍性质,通过水的多次相变,采用蒸汽热泵技术实现潜热回收和热量品位的提升,不仅可将CO2吸收阶段的反应放热全部用于其解吸阶段的吸热过程,还避免了传统CO2捕集技术在吸收和解吸过程之间存在的大量且反复的升降温过程而造成的大量能量消耗问题,提高了能量的利用效率;   (4)连续反应结晶及晶体粒径可调控:生成物KHCO3晶体长大到一定尺寸后,利用反应结晶器内流体的定向流动实现颗粒自动分级和分离(小颗粒晶体返回结晶器中继续长大,大颗粒被分离并被浓缩),从而实现了晶体产物的节能分离及粒径的精准调控;   (5)设备投资小:吸收塔中各种过程强化技术相结合实现了反应分离一体化,再加上高浓度CO2吸收剂和微气泡技术,可提高捕集效率,减小设备尺寸。   该技术的理论再生能耗0.8 GJ/(t CO2)、综合捕集能耗≤1.5 GJ/(t CO2),为解决传统CO2捕集技术能耗高、成本高的问题提供了一种新的技术路径,以期助力我国“双碳”目标的实现。   上述工作发表在化工TOP期刊《Chemical Engineering Journal》上并申请了中国发明专利,通讯作者是青岛能源所的张海东助理研究员。该工作得到国家自然科学基金、山东省自然科学基金、所内合作基金、山东省合成生物学技术创新中心主任创新基金、中国科学院绿色过程制造创新研究院自主部署项目等项目的支持。
  • 明星产品——即插即用型氮氧化物检测光源模块
    近年来,我国环境污染问题日趋严重,新出现的有机污染物的危害不断加深,环境风险也在不断加大,已经引起了政府的高度重视。德国贺利氏特种光源作为行业领导者,除了可用于测量挥发性有机物(VOCs)和其他气体的光离子化灯,还最新研制了用于烟气和汽车尾气中氮氧化物在线监测仪中的NOX光源模块。氮氧化物是啥?氮氧化物(NOX)是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)的总称,它们在大气中会形成各种有毒物质,也是对流层中臭氧形成的元凶。氮氧化物的来源主要是人为的:燃烧用于能源发电的化石燃料,比如燃煤电厂、燃油电站、垃圾焚烧炉某些化学工艺和用于各种水陆空交通工具的石油燃料 传统检测NOX的方法有化学发光法和电化学法,但是这些方法的缺点是需要将NO2转化为NO再进行测量。NOX也可以用红外法检测,但是样品中的水和二氧化碳会产生干扰。 而紫外吸收法则是更加精确的方法,而且在紫外区域测量可以避免水和二氧化碳的干扰。然而,过去基于紫外共振法的系统在调制灯的时候会有问题,也就是说灯的寿命和能量不能发挥到最优。 充入氮气和氧气的无极放电NOX模块则能够辐射200-600nm的光谱,200nm以上可用于检测NO,NO2,H2S和SO2等等。 基于此,贺利氏特种光源新推出了用于烟气和汽车尾气中氮氧化物在线监测仪中的即插即用型NOX检测模块,模块包含预调制好的紫外光源,仪器厂商可以很容易的将其整合到仪器中。其具有尺寸小巧,即插即用,精确度高,直接测量NO和NO2等特点,受到广大仪器厂商的好评。 明星产品 即插即用型氮氧化物检测光源模块贺利氏氮氧化物检测光源模块整合了调制好的无极放电灯及电源。 为啥是明星产品? 1、尺寸小巧 2、无需调制,即插即用,12V直流供电 3、易于整合和维护更换,减少维护费用 4、精确度高,直接测量NO和NO2 5、没有H2O,CO和CO2的干扰 6、寿命可达一年 7、使用时无耗材消耗年来,我国环境污染问题日趋严重,新出现的有机污染物的危 德国贺利氏特种光源作为行业的领导者,始终致力于在线监测仪器用光源的开发。 欢迎大家莅临环博会E3.3521展位,贺利氏的应用专家期待你与您深入交流。展会现场,更有抽奖活动和技术研讨会精彩纷呈,跟贺利氏光博士一起开启绿色环保之旅吧!
