异倒捻子素水合物

中科院网站报道：应美国Lawrence Berkeley国家实验室的邀请，中科院可再生能源与天然气水合物重点实验室博士李刚和苏正于8月2日起程到美国Lawrence Berkeley国家实验室地球科学部开展为期三个月的合作研究，并于11月1日顺利返回广州。 　　在美期间，李刚和苏正与该实验室George Moridis教授和Keni Zhang博士合作开展了南海北部陆坡天然气水合物开采潜力数值模拟研究，同时进行了深入的学术交流活动。此次合作研究是前期双方达成共识的基础上开展合作研究和交流的第一步。李刚和苏正采用美国Lawrence Berkeley国家实验室开发的TOUGH+Hydrate数值模拟软件分别对2007年成功取样的南海北部神狐海域SH2站位和SH7站位海底天然气水合物藏进行了开采潜力的数值模拟研究。数值模拟过程中主要采用降压法和注热法相结合的开采方法，对垂直井和水平井开采海底天然气水合物的异同进行了比较，根据现有的海底水合物实地数据对井口产气产水速率进行了评价，并对海底沉积物的渗透率、水合物饱和度、海底温压条件以及盖层情况进行了参数敏感性分析，比较全面地评价了神狐海域天然气水合物藏的开采前景。合作研究期间，两人分别完成了题为Evaluation of Gas Production Potential from Marine Gas Hydrate Deposits in the Shenhu Area of the South China Sea: Depressurization and Thermal Stimulation Methods和Numerical Investigation of Gas Production Strategy for the Hydrate Deposits in the Shenhu area的学术论文。 　　合作结束后，重点实验室副主任吴能友和George Moridis教授就未来双方进一步合作的方式、方向和内容进行深入讨论。

青藏高原是地球上海拔最高的高原，被称为“世界屋脊”、“第三极”。青藏高原光照和地热资源充足。高原上冻土广布，植被多为天然草原。它扮演着重要的生态角色，影响着全球气候变化。这个区域的碳循环系统尤其引人注目。图片来源于网络，如有侵权请联系删除随着全球气候变暖，青藏高原的永冻层正在消融，导致大量的甲烷和其他温室气体被释放到大气中，从而影响了全球气候变化的速度。这种现象对人类社会和生态系统都产生了深远的影响，今天想向大家介绍的文章，正好与此相关。基于Picarro G2201-i碳同位素分析仪研究天然气水合物释放对青藏高原永冻层湿地甲烷排放的影响湿地甲烷排放是全球收支中最大的自然来源，在推动21世纪气候变化方面发挥着日益重要的作用。多年冻土区碳库是受气候变化影响的大型储层，对气候变暖具有正反馈作用。在与气候相关的时间尺度上，融化的永久冻土中的甲烷排放是温室气体收支的关键。因此，多年冻土区湿地甲烷排放过程与湿地碳循环密切相关，对理解气候反馈、减缓全球变暖具有重要意义。青藏高原是地球上最大的高海拔永久冻土区，储存了大量的土壤有机碳和天然气水合物中的热生烃。湿地甲烷排放源识别是了解青藏高原湿地甲烷排放和碳循环过程与机制的重要问题。基于此，来自中国地质调查局的研究团队于2017年测量青藏高原木里永冻层近地表和天然气水合层钻井（DK-8）的CH4和CO2排放量及其碳同位素组成（Picarro G2201-i碳同位素分析仪）。并计算CH4和CO2碳同位素分馏（ Ԑ C：δ13CCO2- δ13CCH4）。旨在为木里多年冻土湿地甲烷排放的重要来源-天然气水合物释放提供新的证据，揭示天然气水合物释放对湿地甲烷季节性排放的影响，进一步揭示钻井等人为活动对青藏高原多年冻土湿地甲烷排放的影响。研究区域位置【结果】DK-8中CH4含量、δ13CCH4 及Ԑ C土壤层中CH4含量、δ13CCH4 及Ԑ C【结论】热成因天然气水合物分解是湿地甲烷排放重要的源季节性湿地甲烷排放受人类钻井活动的影响天然气水合物释放的甲烷特征：【δ13CCH4】 -25.9±1.4‰~-26.5±0.5‰，【Ԑ C】-25.3‰~ -32.1‰δ13CCH4和Ԑ C值可以区分复杂环境中的热成因和微生物成因甲烷秋冬季节以热成因甲烷为主导，春夏季节微生物成因甲烷贡献较大随着天然气水合物资源的进一步探索和开采，天然气水合物分解对永冻层湿地甲烷排放的影响会更显著

供稿：周雪冰成果简介中国科学院广州能源研究所天然气水合物重点实验室近期发布最新研究成果，利用高压原位拉曼测量技术成功获得了多种水合物形成/分解过程的原位拉曼图，揭示了气体水合物中气体分子的吸附和扩散特性。相关成果已在Energy Fuels, J. Phys. Chem. C, Chemical Engineering Journal, scientific reports等期刊上发表。背景介绍气体水合物是在一定压力和温度条件下在气-水混合物中自然形成的冰状固体化合物。在气体水合物晶体中，水分子依靠氢键相互结合在一起形成笼状晶格，而气体分子作为客体分子分布在晶格中并对水其稳定作用。例如，天然气水合物是人们在自然环境中发现的一类常见的笼状水合物，在科学和工业领域有着广泛的创新应用，有研究者就利用在海洋下形成的气体水合物来封存烟气中的二氧化碳。图1 气体水合物的三种主要的晶体结构。结构I（sI），通常由较小的客体分子（0.4–0.55nm）形成，是地球上最丰富的天然气水合物结构；结构II（sII），通常由较大的客体分子（0.6–0.7nm）和结构H（sH）形成，通常需要小分子和大客体分子形成。气体水合物的水合物热力学和动力学特性会直接受两种因素的影响：水合物中的气体种类、气体对水合物笼型结构的占有率。这也是气体水合物表征的重点。然而，由于晶体生长的环境条件比较苛刻，常规测量手段难以对上述表征重点直接观测。拉曼光谱能够根据气体水合物中客体分子的拉曼光谱特征峰和特征峰的峰面积来确定气体水合物的晶体结构，以及定量计算不同笼型结构中气体的孔穴占有率。近年来，耐低温高压的拉曼辅助测量装置的研发成功，水合物原位测量技术得以应用，这为研究气体水合物的形成/分解/置换等晶体结构的动力学行为提供了重要的研究途径。图文导读广州能源所天然气水合物重点实验室采用共聚焦拉曼光谱仪和原位拉曼光谱测量装置对甲烷、二氧化碳及其混合气体水合物的形成、分解和置换过程进行了测量和分析。实验中使用HORIBA LabRAM HR拉曼光谱仪，配备有开放式显微镜系统和高精度三维自动平台及Linkam BSC型冷热台，冷热台采用液氮冷却。图2 原位拉曼光谱测量装置1. 纯CO2、烟气和沼气中水合物的形成过程在271.6K温度下，以2800～3800cm-1的水分子拉曼特征峰为参考，对水合物相中气体的拉曼峰进行了表征和归一化。结果表明，水合物的形成过程首先是不饱和水合物核的形成，然后是气体持续吸附。在三种水合物形成过程中均发现，水合物核中的CO2浓度仅为对应饱和状态时的23-33%。在烟气合成水合物过程中，N2水合物相中的浓度在晶核形成时就达到饱和状态。在沼气合成水合物过程中，CH4和CO2分子会发生竞争吸附，而N2分子在水合物形成过程中几乎不发生演化。研究认为N2和CO2等小分子在水合物晶核形成过程中更为活跃，而CO2分子则在随后的气体吸附过程中发生优先吸附。[1]图3 271.6K下通过原位拉曼测量方法观察到的CO2、N2和CH4的特征峰图4 纯CO2水合物生长过程中的原位拉曼光谱。(a)CO2分子在水合物和气相中的拉曼特征峰 (b)水分子的拉曼特征峰2. CO2-CH4置换过程在273.2～281.2 K温度范围内对气态CO2置换CH4的过程进行了多尺度研究，并根据测量结果对基于气体扩散理论的水合物置换动力学模型进行了修正。原位拉曼测量发现，水合物大笼和小笼中的CH4连续下降，没有显著波动，这表明CH4的置换反应并非先分解再生成的过程。800小时的测量结果表明，置换过程首先是快速表面反应，随后是缓慢的气体扩散。温度的升高能有效提高水合物相的气体交换速率，增强水合物相的气体扩散。修正后的水合物置换反应动力学模型揭示了水分子的迁移率是限制了置换反应速率的主要因素。[2]图5 置换过程中CH4在水合物大笼和小笼中的比例变化图6 CO2置换水合物中CH4的原位拉曼光谱图7 水合物CO2-CH4置换反应机理示意图3. CH4-CO2混合气体水合物的分解过程对CH4-CO2混合气体水合物的分解过程进行了原位拉曼光谱测量并与纯CH4和纯CO2水合物的熔融过程进行了对比分析。研究结果发现，混合CH4-CO2水合物的晶体结构为Ⅰ型结构，且不随气体浓度的改变而发生变化。分解过程中，气体在水合物大笼和小笼中的特征峰强均会下降，同时峰面积之比始终保持稳定，表明水合物晶体以晶胞为单位解离。水合物晶体的分解时间具有随机性，与水合物粒子的多晶性质一致。有趣的是，在含有CH4的水合物中，水合物相中CH4和CO2的拉曼特征峰在水合物分解过程中出现了短暂的连续上升，表明位于样品颗粒内部的水合物发生了气体迁移扩散，这种现象的产生可以归因于水合物在样品颗粒内部的部分分解和“自保护”效应。[3]图8 CH4-CO2混合气体水合物在253K常压环境下分解过程的原位拉曼光谱图9 CH4（大笼: 2906cm-1）和CO2的在水合物中的特征峰（1383cm-1）随水合物分解的变化曲线。根据时间零点拉曼峰的强度，峰被归一化。总结展望拉曼光谱与表面增强拉曼光谱都是是非常强大的分析手段，凭借快速获取样品表面光谱信息的能力，拉曼测量技术在天然气水合物等矿物学领域颇受青睐。据了解，在接下来的研究中，天然气水合物重点实验室将应用原位拉曼测量技术对天然气水合物在多孔介质和添加剂等复杂环境中的反应动力学过程展开研究，以进一步揭示它的形成/分解/置换过程的动力学机理。中国科学院天然气水合物重点实验室简介中国科学院天然气水合物重点实验室是国内天然气水合物研究的重要基地。重点研究天然气水合物的物理化学性质、生长动力学、生成/分解过程等相关基础问题以及水合物开采、天然气固态储运、天然气水合物管道抑制、二氧化碳捕集与封存。联系作者周雪冰 Phone: 15002016003仪器推荐工欲善其事，必先利其器。本实验中全程使用了HORIBA LabRAM HR拉曼光谱仪进行原位拉曼光谱测量。作为升级版，LabRAM HR Evolution 高分辨拉曼光谱仪在保留了LabRAM HR所有性能的同时，实现了高度自动化。配备科研级正置/ 倒置显微镜，可实现UV-VIS-NIR 全光谱范围拉曼检测。焦长达到800mm，具有超高的光谱分辨率和空间分辨率。LabRAM HR Evolution 高分辨拉曼光谱仪如果您对上述产品感兴趣，欢迎扫描二维码留言，我们的工程师将会及时为您答疑解惑。文献信息[1] Zhou, X., Zang, X., Long, Z. et al. Multiscale analysis of the hydrate based carbon capture from gas mixtures containing carbon dioxide. Sci Rep 11, 9197 (2021). 文章链接：https://doi.org/10.1038/s41598-021-88531-x[2] Xuebing Zhou, Fuhua Lin, and Deqing Liang. Multiscale Analysis on CH4–CO2 Swapping Phenomenon Occurred in Hydrates. The Journal of Physical Chemistry C 2016 120 (45), 25668-25677. 文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpcc.6b07444[3] Xuebing Zhou, Zhen Long, Shuai Liang et al. 1. In Situ Raman Analysis on the Dissociation Behavior of Mixed CH4–CO2 Hydrates. Energy & Fuels 2016 30 (2), 1279-1286. 文章链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.energyfuels.5b02119[4] Xuebing Zhou, Deqing Liang, Enhanced performance on CO2 adsorption and release induced by structural transition that occurred in TBAB26H2O hydrates, Chemical Engineering Journal, Volume 378, 2019, 122128, ISSN 1385-8947,文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894719315220?via%3Dihub