  • 李干杰:中国污染物减排带动二氧化碳减排
    中国环境保护部副部长李干杰14日在哥本哈根气候变化大会的一个报告会上指出,污染物减排将显著带动中国二氧化碳减排,如果“十一五”计划中二氧化硫减排目标实现,将带动中国少排二氧化碳约2.5亿吨,可以说,中国环保举措将为全球应对气候变化作出重要贡献。   在由中国新闻与信息中心组织的报告会上,李干杰向中外媒体介绍说,从环境保护的角度看,污染物和温室气体主要源于化石燃料的燃烧,两者具有一定的同源性,其控制手段也有一定的一致性,能源和产业结构调整是两者协同控制的主要渠道。环保部联合一些国外研究机构进行的研究表明,以二氧化硫为主的污染物减排对温室气体减排有明显协同作用。   李干杰说,根据上述研究的测算,二氧化硫与二氧化碳效益系数为1:38左右,也就是说,减排一吨二氧化硫,就可以带动38吨二氧化碳减排。“十一五”期间,全国二氧化硫排放总量要减少10%,也就是要减少670万吨,按照二氧化硫与二氧化碳效益系数测算,相当于带动约2.5亿吨的二氧化碳减排。   李干杰指出,目前中国主要污染物减排工作取得突破性进展。2008年,全国化学需氧量和二氧化硫排放量分别比2005年下降了6.61%和8.95%。2009年上半年,全国化学需氧量和二氧化硫排放量又分别比2008年同期下降2.46%和5.4%,这为全面完成“十一五”期间的污染物减排目标打下了坚实的基础。
  • 液化石油气铜片腐蚀测定仪的影响因素
    铜片腐蚀是判定油品腐蚀性大小的质量指标,是对油品精制深度和洁净程度的反映。 液化石油气铜片的腐蚀程度受油品精制是否彻底的影响:脱除酸性化合物是油品精制的一个重要目的,铜片腐蚀就是酸性化合物脱除程度的控制指标。液化气中的酸性化合物基本上有酸性氧化物和活性硫化物两类。活性硫化物包括元素硫、硫化氢及硫醇、硫酚(统称为硫醇性硫)。酸性氧化物和硫化氢的酸性较强,都容易通过碱洗从油品中除掉。相比之下,硫醇性硫的酸性较弱,单靠碱洗脱硫醇需耗费大量的碱液,生成大量的恶臭碱渣,一般通过催化氧化过程将硫醇转化为二硫化物。常温下元素硫既不和碱反应又不和酸反应,很难从油品中除掉,所以,造成油品铜片腐蚀的多数原因是由元素硫引起的。元素硫单独存在时,仅0.34ppm就可造成明显的灰黑色腐蚀。 元素硫来源有两方面,一是原油中自身带有的,这种情况一般很少见;二是硫化氢在脱硫醇过程这个弱的氧化环境下产生的,这是形成元素硫腐蚀的主要原因。 综上所述,液化石油气铜片腐蚀测定仪的影响因素中油品精制不彻底主要表现为脱硫醇不合格及脱硫醇过程形成元素硫两个方面。所以,提高脱硫醇效果、抑制脱硫醇过程形成元素硫是解决铜片腐蚀检测不合格的根本措施。
  • 新时代十年我国单位国内生产总值二氧化碳排放下降34 .4%
    新时代十年,我国单位国内生产总值二氧化碳排放下降34.4%,积极稳妥推进碳达峰碳中和优化能源结构,调整产业结构,建立市场机制,增加森林碳汇……党的十八大以来,在习近平生态文明思想指引下,我国将应对气候变化摆在治国理政更加突出的位置,实施积极应对气候变化的国家战略,推动经济社会发展全面绿色低碳转型,提高碳排放强度削减幅度,强化自主贡献目标,绿色低碳发展取得了显著成效。新时代十年,我国单位国内生产总值二氧化碳排放下降34.4%,扭转了二氧化碳排放快速增长的态势,绿色日益成为经济社会高质量发展的鲜明底色。习近平总书记在党的二十大报告中明确了到2035年我国发展的总体目标,其中之一是“广泛形成绿色生产生活方式,碳排放达峰后稳中有降,生态环境根本好转,美丽中国目标基本实现”。党的二十大报告还对“积极稳妥推进碳达峰碳中和”作出部署。奋进新征程、建功新时代。各地区各部门全面贯彻落实党的二十大精神,把应对气候变化作为推进生态文明建设、实现高质量发展的重要抓手,持续实施积极应对气候变化国家战略,积极稳妥推进碳达峰碳中和,推动绿色低碳发展不断取得新成效。构建“1+N”政策体系,扎实推进碳达峰碳中和回收分拣、清洗、切片、拉丝、织造……经过12道专业回收再生工序,废弃塑料瓶获得“新生”,8个塑料瓶可以做成1件衣服,14个塑料瓶可以做成1个手提袋。北京抱朴再生环保科技有限公司总经理刘学颂说:“从2019年到去年底,我们安全回收1700多万个废弃塑料瓶并实现循环利用,减少二氧化碳排放约1635吨。”作为生态文明的践行者、全球气候治理的行动派,中国采取扎实有力行动降碳减污。统计数据显示,2020年中国碳排放强度比2005年下降48.4%,超额完成了向国际社会承诺的到2020年下降40%—45%的目标。2020年9月,习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上正式宣布:“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,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。”我国构建“1+N”政策体系,扎实推进碳达峰碳中和。去年,《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》《2030年前碳达峰行动方案》相继发布,为实现“双碳”目标作出顶层设计,明确了时间表、路线图、施工图。此后,能源、工业、城乡建设、交通运输等重点领域实施方案,煤炭、石油天然气、钢铁等重点行业实施方案,科技支撑、财政支持、统计核算等支撑保障方案,以及31个省区市碳达峰实施方案陆续制定施行。经济发展与减污降碳协同效应凸显,能源生产和消费革命取得显著成效,产业低碳化为绿色发展提供新动能,生态系统碳汇能力明显提高,绿色低碳生活成为新风尚。稳步推进能源结构调整,建成世界最大清洁发电体系山西省大同市广灵县,一个100兆瓦超大规模集中式可再生能源发电基地及储能配套设施,将于今年底投运。“这一项目每年可向算力基础设施提供1.5亿千瓦时绿电,减少温室气体排放约14万吨二氧化碳当量。”