p style=" text-align: center " strong 科技部关于批准建设天然气水合物、认知智能2个企业国家重点实验室的通知 /strong /p p style=" text-align: center " 国科发基〔2017〕386号 /p p 　　国务院国有资产监督管理委员会、安徽省科技厅： /p p 　　企业国家重点实验室是国家创新体系的重要组成部分，主要任务是面向战略性新兴产业和行业发展需求，以提升企业自主创新能力和核心竞争力为目标，开展基础和应用基础研究及共性关键技术研发，研究制定国际标准、国家和行业标准，聚集和培养优秀人才，引领和带动行业技术进步。 /p p 　　为进一步完善企业国家重点实验室布局，科技部启动天然气水合物、认知智能企业国家重点实验室的建设工作。根据专家评审结果，经研究，现决定批准建设“天然气水合物国家重点实验室”、“认知智能国家重点实验室”2个实验室(名单见附件)。 /p p 　　请你们抓紧组织实验室依托单位编制《企业国家重点实验室建设与运行实施方案(2018 2022年)》 按照《依托企业建设国家重点实验室管理暂行办法》(国科发基〔2012〕716号)的规定和要求，落实有关政策和建设经费，组织相关单位凝练实验室发展目标、明确主要研究方向和重点、组织科研队伍、引进和培养优秀人才、完善和提升实验研究条件、建立“开放、流动、联合、竞争”的运行机制，做好企业国家重点实验室建设与运行管理工作。 /p p 　　特此通知。 /p p 　　附件：批准建设的企业国家重点实验室名单 /p p style=" text-align: right " 科 技 部 /p p 　　附件 /p p style=" text-align: center " strong 批准建设的企业国家重点实验室名单 /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 001.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/e5e38231-dfe9-46f0-838b-820c434027ca.jpg" / /p p & nbsp /p

各单位：经有关单位申报，泰安市纺织服装产业链商会（协会）标准化技术委员会通过初审、立项评审等程序，对《氢水合物水溶液 氢气含量的测定 气相色谱法》等7项TGIC团体标准计划项目予以立项。请各项目牵头单位按照《泰安市纺织服装产业链商会（协会）团体标准管理办法》的有关规定认真组织落实，并做好以下工作：一、成立标准起草工作组，制定工作计划，确保项目按期完成。二、加强调查研究和试验验证，试验方法要至少3家实验室比对，确保方法科学合理。征求意见稿送秘书处前，应先征求业内专家意见，并将专家意见汇总后一并报秘书处。三、请各项目牵头单位指定一名联系人（姓名、单位、手机、微信）报秘书处邮箱：zkgcbwh@163.com，并与秘书处保持密切沟通。欢迎与此批团标计划项目相关的企事业单位或个人参与标准编制工作。如有意向请联系秘书处，秘书处将根据填报情况进行协调和确定。关于下达《氢水合物 氢气含量的测定 气相色谱法》等 7项团体标准计划项目的通知.pdf

center img style=" width: 285px height: 300px " title=" " alt=" " src=" http://upload.jxntv.cn/2018/0515/1526343227397.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 285" / /center p 　　钠离子水合物的亚分子级分辨成像。从左至右，依次为五种离子水合物的原子结构图、扫描隧道显微镜图、原子力显微镜图和原子力成像模拟图。图像尺寸：1.5 nm × 1.5 nm。 /p center img style=" width: 402px height: 300px " title=" " alt=" 中国科学家首次揭示水合离子的微观结构" src=" http://img002.21cnimg.com/photos/album/20180515/m600/35DDA1DE9EDE6FF980557BE1E5589178.jpeg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 402" / /center p 　　5月14日，在中科院物理研究所会议室举行的发布会上，北京大学物理学院教授江颖(左)和中科院院士、北京大学讲席教授王恩哥（右）在回答记者提问。新华社记者 金立旺 摄 /p p 　　5月14日电，北京大学和中国科学院的一支联合研究团队日前利用自主研发的高精度显微镜，首次获得水合离子的原子级图像，并发现其输运的“幻数效应”，未来在离子电池、海水淡化以及生命科学相关领域等将有重要应用前景。该成果于北京时间14日由国际顶级学术期刊《自然》在线发表。 /p p 　　水是人类熟悉但并不真正了解的一种物质。水与溶解其中的离子结合在一起形成团簇，称为水合离子，盐的溶解、大气污染、生命体内的离子转移等都与水合离子有关。19世纪末科学家就开始相关研究，但由于缺乏原子尺度的实验手段以及精准可靠的计算模拟方法，水合离子的微观结构和动力学一直是学术界争论的焦点。 /p p 　　中科院院士、北京大学讲席教授王恩哥与北京大学物理学院教授江颖带领课题组，在实验中首次获得了单个的水合离子，随后通过高精度扫描探针显微镜，得到其原子级分辨图像。这是一百多年来人类首次直接“看到”水合离子的原子级图像。 /p p 　　“观测到了最小的原子——氢原子，几乎已经达到极限，可以对原子核与电子的量子效应同时进行精确描述。”王恩哥说。 /p p 　　经过高精度观测，中国科学家还发现了水合离子的“幻数效应”，即包含3个水分子的钠离子水合物在表面上具有异常高的扩散能力。江颖介绍，该研究结果意味着，可以选择性增强或减弱某种离子的输运能力，在离子电池、防腐蚀、电化学反应、海水淡化、生物离子通道等应用领域具有重要的潜在意义。 /p p 　　“比如，可以通过对离子电池的电极材料进行界面调控，借助‘幻数效应’提高离子的传输速率，从而缩短充电时间和增大电池功率。”江颖说。 /p p 　 strong 　1.研发显微镜核心部件和方法，达到原子水平观测的极限 /strong /p p 　　这项工作的突破之一，是在国际上首次得到了水合钠离子的原子级分辨图像。中国科学院院士、北京大学讲席教授王恩哥说：“这可能就是原子水平观测的极限了。” /p p 　　为了得到这幅图像，科学家们面临着两个挑战：第一步，如何人工制备单个离子水合物?制作离子水合物非常容易——把盐倒入水中溶解就可以了——但它们相互聚集、相互影响，水合结构也在不断变化，要得到适合扫描探针显微镜研究的单个离子水合物是一件非常困难的事。 /p p 　　第二步，如何给离子水合物拍个原子级照片?实验制备出单个离子水合物团簇后，接下来需要通过高分辨成像弄清楚其几何吸附构型，也就是给它们拍个“原子照片”——由于离子水合物属于弱键合体系，比水分子团簇更加脆弱，因此针尖很容易扰动离子水合物，从而无法得到稳定的图像。 /p p 　　科学家们在之前研究的基础上，对扫描探针显微镜做了改造，自主研制了关键核心设备。这一研究的主要完成人、北京大学物理学院教授江颖介绍，为了制备单个离子水合物，他们基于扫描隧道显微镜发展了一套独特的离子操控技术，以制备单个离子水合物。江颖说：“首先用非常尖锐的金属针尖在氯化钠薄膜表面吸取一个氯离子，这样便得到氯离子修饰的针尖和氯离子缺陷。然后用氯离子针尖将一个水分子拉入到氯离子缺陷中，再将针尖靠近缺陷最近邻的钠离子，水平拉动钠离子，将钠离子拔出吸附在针尖上。最后用带有钠离子的针尖扫描水分子，从而使钠离子脱离针尖，与水分子形成含有一个水分子的钠离子水合物。通过拖动其他水分子与此水合物结合，即可依次制备含有不同水分子数目的钠离子水合物。” /p p 　　为得到离子水合物的“原子照片”，并保证不对其产生扰动，研究人员发展了基于一氧化碳针尖修饰的非侵扰式原子力显微镜成像技术，可依靠极其微弱的高阶静电力扫描成像。江颖给记者展示了图片：“这是国际上首次在实空间得到离子水合物的原子层次图像，从图中可以看到，不仅水分子和离子的吸附位置可以精确确定，就连水分子取向的微小变化都可以直接识别。” /p p 　　 strong 2.离子水合物的幻数效应有什么用 /strong /p p 　　江颖介绍，为了进一步研究离子水合物的动力学输运性质，研究人员利用带电的针尖作为电极，通过非弹性电子激发控制单个水合离子在氯化钠表面上的定向输运，发现了一种有趣的幻数效应：包含有特定数目水分子的钠离子水合物具有异常高的扩散能力，迁移率比其他水合物要高1~2个量级，甚至远高于体相离子的迁移率。 /p p 　　结合第一性原理计算和经典分子动力学模拟，他们发现这种幻数效应来源于离子水合物与表面晶格的对称性匹配程度。具体来说，包含1、2、4、5个水分子的离子水合物总能通过调整找到与氯化钠衬底的四方对称性晶格匹配的结构，因此与衬底束缚很紧，不容易运动 而含有3个水分子的离子水合物，却很难与之匹配，因此会在表面形成很多亚稳态结构，再加上水分子很容易围绕钠离子集体旋转，使得离子水合物的扩散势垒大大降低，迁移率显著提高。 /p p 　　江颖说：“我们可能都给孩子玩过按照空洞填积木的游戏，这个实验有点类似。氯化钠衬底就是预留好不同几何形状空洞的底板，而离子水合物就是这些积木，它周围结合的水分子数目决定了积木的几何形状。我们发现，包含1、2、4、5个水分子的水合物总能在底板上找到对应的空洞稳定下来，但含有3个水分子的离子水合物却没有合适的地方，只能浮在表面不停运动。” /p p 　　有评论认为，这一发现会在很多领域得到应用，“会马上引起理论和应用表面科学领域的广泛兴趣”“为在纳米尺度控制表面上的水合离子输运提供了新的途径，并可以拓展到其他水合体系”。 /p p 　　江颖举了几个例子。比如生物离子通道的研究，“我们知道，人类的嗅觉、味觉、触觉等是靠生物离子通道来实现的。离子在这些通道中的输运速度非常高，而且在离子的筛选上有很强的特定性，从来不会乱套。过去我们认为这种高速度和特定性主要是由离子通道的大小决定的，但我们的研究结果对这个认知提出了挑战。生物离子通道的内壁结构有很多微观细节，或许是因为细节的不同，导致了不同的幻数效应，才出现了离子输运的选择性和高效性。”再比如离子电池的研究，“我们可以通过对电极材料表面的调控和裁剪，提高离子的传输速度，实现缩短充电时间、提升电池功率等目标。” /p p 　　王恩哥表示，这一研究是理论与实验相结合的范例，是科学家们在一个方向上持续不断研究的结果，“我们将在这个方向上持续努力下去，也希望其他学者参与进来，让我们对水、对水合物体系有更深入的了解”。 /p p 　 strong 　3.水合离子变得可以操控，能为我们带来什么? /strong /p p 　　据了解，这项研究工作得到了《自然》杂志三个不同领域审稿人的一致好评和欣赏。他们认为，该工作“会马上引起理论和应用表面科学领域的广泛兴趣”，“为在纳米尺度控制表面上的水合离子输运提供了新的途径并可以拓展到其他水合体系”。 /p p 　　王恩哥院士介绍，“该项研究的结果表明，我们可以通过改变材料表面的对称性和周期性，来实现选择性增强或减弱某种离子输运能力的目的。这对很多相关的应用领域都具有重要的潜在意义。” /p p 　　比如可以研发出新型的离子电池。江颖告诉记者，现在我们所使用的锂离子电池，其电解液一般是由大分子聚合物组成，而基于这项最新的研究，将有可能开发出一种基于水合锂离子的新型电池。“这种电池将大大提高离子的传输速率，从而缩短充电时间和增大电池功率，更加环保、成本也将大幅降低。” /p p 　　另外，这项成果还为防腐蚀、电化学反应、海水淡化、生物离子通道等前沿领域的研究开辟了一条新的途径。同时，由该工作发展出的高精度实验技术未来还有望应用到更多更广泛的水合物体系。 /p center img style=" width: 450px height: 292px " title=" " alt=" 中国科学家首次揭示水合离子的微观结构" src=" http://img001.21cnimg.com/photos/album/20180515/m600/54A9FE512CB7D9448952615F391BE431.jpeg" height=" 292" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /center p 　　5月14日，在中科院物理研究所会议室举行的发布会上，中科院院士、北京大学讲席教授王恩哥在介绍研究成果。新华社记者 金立旺 摄 /p center img style=" width: 450px height: 338px " title=" " alt=" 中国科学家首次揭示水合离子的微观结构" src=" http://img003.21cnimg.com/photos/album/20180515/m600/EAAEBB34B6CC5E08C49B2CBB7DE0F7A0.jpeg" height=" 338" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /center p 　　5月14日，在中科院物理研究所会议室举行的发布会上，北京大学物理学院教授江颖(左)和中科院院士、北京大学讲席教授王恩哥在回答记者提问。新华社记者 金立旺 摄 /p center img alt=" 中国科学家首次揭示水合离子的微观结构" src=" http://img003.21cnimg.com/photos/album/20180515/m600/A35A5DB342D4F1E05F79EE99F887BD42.jpeg" height=" 600" width=" 439" / /center p 　　5月14日，在中科院物理研究所会议室举行的发布会上，北京大学物理学院教授江颖在介绍研究成果。新华社记者 金立旺 摄 /p