山西秦云基础信息科技有限公司首席执行官居静说。党的十八大以来,我国推动能源革命,大力开发利用非化石能源,推进能源绿色低碳转型。建成世界最大清洁发电体系,水电、风电、光伏等全口径非化石能源发电装机容量突破11亿千瓦。风、光、水、生物质发电装机容量都稳居世界第一。十年来,我国煤炭消费占一次能源消费比重由68.5%下降到去年的56%。全国碳市场建设大力推进。2021年7月,全国碳排放权交易市场正式启动上线交易,第一个履约周期纳入发电行业重点排放单位2162家,成为全球覆盖温室气体排放量最大的碳市场。截至今年10月21日,全国碳市场碳排放配额累计成交量达1.96亿吨,累计成交额达85.8亿元,市场运行总体平稳有序。通过有效发挥市场机制的激励约束作用,控制了温室气体排放,推动了绿色低碳发展。内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗蒙苏经济开发区,当地政府和远景科技集团正携手打造零碳产业园。“园区内80%的电量由区域内的可再生能源发电直供,20%与电网交易,即通过电力交易中心购买绿电,最终实现100%绿色零碳能源供给。”远景科技集团零碳战略高级总监张元说。生态环境部应对气候变化司司长李高表示:“经过不懈努力,我国实现了经济发展与减污降碳双赢,绿色日益成为经济社会高质量发展的鲜明底色。”全面贯彻落实党的二十大精神,落实好碳达峰碳中和“1+N”政策体系新时代十年,我国大力发展绿色低碳产业,产业结构不断优化升级。持续严格控制高耗能、高排放项目盲目扩张,依法依规淘汰落后产能,加快化解过剩产能。战略性新兴产业快速发展,新能源汽车销量去年达到352万辆,位居全球第一。十年来,我国以年均3%的能源消费增速支撑了年均6.5%的经济增长,能耗强度累计下降26.2%,是全球能耗强度降低最快的国家之一,相当于少用了约14亿吨标准煤,少排放了约29.4亿吨二氧化碳。新时代十年,我国科学推进大规模国土绿化行动,碳汇能力持续提高。目前,全国森林覆盖率增加到24.02%,森林蓄积量增加到194.93亿立方米,成为全球森林资源增长最多的国家。草原综合植被盖度达到50.32%,湿地保护率达到52.65%。新时代十年,中国秉持人类命运共同体理念,为推动全球气候治理注入强劲动力。中国建设性参与气候变化多边进程,为《巴黎协定》的达成、生效和顺利实施作出了历史性贡献。持续深化应对气候变化南南合作,截至今年8月底,累计安排超过12亿元,培训超过2000名发展中国家相关人员。在日前举行的“中国应对气候变化这十年”暨国家气候战略中心成立十周年学术活动上,中国气候变化事务特使解振华表示,十年来,中国绿色低碳转型取得显著成效,已经走上了一条符合国情的绿色低碳可持续发展之路,用实际行动和成效为发展中国家低碳转型提供了借鉴,为全球气候治理作出了贡献。“党的二十大为我国进一步做好应对气候变化工作明确了方向。”李高说,要坚持把减污降碳协同增效作为促进经济社会发展全面绿色转型的总抓手,强化综合治理、系统治理、源头治理;积极稳妥推进“双碳”工作,落实好碳达峰碳中和“1+N”政策体系,加快推动重点领域绿色低碳转型;推动落实《国家适应气候变化战略2035》,加快气候变化监测预警和风险管理;积极参与应对气候变化全球治理,为推动构建公平合理、合作共赢的应对气候变化全球治理体系不断贡献中国智慧、中国方案、中国力量。
  • 新增紫外法 固定污染源废气氮氧化物/二氧化硫的测定标准征求意见
    p   近日,生态环境部印发《固定污染源废气 氮氧化物的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》和《固定污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》两项国家环境保护标准。两项标准均为首次发布。 /p p   对于两项标准中提到的氮氧化物以及二氧化硫的危害,我们不得不知。 /p p   随着工业及交通运输等事业的迅速发展,特别是煤和石油的大量使用,将产生的大量有害物质如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等排放到大气中,当其浓度超过环境所能允许的极限并持续一定时间后,就会改变大气特别是空气的正常组成,破坏自然的物理、化学和生态平衡体系,从而危害人们的生活、工作和健康。 /p p   在自然界中含硫物质及硫元素在燃烧过程中都能产生二氧化硫(SO sub 2 /sub )形成大气污染。但与自然源相比,造成大气污染的硫氧化物,主要来自有色金属冶炼(例如:铜、锌、铅的粗炼等)和硫酸制造以及化石燃料(煤、石油等)燃烧过程等人为排放。SO sub 2 /sub 对人及植物的危害很大:如SO sub 2 /sub 进入血液能破坏酶的活动,损害肝脏;当大气中SO sub 2 /sub 的浓度为400μmol/mol时会使人呼吸困难,机体免疫受到明显抑制等。其危害程度与SO sub 2 /sub 的浓度和暴露时间有关。 /p p   作为公认的三种主要的大气污染物(即烟尘、二氧化硫、氮氧化物)中的两种,氮氧化物以及二氧化硫受到人们的高度关注,其测定方法也尤为重要。 /p p    img src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style=" vertical-align: middle margin-right: 2px " / a href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201909/attachment/362996a1-700a-4877-8dff-8e4d8c50ec04.pdf" target=" _self" title=" 2.pdf" textvalue=" 固定污染源废气 氮氧化物的测定 紫外吸收法(征求意见稿).pdf" style=" text-decoration: underline color: rgb(0, 112, 192) " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 固定污染源废气 氮氧化物的测定 紫外吸收法(征求意见稿).pdf /span /a /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) "    /span img src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style=" vertical-align: middle margin-right: 2px " / a href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201909/attachment/b702ec86-7a68-4506-8bb7-e733479c70bd.pdf" target=" _self" title=" 3.pdf" textvalue=" 《固定污染源废气 氮氧化物的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》编制说明.pdf" style=" text-decoration: underline color: rgb(0, 112, 192) " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 《固定污染源废气 氮氧化物的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》编制说明.pdf /span /a /p p   本标准为首次发布。 /p p   本标准规定了测定固定污染源废气中氮氧化物的紫外吸收法。 /p p    strong img src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style=" vertical-align: middle margin-right: 2px " / /strong a href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201909/attachment/bfd6ebec-432b-4d6d-91ba-e76376bdbc12.pdf" target=" _self" title=" 4.pdf" textvalue=" 固定污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收法(征求意见稿).pdf" style=" text-decoration: underline color: rgb(0, 112, 192) " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 固定污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收法(征求意见稿).pdf /span /a /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) "    /span img src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style=" vertical-align: middle margin-right: 2px " / a href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201909/attachment/f78ec9f0-393a-47f2-94f0-bc6067f9e48a.pdf" target=" _self" title=" 5.pdf" textvalue=" 《固定污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》编制说明.pdf" style=" text-decoration: underline color: rgb(0, 112, 192) " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 《固定污染源废气 二氧化硫的测定 紫外吸收法(征求意见稿)》编制说明.pdf /span /a /p p   本标准为首次发布。 /p p   本标准规定了测定固定污染源废气中二氧化硫的紫外吸收法。 /p p   与现行有效的定电位电解和非分散红外吸收方法相比,紫外吸收法具有预热时间快、分析精度高、抗干扰能力强等优势,对我国固定污染源中二氧化硫测定的技术体系是一个良好的补充。 /p p style=" text-align: center "    img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/aa06461c-44b7-4514-958f-41f82d8f7d68.jpg" title=" 绿· 仪社.jpg" alt=" 绿· 仪社.jpg" style=" text-align: center max-width: 100% max-height: 100% " / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 扫二维码加“绿· 仪社”为好友 了解更过环境监测精彩资讯! /span br/ /p
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