近日，青岛海洋地质研究所天然气水合物模拟实验室在青岛蓝色硅谷核心区鳌山卫工程选址地块开工建设。作为蓝色硅谷核心区建设的重点项目，该实验室包括天然气水合物(俗称&ldquo 可燃冰&rdquo )勘探模拟实验室和天然气水合物开发利用实验室，一期占地面积20亩，建筑面积5037平方米，将打造具有世界级水平的天然气水合物实验室，为我国战略新能源的进一步勘察和开发提供有力保障。 　　在天然气水合物模拟实验室建成使用之后，青岛海洋地质研究所也将随之由青岛市市南区福州路迁至蓝色硅谷。作为国内权威的天然气水合物模拟试验中心，该实验室的&ldquo 绝活&rdquo 就是检测钻探样品是否为&ldquo 可燃冰&rdquo 并确定其分子结构，并解决&ldquo 可燃冰&rdquo 勘探开发关键技术和相关理论。 　　作为调查、研究、开发新能源的大本营，天然气水合物模拟实验室的搬迁将进一步提升我国在&ldquo 可燃冰&rdquo 研究领域的整体实力，为跻身国际&ldquo 可燃冰&rdquo 研究先进行列争取话语权。&ldquo 随着实验室面积的不断扩大，&lsquo 可燃冰&rsquo 的研究进程也会随之加快，在物理特性等基础研究的基础上，加快实地开采实验进程，直接为国家资源战略安全提供实验技术服务。&rdquo 青岛海洋地质研究所东部基地建设办公室主任鲁静说，&ldquo 同时还有助于&lsquo 筑巢引凤&rsquo ，吸引更多人才入驻，争取5年~10年内发展一支人员精干、装备精良的具有较高水平和国际影响力的科研队伍，从而跻身国际天然气水合物领域的先进行列，为青岛蓝色经济发展带来更大的推动力量。&rdquo

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 2017年5月,几个大国都发出了有关可燃冰的消息。中国18日宣布在南海试采可燃冰成功。此前,美国于12日宣布正在墨西哥湾开展可燃冰钻探研究,日本也于4日宣布从近海可燃冰中提取出了甲烷。此前包括俄罗斯、加拿大、印度等国家已经加入了这个开采行列。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/noimg/d7e78e9a-ab48-497d-af9c-7a47147be596.jpg" title=" 1.jpg" style=" width: 606px height: 82px " width=" 606" vspace=" 0" hspace=" 0" border=" 0" height=" 82" / /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 可燃冰的优点 /strong /span /p p 　　什么是可燃冰?中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室副研究员袁岚峰介绍,可燃冰的结构是甲烷为主的有机分子被包在水分子组成的“笼子”里,由于甲烷是天然气的主要成分,所以其学名是天然气水合物。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/d6819cd3-6d4f-44db-b5b5-e27a4d9b3142.jpg" title=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 可燃冰的结构 /strong br/ /p p 　　它之所以被称作“可燃冰”,一方面是因为既含水又呈固体,看来像冰,另一方面,甲烷与水分子结合很弱,外界稍加扰动就可以让其分离出来,很容易点燃。 /p p 　　甲烷是清洁燃料,燃烧后只生成二氧化碳和水,如果替代煤炭,将有助于解决空气污染问题。 /p p 　　可燃冰储量巨大,广泛分布于全球大洋海底、陆地冻土层和极地之下。有专家估计,其资源量相当于全球已探明传统化石燃料碳总量的两倍。因此,可燃冰是一种有重大战略意义的未来能源。 /p p 　　“目前全球生产模式主要依靠的传统化石能源总会耗尽,而可燃冰可能大大延长这个时间,为人类开发新能源提供缓冲。”袁岚峰说。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 大国竞相探索 /span /strong /p p 　　可燃冰的优点吸引了全球大国竞相研究开采手段。 /p p 　　美国能源部下属的国家能源技术实验室12日宣布,正与得克萨斯大学奥斯汀分校等机构合作,于5月在墨西哥湾深水区开展可燃冰开采研究,11日已经开始了一次钻探。 /p p 　　美国十分重视可燃冰研究,2000年曾通过《天然气水合物研究与开发法案》。此后美国能源部多次拨款支持可燃冰研究,最近一次是在2016年9月,宣布投入380万美元支持6个新的可燃冰研究项目。开展本次钻探的得克萨斯大学奥斯汀分校就是受支持的项目方之一。 /p p 　　日本经济产业省资源能源厅4日宣布,日本石油天然气金属矿物资源机构成功从日本近海海底埋藏的可燃冰中提取出甲烷。此次试验开采海域位于爱知县和三重县附近的太平洋近海,估计该海域拥有的可燃冰储量达1.1万亿立方米,是日本天然气年消费量的约10倍。 /p p 　　这是日本第二次开采可燃冰。2013年,日本尝试过开采海底可燃冰并提取了甲烷,但由于海底砂流入开采井,试验仅6天就被迫中断。本次试验持续12天后也因出砂问题中断,未能完成原计划连续三四周稳定生产的目标,12天产气量只有3.5万立方米。 /p p 　　《日本经济新闻》19日说,日本希望在21世纪20年代开始可燃冰商业化项目,但现在看来还需要时间研发相应技术。日本资源能源厅石油天然气课长定光裕树表示,由于日本开采试验没有达到目标,可能不得不调整商业化的时间。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 特殊国情加大开采难度 /strong /span /p p span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 　　 /strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 我国可燃冰主要分布在南海海域、东海海域、青藏高原冻土带以及被冻土带，根据粗略估算，其资源量分别为64.97*10 sup 12 /sup m sup 3 /sup 、3.38*10 sup 12 /sup m sup 3 /sup 、12.5*10 sup 12 /sup m sup 3 /sup 、2.8*10 sup 12 /sup m sup 3 /sup 。其中南海北部陆破的可燃冰资源量达185亿吨油当量，相当于南海深水勘探已探明的油气地质储备的6倍，达到我国陆上石油总量的50%。此外，在西沙海槽已初步圈出可燃冰分布面积5242平方千米，其资源估算达到4.1万亿立方米。而且在我国东海和台湾省海域也存在大量可燃冰。经过海内外专家学者多年探测研究证实中国台湾省西南面积约77000平方千米的海域蕴藏着极为丰富的可燃冰球。据科学家估算，远景资源至少有350亿吨油当量。并且已在南海北部神狐海域和青海省祁连山永久冻土带取得了可燃冰实物样品。 /span /span /p p 　　中国此次试采可燃冰成功,也是世界首次成功实现资源量占全球90%以上、开发难度最大的泥质粉砂型天然气水合物安全可控开采。截至18日,本次试采连续产气超过一周,最日高产量3.5万立方米,累计产气12万立方米。 /p p 　　但是可燃冰要商业化还有许多障碍,比如降低开采成本、降低环境影响等。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 现阶段的开采技术 /strong /span /p p span style=" color: rgb(0, 176, 240) " /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/5b267c40-309e-4c34-945f-fd962351f0ab.jpg" title=" 2.jpg" style=" width: 496px height: 433px " width=" 496" vspace=" 0" hspace=" 0" border=" 0" height=" 433" / /p p style=" text-align: center " strong 降压法开采原理 /strong br/ /p p span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　 span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 降压法是通过降低压力而使天然气水合物稳定的相平衡曲线移动，从而达到促使水合物分解的目的。一般是在水合物层之下的游离气聚集层中降低天然气压力或形成一个天然气空腔(可由热激发或化学试剂作用人为形成)，使与天然气接触的水合物变得不稳定并且分解为天然气和水。在该方法中，由于没有额外的热量注人水合物开采层，分解所吸收的热量必须由周围物质提供，但是当水合物分解吸收的热量达到一定程度，水合物周围环境温度降低会抑制水合物的进一步分解研究表明，这种方法在气体全面分解过程中有利于控制开采气体的流量，适合于那些储藏中存在大量自由气体的水合物储层，是现有水合物开采技术中经济前景比较好的开采技术。 br/ /span /span /p p br/ /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/8c1160ce-86a8-4c95-b3eb-4b67c33ba6f1.jpg" title=" 3.jpg" style=" width: 493px height: 330px " width=" 493" vspace=" 0" hspace=" 0" border=" 0" height=" 330" / /p p style=" text-align: center " strong 综合法开采原理 /strong /p p 　　综合法是综合利用降压法和热开采技术的优点对天然气水合物进行有效开采。其具体方法是先用热激法分解天然气水合物，后用降压法提取游离气体。目前，这种方法已得到了人们的广泛推祟，已投产的俄罗斯Messoyakha气田和加拿大Mackensie气田均以该法为主要开采技术，其技术在国内具有良好的应用前景。 br/ /p p style=" line-height: 16px " img src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" / a href=" http://img1.17img.cn/17img/files/201705/ueattachment/af556450-90e6-48f0-93cf-1eeee0ed2983.pdf" 新型洁净能源可燃冰的研究发展.pdf /a /p

瑞士华嘉公司与晶云药物科技有限公司于3月24-25日在苏州联合举办的&ldquo 药物晶型研究与药物固态表征专题培训&rdquo 。 药物晶型研究和药物固态表征在制药业具有举足轻重的意义。一方面，不同晶型的同一药物，在稳定性，溶解度，和生物利用度等生物化学性质方面可能会有显著差异，从而影响药物的疗效。如果没有很好的评估选择最佳的药物晶型进行研发，可能会在临床后期产生晶型的变化，从而导致药物上市的延期而产生巨大的经济损失。由于药物晶型研究的重要性，美国药监局（FDA）对该领域的研发提出了明确要求，在IND和NDA中都要求对药物多晶型现象提供相应的研究数据。对于仿制药公司来说，如何研发出药物的新晶型从而能够打破原创药公司对晶型的专利保护，提早将仿制药推向市场，是近年来一个至关重要的问题，将直接影响到仿制药和原料药公司的市场和国际竞争力。另一方面，能否对药物进行正确的固态表征从而理解药物的固态性质（包括晶型稳定型，晶体表象，粒径分布，比表面积，无定形药物分散剂的稳定型，制剂溶出曲线，原料药和辅料的相容性，手性化合物的纯度等），将直接影响到原料药和制剂的研发和生产工艺，从而影响到药品的质量和销售价格。 药物晶型研究与药物的固态表征在欧美制药界已经是比较成熟并深受重视的领域，但在国内制药界尚属起步阶段。 晶云药物核心技术团队在药物晶型研究和药物固态表征领域拥有数十年的丰富经验，曾被邀请为许多全球和国内的制药公司提供该领域的专业技术咨询和培训。为了满足更多药物公司在该领域的技术需求，让更多的研发人员理解药物晶型研究和药物固态表征的原理和应用，并和同行沟通，更好的了解该领域的研发进展和发展趋势，晶云药物特决定在苏州举办此次为期2天的技术培训。培训的所有费用由晶云承担(除交通住宿外)。 培训课程： l 课程一 题目： 多晶型的控制和认知在原料药的工艺研发中的作用（3小时） 内容：  Ø 多晶型的控制和认知的重要性 Ø 无水多晶型体 i. 构建相图和解析相图 ii. 如何寻找最佳晶型（稳定和亚稳态晶型） iii. 如何有效的确定多晶型混合物中各种晶型的含量或比例 iv. 亚稳态晶型在制药业中的应用条件 v. 多晶型体在原料药上应用 Ø 水合物和溶剂合物 i. 识别和表征水合物及溶剂合物 ii. 水合物和溶剂合物在原料药中的应用及如何保存 iii. 针对水合物和溶剂合物的干燥工艺 Ø 药物多晶型的基本筛选流程 Ø 药物多晶型的稳定性及其热动力学研究 Ø 怎样生产并保持你所需要的晶型 Ø 实例分析 i. 混合晶型系统 ii. 在药品保存中形成了新的水合物/溶剂合物 iii. 如何放大不稳定的晶型的生产工艺 iv. 如何应对临床后期出现的晶型转化 主讲人： 陈敏华博士 l 课程二 题目： 药物多晶型的知识产权和法规（1小时） 内容： Ø 何时和为何要保护多晶型的知识产权 Ø 多晶型体的新药申批（NDA）需要什么信息及怎样填写新药申批 Ø 食品和药物管理局（以美国为例）对多晶型的要求及标准 Ø 如何开发仿制药的多晶型 主讲人：陈敏华博士 l 课程三 题目： 盐类药物的研究（45分钟） 内容：  Ø 什么是盐类药物 Ø 为什么要开发盐类药物 Ø 如何形成盐类药物 主讲人： 张炎锋博士 l 课程四 题目： 药物共晶体（45分钟） 内容： Ø 什么是共晶体 Ø 共晶体药物在制药中的基本应用 Ø 共晶体的稳定性 Ø 如何筛选药物共晶体及其放大工艺 Ø 在制药产业中形成共晶体的现象及其产生的影响 主讲人： 张炎锋博士 l 课程五 题目： 原料药的主要表征手段及对药物研发的重要性（2.5小时） 内容：  Ø 粉末衍射（XRPD） Ø 拉曼光谱 Ø 动态气相吸附(DVS) Ø 比表面积分析 (SA) Ø 表观密度 Ø pKa值的确定 Ø 测量LogD/LogP Ø 差示扫描量热仪及调制差示扫描量热仪 （DSC and MDSC） Ø 热重量分析仪（TGA） Ø 单晶衍射仪（SCXRD） Ø 偏振光显微镜 Ø 固态核磁共振（SSNMR) 主讲人： 陈敏华博士，张炎锋博士和张海禄博士 l 课程六题目： 手性药物的结晶拆分（1小时） 内容： Ø 手性药物结晶拆分的原理及工艺研发的流程和策略 Ø 手性药物结晶拆分在原料药生长中的重要性 Ø 实例分析: 对于不同种类的对映异构体系统（Conglomerate, Racemic compound, Solid solution）和非对映异构体(Diastereomer)进行手性拆分的不同策略的成功应用 Ø 手性分子结晶拆分的发展近况 主讲人： 陈敏华博士 培训安排： 时间：2011年3月24日-25日 地点：苏州工业园区仁爱路158号中国人民大学国际学院（苏州研究院）敬斋 注册报到地点：中国人民大学国际学院（苏州研究院）敬斋 学员人数：20-50人 日程安排： 日 期 时 间 活动内容 3月24号上午 8:00-9:00 注册报到 （含早餐） 9:00-9:20 欢迎致词 9:20-11:00 课程一 11:00-11:15 茶点休息 11:15-12:30 继续课程一 12:30-13:30 午餐 3月24号下午 13:30-15:00 课程二+课程三 15:00-15:20 茶点休息 15:20-16:20 课程三+课程四 16:20-17:30 讨论 17:30---- 自由社交和招待宴会3月25号上午 8:30-10:00 课程五 10:00-10:20 茶点休息 10:20-11:20 继续课程五 11:20-12:20 课程六 12:20-12:30 合影 12:30-13:30 午餐及自由活动 3月25号下午 13:30-17:30 参观晶云技术平台,了解各种仪器的实际操作和应用-理论结合实际 天气：苏州3月底天气凉爽，气候宜人，是一年中旅游的最佳时节，平均最低气温 12.2 ℃，平均最高气温 21.0 ℃。 华嘉客户报名方式（附回执）： 电话：4008210778 传真：021-33678466 邮件：helen.jiang@dksh.com 回执单 姓名 性别 人数 单位名称 详细地址 邮政编码 电话 传真 E-mail 留言： 备注：请尽快E-mail 或传真（021-33678466）确认 联系人： 姜丹 公司地址：上海市虹梅路1801号A区凯科国际大厦2208室 邮政编码：200233 电话：4008210778 ；传真：021-33678466 电子邮箱：helen.jiang@dksh.com

“‘我国石油还能开采40年’的说法不科学，该数据是拿探明的存储量除以每年的消费量简单得出的，而实际上每年都有新的石油、天然气等资源被勘探出来。” 　　近日，五位中科院院士——地质学家李德生、物理化学家田昭武、无机化学家徐如人、真菌学家庄文颖、电工学家严陆光，与20位青年科学家在天津大学畅谈能源和资源的可持续发展。 　　李德生等在会上建议，解决我国未来能源安全问题，应在开源节流的基础上，从加强科学研究和人才培养等方面入手。 　　开源节流 突围困局 　　李德生介绍说，我国实际石油的存储量为332亿吨，目前已探明84亿吨 天然气资源量为22万亿立方米，2010年年底探明5.71万亿立方米，尚有五分之四未被探明 煤层气资源量为11万亿立方米，目前探明量仅占1%。 　　研究结果表明，照目前的开采速度，常规矿物能源可以一直持续到22世纪。 　　尽管如此，李德生表示，我国能源发展仍面临着不小的压力，未来除保证一定的化石能源产量外，我国也应重视发展如页岩气、页岩油等非常规油气资源。 　　虽然页岩气与页岩油开发存在高成本、高消耗、高污染以及低产出的问题，但李德生表示，“这些非常规资源一定会为我国的能源资源发展作出贡献” 。 　　田昭武、严陆光也指出，未来能源资源“开源”仍须在太阳能、风能、生物质能等新能源技术领域多做功课。 　　而要使能源资源实现可持续发展，要“开源”，更须“节流”。 　　李德生指出，我国已提前10年打破了2020年能源消耗量的红线——去年，国内原油消费量已达4.5亿吨，超过2020年消耗量达4.2亿吨的红线 目前汽车保有量也远超预计，达2亿多辆，远超2020年达到1亿辆的红线。 　　“这么多的汽车等于是把化工厂搬到城市里，这对于城市环境的损害非常大。因此，解决这个问题是我们降低交通能耗、减少环境污染的重点。”田昭武表示。 　　技术为基 加强应用 　　“在能源科学研究方面，产学研一体化是研究的前提。”田昭武表示。 　　他认为，我国当前在太阳能等能源开发技术方面已掌握较高技术，但科研与应用之间还存在很多隔阂，难以缓解能源紧缺的现状。 　　以电动汽车为例，由于未能很好地解决电池在能量、成本、寿命等方面的问题，电动车尚不能被广大用户接受。 　　在可再生能源开发方面，我国的风能、太阳能虽然产能较强，但由于与电网的输电能力不匹配，很多时候，生产出来的电力无法进入电网，被白白浪费。 　　严陆光指出，除新能源以外，核聚变能、天然气水合物、深层地热能、海洋能等4类能源的未来可利用空间也十分巨大。 　　然而，按照目前相关研究的进展情况，核聚变能预计下个世纪才能使用 位于海洋深处的天然气水合物，属于新型化石能源，存储量比化石能源还高，但当前面临的最大难题是如何开采。 　　以人为本 重在创新 　　“我国生物质能源研究和其他国家处于同一起步阶段，因此，科研人员不应一味地跟风作研究，要结合当前的国家重大需求独立创新。”庄文颖表示，青年科学家应尽力寻找有较大研究潜力和良好应用前景的研究方向。 　　她同时指出，优秀的人才是关系到实现能源资源开发利用与促进可持续发展的重要因素。她希望青年科学家和高校教师提高对青少年科普教育的重视程度。 　　徐如人指出，当前的很多基础问题在我国学术界没有得到充分的重视，这将严重制约我国今后的科研创新工作。 　　他举例说，我国稀土资源虽然很丰富，但主要用于出口，很少被科研单位利用。 　　他建议相关领域的青年学者要对诸如稀土材料功能与结构关系等基础问题进行更加深入的研究。 　　“这些问题都是制约能源研究进一步发展的障碍，希望年轻人仔细研究需求与市场，通过技术创新解决我国能源资源发展的困境。”徐如人说。

导读北京，2024年7月24日——中国科学界迎来了一个历史性的时刻。中国科研团队在嫦娥五号带回的月球样本中，首次发现了分子水，揭示了水分子在月球上的真实存在形式，相关研究成果在线发表在《Nature Astronomy）期刊上。相信小伙伴们这段时间被这则重磅消息刷屏了，网友们也纷纷脑洞大开：以后是不是可以在月球种菜了、是不是可以在月球泡温泉了…..，不得不说，这届网友实在太有才了！开开心心把水浇月球“水”大揭秘其实，这次发现的“水”不同于我们生活意义的水，而是科学家们在嫦娥5号从月球表面采集回来的1.5克细如尘埃的月壤中，发现了部分质地柔软、外观透明、直径仅有零点几毫米的晶体颗粒。岛津合作实验室郑州大学邓丽君博士利用岛津电子探针显微分析仪EPMA-8050G，对这些微小的晶体颗粒进行了详细的化学成分分析，协助研究团队结合多种测试手段成功鉴定出一种富含水分子的未知矿物晶体——ULM-1，其分子式中含有多达六个结晶水，水分子的质量比高达41%。郑州大学邓丽君博士利用岛津EPMA-8050G场发射型电子探针测试现场这一发现对月球科学研究具有重要意义。此前，科学界普遍认为月球上缺乏水资源。然而，ULM-1的发现打破了这一假设，揭示了月球上存在稳定的水合盐。据研究人员介绍，月球上高温真空的环境，使液态水和水冰很难存在。与易挥发的水冰不同，这种水合物在月球高纬度地区（嫦娥5号采样点）非常稳定。这意味着，即使在广阔的月球阳光照射区，也可能存在稳定的水合盐。这为未来月球资源的开发和利用提供了新的可能性。月球上种菜？并非不可能！研究人员进一步表示，水是生命的源泉，如果未来人类要在月球上建设基地，只要将ULM-1晶体加热到几十度，就可以把水蒸气收集起来。此外，电子探针分析结果显示颗粒中还含有微量的K元素，众所周知，钾可以制作钾肥，这下齐活了，水有了、肥料也有了，看来小伙伴们想在月球上种菜的“梦”还真不是梦！结语岛津电子探针集成有兼具高分辨率和高灵敏度的波谱成分分析系统及电子成像系统，可实现纳米尺度的微观形态观察以及任意指定位置的微区成分分析，具有分析可视化、对样品无损伤、元素分析范围广、能量分辨率高、灵敏度高、检出限低等一系列无可比拟的优势，尤其适于月壤这类珍贵、细小矿物颗粒的快速无损成分分析，也期待岛津电子探针助力科学家们更多的成果产出！附：郑州大学-岛津合作实验室介绍“郑州大学现代分析与计算中心-岛津企业管理（中国）有限公司合作实验室” （以下简称合作实验室）成立于2017年6月，平台拥有岛津电子探针显微分析仪EPMA-8050G、X射线光电子能谱仪AXIS SUPRA、原子力显微镜SPM-8100、高低温万能材料试验机AG-Xplus 10KN、GCMS-TQ8050 NX和Nexera UC Prep等设备近20套，并在合作实验室开设培训课程，为中原地区用户提供更完善的服务。2017年合作实验室挂牌多年来双方通过强强联手，不断创新运行机制，集聚创新要素，共建创新平台，实现优势互补，促进共同发展，开创了“合作、共享、创新、发展”的新局面。本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

当拉曼光谱技术遇上混凝土的水合过程，会发生什么？麻省理工学院的这一研究成果，给你惊喜！拉曼光谱需要将高强度激光照射到材料上，并测量其被构成材料的分子散射时的强度和波长，来创建出一幅特殊的图像。由于不同的分子和分子键，都具有各自独特的散射“指纹”，因而这项技术也可用于制作有关创建材料内部分子结构和动态化学反应的图像。有关报告指出，混凝土中使用的水泥，占据了全球二氧化碳排放总量的8%左右，已经与大多数国家产生的排放量不相上下，降低碳排放是当今时代及未来的发展趋势。今年两会上，“碳达峰”、“碳中和”被首次写入政府工作报告。“碳达峰”是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低。“碳中和”是指通过各种节能减排的形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。随着对水泥化学性质的深入了解，科学家们就能够改进生产流程或配方成分，从而让混凝土产生更少的排放，或者添加其它能够主动吸收二氧化碳的成分。为达成这一目标，麻省理工学院使用了显微拉曼光谱技术，来仔细观察混凝土在水合期间发生的特定化学反应的动态过程。研究期间，MIT科学家们使用这套装置观察了一个放置在水下的普通混凝土样品，并努力模拟了真实世界的环境条件。该团队总结道：通常情况下，混凝土的水合过程，是从硅酸盐水合产物的无序相开始的，之后它会渗透到整个材料并产生结晶。此前，科学家们只能研究具有平均体积特征、或某个时间节点的混凝土水合快照。但在拉曼光谱仪新技术的加持下，他们几乎可以连续地观察所有变化，并提升了他们的时间和空间尺度上的图像分辨率。如上图所示，水合作用期间，白色的硅酸三钙（alite）形成了蓝色的水合硅酸钙（CSH）与红色的硅酸盐（portlandite）。剩余绿色部分为二钙硅酸盐（belite），而黄色部分则是方解石（calcite）。

低场核磁共振技术具有快速无损测量的特点，在多孔介质孔隙结构表征与基础物性研究方面具有很大优势，应用于天然气水合物研究已有近20年历史，核磁测井也成为天然气水合物钻探测井的常用手段，是测定天然气水合物储层原位渗透率的有效方法。天然气水合物是一种国际公认的潜在替代能源，也是我国第173号矿种，在南海有着广泛的分布和可观的储量。在水合物的检测方法中，NMR以其快速、无损、绿色、在线、数据形式丰富等特点受到诸多青睐。2017年和2020年，我国先后在南海北部成功实施两轮天然气水合物试采，产气效率远超预期，但是要达到商业开采水平仍需要克服多重挑战。其中，含天然气水合物土的渗透率测定及其演化过程预测是面临的重多挑战之一，迄今为止也并未得到很好的解决。近日，中国地质调查局青岛海洋地质研究所吴能友所长团队，通过测定不同天然气水合物含量条件下含天然气水合物土的横向弛豫率，揭示了不同孔隙赋存形式天然气水合物对横向弛豫率的影响规律，基于此对渗透率预测及孔隙结构表征提出了修正建议，为含天然气水合物土低场核磁共振技术定量分析提供了重要的科学依据，对解决含天然气水合物土的渗透率测定问题有重要的指导意义。文章《Nuclear Magnetic Resonance Transverse Surface Relaxivity in Quartzitic Sands Containing Gas Hydrate》发表在《Energy & Fuels》上，感兴趣的读者可自行查看。该研究采用的低场核磁共振系统由青岛海洋地质研究所与苏州纽迈分析仪器股份有限公司联合研发，型号为MesoMR23-060H，该中尺寸核磁共振成像分析仪，搭配低温高压系统，主要用于天然气水合物、冻土冻融等过程的研究。近两年来，液体、固体、低场以及成像核磁，连续波和脉冲顺磁共振波谱均取得明显进步。为了进一步促进波谱学的健康发展，加强学术交流与合作，了解波谱新技术和交叉学科的最新进展，由北京理化分析测试技术学会波谱专业委员会主办，中国科学院大学协办的“2021年度北京波谱年会”将于2021年5月14日-16日在北京世纪金源香山商旅酒店召开。本次会议以“不断进步的磁共振波谱”为主题，在液体、固体、低场和成像核磁共振波谱、连续波和脉冲电子顺磁共振波谱以及国产化仪器研发等方面进行经验交流报告。会议交流形式包括大会报告、分会报告和墙报等。会议特别邀请了活跃在我国的青年专家知名专家作波谱前沿技术与应用新进展报告，期间组织波谱厂家进行新产品技术报告及仪器展示。旨在提高波谱学开发和应用水平，推动波谱技术交流与推广。大会报告报告最新的磁共振方法和应用，技术报告以应用和技术支持为主，青年论坛以在读和刚刚毕业学生为主，墙报展示最新进展。会议将评选优秀青年报告和墙报，并给予适当物质和精神奖励。会期两天，诚邀波谱工作者和相关专业的学者积极参与！2021年度波谱年会日程安排.pdf

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推动科技资源向社会开放共享，是我国近年来的重要科技政策之一。2012年，自然资源部第三海洋研究所筹建科学仪器共享平台（以下简称共享平台），旨在打破大型仪器设备的部门化、单位化、个人化现象，提高大型仪器设备使用效率，充分发挥其科研价值和社会价值。　　此前，大型仪器设备普遍存在重复购置、管理分散、使用封闭、利用率不高等情况。同时，专职实验技术人员配备不足，使仪器设备功能无法充分开发，导致“高档低用”现象。　　共享平台自成立以来，建立了基于物联网的大型仪器设备监控管理与服务网络，实现了科学仪器资源的有效集中和开放共享，共享仪器管理系统已成为海洋三所科研仪器资源信息发布与展示的权威窗口，也是用户查询和共享仪器委托测试服务的有效渠道。　　目前，共享平台已成为以稳定同位素检测、放射核素监测、海洋油气及水合物化探、环境生态样品分析为显著特色的综合性仪器共享平台。通过组建专业化的分析技术团队，有效提高了仪器的使用率和共享率，使共享仪器在国家重大科技支撑计划、国家科技攻关计划、近海海洋综合调查、南北极考查、大洋考察等科研项目中发挥作用，有力地保障了科研项目的顺利实施，并服务地方经济、支撑高技术产业发展。　　至此，海洋三所逐步实现了科学仪器有效集中、开放共享，助力科研的高效管理，实现了科学仪器和科研资源从“相加”到“相乘”的进阶发展。　　强化归类统筹，主攻特色优势　　面对数额巨大、重复购置和分散放置的大型仪器，共享平台归类统筹管理。依照应用领域、功能原理和学科优势，将247台/套共享仪器，划分为电子光学仪器、质谱仪器、色谱仪器、核辐射探测、X射线仪器、制药工艺仪器等18大类。对于数量较多和具有学科优势的仪器，再按仪器功能和应用领域化分细类。　　为切实促进平台整体技术水平提升，满足一线科研人员实际检测需求，共享平台在充分考量自身优势方向的基础上，确立了稳定同位素分析测试、海洋油气及水合物化探分析测试、有机地球化学分析测试、环境地质生态分析测试等多个重点发展方向，实现以点带面，重点突破的发展模式。　　在稳定同位素分析测试方向，共享平台开发了固体样品微量氮和硫同位素，水中硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐氮氧同位素，无机盐（磷酸银和硫酸盐等）氧同位素等多种分析测试方法，测试和仪器改装技术处于国内领先地位。共享平台与国内多家科研单位和高校合作，客户遍布82个城市、172家企事业单位，分析技术和服务能力得到广泛认可。　　在海洋油气及水合物化探分析测试方向，共享平台承担了青岛海洋地质研究所、广州海洋地质调查局、中石化无锡石油地质所关于东海特征区域甲烷勘探、先导区沉积物同位素分析、南海重点区水合物资源调查等项目，完成了约10个航次、上万份水合物区沉积物及孔隙水的分析测试工作。　　在有机地球化学分析测试方向，共享平台通过增配有机测试人员，建立分析检测方法，开放共享相关色谱质谱仪器。截至目前，年均使用机时超过3000小时，测试样品超过10000件，在海洋三所海洋活性化合物资源挖掘、海洋天然产物标准物质研制、海洋环境有机污染物及生物标志物监测等方面发挥了重要作用。同时，共享平台结合市场需求，为多个高新企业发展提供有机分析测试服务，产生了良好的社会效益。　　环境地质生态分析测试方向，除承接大量常规性调查类分析测试任务外，共享平台在元素原位无损微区分布特征、海水稀土富集检测技术等业内难点或热点技术领域实现突破。例如，通过能谱检测技术在铁锰结核、富钴结壳和多金属热液硫化物等多种矿产中的应用，进行高分辨的多元素空间分布检测、可视化展示，对比分析不同元素在矿物的空间分布，对了解矿物成因、品位以及评估其经济价值有重要指示作用。　　加强制度建设，明确奖惩机制　　共享平台作为海洋三所技术支撑部门,独立运行管理，全面负责海洋三所大型科学仪器的集约化管理。　　购置管理方面，共享平台协助海洋三所资产处及所采购审核小组，按照“大型仪器设备申购审查管理流程”和“采购审核小组审核规则”对大型仪器的采购进行审核评议，规范仪器设备采购流程，从源头上避免仪器重复购置。新购仪器验收后，按照申购论证时制定的共享方案，及时在所级共享平台网站进行信息公开，将符合条件的仪器推送到国家网络管理平台和省市各级仪器平台进行开放共享。共享后的仪器设备，根据海洋三所《大型科研仪器设备开放共享管理办法》进行运行管理和考核。　　共享平台通过一系列统筹管理及激励制度的执行，切实盘活资源。对于仪器共享做出突出成绩的个人和部门，给予共享运行经费补助；同时在海洋三所职工年度考核评价办法中，将仪器共享工作与年度考核结果和追加绩效额度分配挂钩。对于不履行共享义务或共享情况差的个人和部门，根据情节严重性，核减部门修缮购置资金或限制购置仪器设备。　　加强人才培养，建设学科梯队　　大型仪器设备通常是集物理、化学、电子信息、光学等于一体的综合性高科技产品，设计精密、操作复杂，要求实验技术人员具备扎实的理论知识、良好实操技能和丰富应用经验。海洋三所建立了由27人组成的大型仪器操作管理队伍，是一支结构合理、高效精干的学科梯队。　　仪器管理员和专业测试人员是保证实验室正常运转的关键因素。共享平台定期组织学术报告、专项技术交流与培训，鼓励实验人员对负责的仪器设备和所从事的学科领域进行深入研究，不断积累经验，提高专业知识水平。目前已组织技术培训30余批次，总培训人数超过1000人次。　　目前，一套成熟的人才优化制度已经形成。共享平台以自主培训、好中选优为主，适时、适当引进成熟人才，设立实验人员专业能力晋级方向，从系统掌握相关理论知识、独立完成测试工作到仪器方法的优化开发，新测试理论的创新等环节，落实人才培养。注重对研究生和专业技术人才的培养，鼓励研究生积极参加测试方法研究，培养能独当一面的应用型复合人才。共享平台作为厦门海洋职业技术学院毕业生实习基地，对毕业生进行分析测试技能的公益系统培训，为社会培养仪器分析专业技术人才贡献力量。　　总结共享方法，形成特色经验　　多年来，共享平台形成了一套提升共享方法和成果的特色经验。　　——及时了解科研需要，加强新测试技术开发，有效促进科研业务发展。　　共享平台建设应秉持“技术优先，服务科研”导向，根据科研人员的实际需求确定发展方向，加强重点领域的新测试方法开发。目前，共享平台致力于全流程的把控，从提供上游样品前处理方案的优化，到下游数据的分析处理乃至按科研人员要求进行图形化展示，一步到位实现了从样品到可直接应用测试结果的过程。　　——归纳总结测试方法，及时发表相关的技术成果。稳定同位素分析测试方向经过多年积累，建立了碳、氮、氢、氧、硫同位素等多种在国内外技术领先的检测方案，相关成果形成论文及专利共十余篇（项），充分表明共享平台在该测试方向处于国内技术领先地位。支持主、微量元素分析及有机分析等测试方向开发。仅2020年，共整理各测试方向方法论文和专利共20篇（项）。　　——建立国内行业标准方法和标准物质的研制。共享平台积极参与国内行业标准方法的制定和标样的定值工作，于2021年发布地方标准《水中硝酸盐氮同位素测定化学转化法》（DB35/T 20062021），主要适用于地表水、地下水和海水中硝酸盐氮同位素组成的测定。该标准对于生态环境损害鉴定评估和污染溯源方面有重要价值。　　——升级改造现有仪器，研发制造更好仪器。共享平台致力于仪器设备的升级改造，以提升检测能力范围，并为未来国产设备或部件替代进口设备打下基础做好准备。设备升级改造主要集中在平台优势项目稳定同位素技术相关设备，主要包括：通过设备改造提高设备检出限，提升检测能力，以解决业内检测难点问题；提升设备耐用性，或减少检测过程废气等因素对环境的危害，确保安全生产等。　　——定期举办培训，交流前沿进展。共享平台积极参与和推动行业内技术交流，定期牵头举办业内人员培训及学术研讨活动，促进国内相关行业科研水平的整体提高。先后举办了全国稳定同位素质谱新技术开发与应用暨南极水样定值交流研讨会、天然气水合物地球化学探测与分析技术培训研讨班等，交流科研前沿领域最新发展方向和研究进展。　　——加强国际合作，引进设备技术。近年来，海洋三所与新西兰政府下设专业农业检测机构林肯研究中心签署合作协议，初步确定了双方在科研、技术领域的合作方向；全面配合国际原子能机构（IAEA）主导的稳定同位素技术开发和新的行业标准的建立，筹备成立IAEA放射性和稳定同位素技术协作中心；与国际知名仪器公司合作，组建培训实验室，引进最新的设备和测试技术… … 　　优化质量管理，发挥示范作用　　今后，共享平台将持续进行质量管理体系优化和信息化网络平台建设，在仪器共享方面继续发挥先锋带头示范作用。坚持“技术引领，质量为先，服务至上，合作共赢”理念，在现有服务全国200多家科研、高校院所的基础上，争取三年内实现测试用户数量增加一倍。　　通过海洋三所总体规划，建立翔安基地测试中心，着眼引领国家海洋实验测试方向；立足资源、环境和生物领域对分析测试的需求；服务行业管理和标准制定；提高测试服务能力，加强国际合作，关注测定方法的开发和仪器设备的研制工作。争取5～10年将海洋三所翔安基地测试中心建成海洋领域国内领先和国际知名的仪器共享平台。　　通过互相学习和共享经验传递，形成自然资源部内部良性循环，各单位充分发挥自身学科优势，建立别具特色的仪器共享平台，整体提升测试技术的学科化、专业化和高效化。积极响应全国各科学仪器共享平台的建设，实现仪器资源的全国共用共享，让其发挥更大科研价值和社会经济价值。

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2023年11月28日-30日，仪器信息网与日本分析仪器工业协会联合举办第六届“新能源材料检测技术发展与应用”网络会议，北京普天德胜科技孵化器有限公司协办，分设四个专场：中日科学家论坛暨氢能源发展与检测技术、新能源电池检测技术、储能材料检测技术、清洁能源检测技术。邀请新能源材料领域研究应用专家、相关检测技术专家，以网络在线报告形式，针对当下新能源材料研究热点、相关检测新技术及难点、新能源市场展望等进行探讨，为同行搭建学习互动平台，增进学术交流，促进我国新能源材料产业高质量发展。明天（11月30日），将为大家直播储能材料检测技术专场、清洁能源检测技术专场。直播间还将设置分享赠书、发红包等活动，欢迎报名参会！一、 主办单位仪器信息网日本分析仪器工业协会二、 协办单位北京普天德胜科技孵化器有限公司三、 参会方式本次会议免费参会，参会报名请点击会议官网：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/xny2023/ 四、 分享赠书活动将会议直播间分享朋友圈集赞10个，即可获得由袁志刚编著的《碳达峰碳中和：国家战略行动路线图》书籍一本，具体兑换方式见直播间管理员通知，欢迎参与活动。五、 “清洁能源检测技术”专场预告时间报告题目演讲嘉宾清洁能源检测技术（11月30日上午）09:30天然气水合物渗流特性测定方法及进展张郁中国科学院广州能源研究所 研究员10:00JEOL新一代高性能双束系统及环境颗粒检测系统（PCI）的介绍张玮捷欧路（北京）科贸有限公司 应用工程师10:30非铅钙钛矿的瓶颈问题肖立新北京大学 教授11:00聚合物矩阵网络在钙钛矿太阳能电池中的应用魏静北京理工大学 特别副研究员六、“储能材料检测技术”专场预告时间报告题目演讲嘉宾储能材料检测技术（11月30日 下午）14:00储能相变材料关键技术研究及应用张江云广州工业大学 副教授14:30Agilent 5800在储能电池行业的应用及技术优势赵志飞安捷伦科技（中国）有限公司 应用工程师15:00锂离子电池硅基负极粘结剂进展仲皓想中国科学院广州能源研究所 研究员15:30岛津XPS在新能源材料分析中的应用王文昌岛津企业管理（中国）有限公司 应用工程师16:00基于金属热反应硫化锂正极材料的制备邢震宇华南师范大学 副研究员七、 嘉宾简介及报告摘要（按分享顺序）张郁 中国科学院广州能源研究所 研究员【个人简介】张郁研究员主要从事天然气水合物领域的相关工作，包括复杂沉积物体系天然气水合物实验与理论、天然气水合物高效开采技术、天然气水合物钻采安全等方面，获2018年国家技术发明二等奖，2019年广东省自然科学一等奖，2013年广东省科学技术一等奖，入选2019年“广东特支计划”本团创新团队。主持国家自然科学基金，广东省促进经济发展专项资金项目课题等项目11项。共发表SCI论文85篇，获授权国家发明专利36件，美国专利7件，参与编制标准2项。担任可再生能源学会天然气水合物专业委员会与中国计量测试学会热物性专业委员会委员。【摘要】与传统油气藏不同，天然气水合物以固体的形式赋存于沉积物的孔隙或者裂隙，因此其不能像天然气或者原油直接依赖于自身的流动性而实现流动，必须吸收由储层、外界环境、或者人工提供的能量，将其分解成甲烷和水，方可能在沉积物中流动。沉积物的渗流能力决定了气水在储层中的流动，对水合物开采效果具有重要的影响，是天然气水合物开采模拟与方案制定中必须的关键基础物性。水合物存在时沉积物的渗流规律与孔隙空间的微观几何结构密切相关，水合物样品的合成以及在孔隙结构中复杂的赋存形式造成了含水合物沉积物渗流实验相对困难。本报告介绍了天然气水合物体系渗流特性测定的相关技术方法以及取得的部分研究进展与结果。张玮 捷欧路（北京）科贸有限公司 应用工程师【个人简介】现任日本电子应用工程师，主要负责FIB-SEM双束系统及氩离子截面抛光仪的样品测试、技术应用以及培训工作，具有丰富的聚焦离子束、双束系统、扫描电镜等理论基础和应用经历。硕士毕业于新南威尔士大学材料科学专业，主研方向为天然生物材料的压电性质和实际应用，积累了丰富的测试样品制备、超微切片、扫描电镜、原子力显微镜等测试研究经验。本科毕业于河北科技大学金属材料工程学系，主要学习方向为合金钢的热处理方案设计和力学性能优化。【摘要】本报告将从TEM设备联用、STEM快速检测、硬件更新，三个方面介绍JEOL年初发布的新一代高性能FIB-SEM双束系统。同时将介绍JEOL专门针对新能源汽车电池制造业开发的PCI颗粒物监测软件系统。肖立新 北京大学 教授【个人简介】肖立新，日本东京大学博士毕业，现为北京大学物理学院教授，博士生导师。英国皇家化学学会会士，中国材料学会太阳能分会秘书长、国际信息显示学会(SID) 中国北区执委会学术副主席、中国光学工程学会光显示专业委员会常务委员。 长期从事光电功能材料及器件方面的研究，如有机发光材料及其器件，光伏材料及其器件物理等。主持过多次国家自然科学基金，承担973项目子课题。发表国际学术论文160余篇及申请专利共30余件，入选2020全球前2%顶尖科学家“年度影响力”榜单。编著《钙钛矿太阳能电池》（第一、二版），译著《有机电致发光-从材料到器件》，参与编著《锂离子电池》。2015年度教育部自然科学一等奖（第一完成人）。【摘要】从介绍钙钛矿太阳能电池的关键问题出发，阐述非铅钙钛矿材料的重要性，继而介绍非铅钙钛矿材料的研究进展，通过分析目前存在的问题，进一步阐述非铅钙钛矿太阳能电池的瓶颈所在，从而阐述如何突破瓶颈。魏静 北京理工大学 特别副研究员【个人简介】北京理工大学材料学院，特聘副研究员，2012年于电子科技大学集成电路设计与集成系统专业获得学士学位，2017年于北京大学微电子与固体电子专业获得博士学位。2019年7月加入北京理工大学材料学院材料物理与化学系。主要从事新能源材料与器件、钙钛矿光电材料与器件等研究。以第一或通讯作者身份在Nat.Commun., Adv. Mater., Adv. Energy Mater. Nano Energy等杂志发表论文20余篇，其中ESI高被引论文3篇，热点论文3篇，总被引次数超过2000。研究领域：新型能源材料与器件；钙钛矿光电材料与器件。【摘要】钙钛矿太阳能电池（PSCs）的光电转换效率已经超过26%，但寿命远低于工业所需的25年，严重限制了其商业应用。目前报道的多数钙钛矿电池在水分、光照、热或其他因素的干扰下都会严重失效。对此，我们通过设计新型电子传输材料和结构来提高钙钛矿器件的稳定性。本工作首先研究了钙钛矿薄膜的退化机理，之后通过优化电子传输层（ETL），特别是开发新型紫外惰性电子传输材料及基于聚合物矩阵网络的低温介孔结构，来提高PSCs在潮湿环境或光照下的工作稳定性。我们制备了ITO/UV惰性ETL/ Cs0.05FA0.81MA0.14PbI2.55Br0.45/Sprio-MeOTAD/Au结构的太阳能电池，其功率转换效率达到21%，光稳定性得到明显改善。优化后的器件在一个太阳光强下持续光照，最大功率点电压下工作600小时后，保持99%以上的初始性能。在进一步的工作中，需要深入研究PSCs的复杂降解机理，在此基础上开发更具针对性的薄膜改性方法和新型器件结构。张江云 广州工业大学 副教授【个人简介】张江云，博士后，英国赫特福德大学访问学者，广东工业大学副教授。研究方向主要为动力电池及电化学储能系统的热管理，热安全和热灾害防控，具备热能工程与材料学交叉学科专业知识。目前主持/参与国家级，市厅级动力电池热管理领域科研项目20余项。发表相关学术论文20余篇，获授权发明专利8件，参与技术标准编制7件，获得东莞市科学技术进步奖二等奖。【摘要】电池的热安全已经成为制约新能源汽车及电化学储能系统的重大技术瓶颈问题。储能相变材料由于具有高潜热等优势而在热管理领域具有光明的应用前景，尤其是有机相变材料石蜡。本报告以提升电池热安全问题为宗旨，主要从相变材料（高导热型，电绝缘和阻燃型）的制备，性能检测和表征，热管理性能评估几方面系统阐述储能相变材料关键技术研究及应用。赵志飞 安捷伦科技（中国）有限公司 应用工程师【个人简介】安捷伦原子光谱应用工程师，主要负责环境、制药、食品等行业无机元素分析技术支持。【摘要】随着全球能源短缺和气候变化问题日益突出，水能、风能、太阳能等可再生能源技术发展迅速，其中发展低成本、高能量密度的能量储存技术是实现可再生能源技术增长、促进电动汽车及电网等大规模用电系统发展的关键。本报告以电化学储能中的液流电池为例，介绍ICP-OES在储能行业的应用及技术优势。仲皓想 中国科学院广州能源研究所 研究员【个人简介】仲皓想研究员, 硕士生导师，南京大学博士，中山大学博士后，2012年进入中科院广州能源所工作，2017-2018美国劳伦斯伯克利国家实验室访问学者。目前主要从事锂离子/锂硫电池（高分子粘结剂，高容量正负极材料）及锂金属等新能源材料基础及其产业化研究。主持国家自然科学基金面上项目、广东省自然科学基金、博士后基金等数项,参与多项国家及广东省项目；发表SCI论文50余篇；申请发明专利10余项，其中7项已授权、1项美国专利授权。【摘要】现有正负极材料的动力电池比能量已逐渐逼近理论极限，要想提高比能量，必须使用具有更高容量的新一代正负极材料。理论比容量是商业石墨十倍以上的硅材料多年来一直被寄予厚望，但始终未能实现在高容量负极中大规模应用，其根本原因在于硅嵌锂时发生巨大的体积膨胀，及由此引发的一系列负面作用，导致高容量硅基负极无法实现长期稳定循环。 如何消除或者缓解体积膨胀导致的负面作用是让硅基负极走向实用化的研究重点。粘结剂在电极中的比重虽小（质量分数≤10%），但是在减小体积膨胀和保持硅基负极结构稳定性方面发挥着关键作用。开发功能粘结剂是抑制硅基负极膨胀，提升硅基电池性能的有效方法。基于此我们开发了一系列高粘结力粘结剂，高弹性粘结剂及高电子/离子导电粘结剂等，显著提升硅的循环稳定性和倍率性能。王文昌 岛津企业管理（中国）有限公司 应用工程师【个人简介】岛津分析中心应用工程师，2015年毕业于北京科技大学材料专业，曾先后在首钢技术研究院分析中心工作，在英国Kratos总部交流学习，负责XPS的应用开发、技术支持、合作研究等工作，使用XPS技术开展新型材料表征相关研究，在国内外期刊合作发表多篇SCI论文，熟悉XPS数据处理及解析。【摘要】岛津XPS技术特点及其在新能源材料分析领域的应用邢震宇 华南师范大学 副研究员【个人简介】邢震宇，副研究员，香江学者。于2012年在吉林大学化学学院取得化学学士学位（导师：杨柏），于2016年在美国俄勒冈州立大学取得化学博士学位（导师：纪秀磊&陆俊），于2017年在加拿大滑铁卢大学陈忠伟院士课题组从事博士后研究，于2018年被引进到华南师范大学化学学院。 邢震宇担任中国化工学会化工新材料专业委员会委员和广东省材料研究学会青年工作委员会委员。此外，邢震宇还同时担任国家自然科学基金通讯评审专家，广东省自然科学基金通讯评审专家和会议评审专家。此外，还担任材料研究与应用的副主任编委，Batteries (IF=5.938)的Editorial Board ，Energy & Environmental Materials (IF=15.122)、Nano Research (IF=10.269)、Renewable (IF20)、Carbon Research (IF20)、Materials Futures (IF20) 的青年编委。 目前，邢震宇的研究方向包括：（1）金属热反应制备功能材料；（2）碳材料的合成和应用；（3）锂硫电池和钾离子电池电极材料。共发表40篇SCI论文，总引用次数4500，H-index为27。其中，以第一作者/通讯作者在Nature Energy（1篇）、Advanced Materials（1篇）、Nano Energy （4篇）、Energy Storage Materials（1篇）、Small Methods （1篇）、Chemical Engineering Journal（1篇）等国际权威期刊上发表SCI论文24篇。 在产学研方面，邢震宇与宁德新能源展开合作，并在多个创新创业大赛获奖。【摘要】近些年,传统锂离子电池已经无法满足电动汽车对于高比能的需求,而典型的高比能锂硫电池由于锂枝晶带来的安全隐患又无法真正市场化,因此,作为一种同时兼顾高比能和高安全性要求的硫化锂-硅新型电池体系开始成为能源领域的研究重点。但是相对于日益成熟的硅负极材料制备,硫化锂正极材料受限于活化电势高、倍率性能差和容量衰减快等问题,严重阻碍了硫化锂-硅这一电池体系的发展。报告人基于金属热反应制备功能材料一系列系统性的工作积累(Chem. Commun., 2015, 51, 1969 Nano Energy 2015, 11, 600 ChemNanoMat2016, 2, 692 Carbon 2017, 115, 271 Small Methods 2018, 2, 1800062),在对金属热反应瞬时高温性、强还原性和物相分离特殊性的深刻理解基础上,首次通过金属热反应制备了高容量循环稳定的石墨烯包覆的硫化锂纳米胶囊正极材料(Nature Energy 2017, 2, 17090)。除此之外,报告人基于金属热反应首次制备了过渡金属/硫化锂纳米复合物并系统研究了过渡金属对硫化锂电化学行为的影响(Advanced Materials 2020, 32, 2002403)。八、 会议联系会议内容：杨编辑 15311451191（同微信） yanglz@instrument.com.cn会议赞助：刘经理 15718850776（同微信） liuyw@instrument.com.cn

p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 11月至今，大连理工大学在中国政府采购网上连续发布了7篇采购公告，预算2019万元采购高分辨拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪、气相色谱-四极杆飞行时间高分辨质谱联用仪、流式细胞仪等多台仪器设备。仪器信息网编辑发现，以上项目均为“单一来源”采购，且无一国产入选。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　高校为何青睐单一品牌?来看看大连理工大学给出的原因及相关说明: /span /p p 　　 strong 大连理工大学流式细胞仪单一来源公告 /strong /p p strong 　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 　预算金额：134.62万元(人民币) /span /strong /p p 　　大连理工大学精细化工国家重点实验室拟开展用于细胞中的荧光探针方面的研究，主要工作是研发具有特异性好，串色少，样品损伤小的新一代高效荧光探针，使其可以应用于细胞的标记表达，在癌症治疗方面发挥重要作用。 /p p 　　基于该项目研究内容，流式细胞仪购置需求如下： /p p 　　1. 声波和流体动力学双重聚焦 /p p 　　2. 4个激光器能检测14个荧光通道以上 /p p 　　3. 正位移式注射进样 /p p 　　4. 单一软件具有多种荧光补偿功能 /p p 　　5. 一键开关机，清洗消毒程序自动进行。 /p p 　　经调研，国内无此类实验设备。国际上可以提供同类产品的主要有Life，BD，Beckman等几家公司。Life公司的Attune NxT采用声波和流体动力学双重聚焦技术，其分析速度是传统流式仪器的10倍，并且在最高流速下仍能保证最佳的灵敏度 配置4根大功率固态平顶激光器，保证最佳的激发效率，配置16个独立光学检测器，能检测14个荧光通道 正位移式注射泵定量进样，无需辅助微球直接进行绝对计数 软件与硬件完美兼容，软件除了可以操控仪器内部各个硬件，还具有强大的分析功能，支持线上补偿、线下补偿、单管补偿、样本补偿、自动补偿等多种补偿方式 内置清洗液和关机液，一键式开关机，清洗消毒程序自动进行。能够满足采购需求。BD 公司的LSRFortessa非常局限的流体动力学聚焦技术，在做肿瘤细胞的凋亡等实验中，非常容易造成机器堵塞 4根高斯分布的激光器，激光光斑能量分布较散，荧光的激发效率较差 正压式进样设计，造成样品测试时噪音巨大，设备体积也大 单一软件只能提供在线，离线补偿两种补偿模式 无自动关机清洗程序。不能满足采购需求。Beckman公司的CytoFLEX S采用流体动力学聚焦和蠕动泵式上样的组合，极其容易造成样品堵塞的情况 非常规的激光器仪器造成设备光学灵敏度和分辨率均低于业界标准。不能满足采购需求。 /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 因此，只有Life的Attune NxT流式细胞仪能够满足本项目的技术需要，只能采用单一来源采购方式进行采购。 /span /p p 　　 strong 大连理工大学气相色谱-四极杆飞行时间高分辨质谱联用仪单一来源公告 /strong /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 　　预算金额：188万元(人民币) /strong /span /p p 　　环境暴露组学成为近年来国际环境健康研究的前沿，其在筛选环境污染的生物标志物，识别污染物的代谢路径和毒性通路上具有优势，有助于全面剖析化学品环境暴露产生的有害效应。从我校环境学科建设的系统性和先进性角度，拟建设环境暴露组和代谢组学研究的基础平台，发展环境暴露组和代谢组学研究的相关技术，建设研究团队，为我校环境学科培育一个新的研究方向。 /p p 　　目前，在环境污染物暴露分析中，挥发性有机物、半挥发性有机物、持久性污染物众多，且大气、水、土壤和生物等环境基质复杂，未知组分众多(& gt 1000种)，不仅需要正确定性，还需要准确定量，以评估环境污染物的环境风险。在实际检测过程中经常遇到基质干扰大、共流出严重、灵敏度不够、未知组分难以准确确认等分析难题。目前主流的分析仪器气相色谱-单四极杆质谱系统(GC-MS)对环境样品中复杂组分的分析能力有限，质量分辨率低，非常容易出现因结构性质相近(如苯类同系物)，保留时间和定量离子相同导致错误的物质定性，定性错误也就意味着后续的定量都会存在重大错误。 /p p 　　为了有效提高环境样品分析中定性和定量的正确率和准确率，需要采用质量高分辨，数据采集速率快，质量精度高，检测灵敏的质谱系统才能保证对未知化合物的准确定性和定量。此外，单级质谱仪在对未知化合物进行定性分析后，无法再进一步提供对结构确证的分析手段，而二级质谱模式的质谱仪可以进一步对特征离子进行定性，也可以有效降低定性的错误，并提高定量的精度。因此，环境暴露分析需要具备以下性能指标的质谱系统： /p p 　　1、气相色谱-质谱系统，且具有二级串联质谱功能，如MS-MS或QTOF /p p 　　2、高质量分辨率：& gt 20000 FWHM@271.9867 m/z /p p 　　3、具有高分辨的环境污染物和农药的数据库。 /p p 　　通过系统调查整个色谱质谱分析仪器市场，目前只有气相色谱-四级杆串联飞行时间质谱仪(GC-QTOF)可以同时满足以上性能指标，该类仪器也是目前进行挥发性有机物、半挥发性有机物分析最有力的技术和设备。但我国国内尚无该类设备生产，也无法采用其他国产设备可以替代，需要购买进口设备。在进口产品中，市场上有串联质谱功能的质谱仪公司有安捷伦公司，热电公司，岛津公司和布鲁克公司。 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 但目前同时满足(1)具有飞行时间高分辨的能力，(2)具有串联质谱的功能，(3)具有高分辨的环境污染物和农药的数据库的只有安捷伦公司一家，只能采用单一来源采购方式进行采购。 /span /p p 　　 strong 大连理工大学活体和组织快速多光子荧光成像系统采购项目单一来源公告 /strong /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 　　预算金额：360万元(人民币) /strong /span /p p 　　大连理工大学精细化工国家重点实验室拟开展活体及在体和组织以及细胞等多光子荧光探针方面的研究，主要工作是研发具有特异性好，串色少，样品损伤小的新一代高效荧光探针，使其可以应用于活体、在体、组织、细胞等多生命体结构的标记表达，在癌症治疗方面发挥重要作用。 /p p 　　对于生命体的荧光探针成像，尤其是活体及在体成像，由于研究对象处于成活状态，需要将活体或在体按照日常状态正立固定观察，这就需要采用正置性显微成像系统。需要快速在极短时间内完成成像，成像速度要求512× 512时常规扫描速度在15幅/秒以上，高速扫描512× 512时在30幅/秒以上，512× 32时在430幅/秒以上，并且需要所有扫描速度的扫描视野数相同。需要高效率的可以深层次成像的脉冲激光器等光源，要求所有激发光激光器全部是固体激光器，保证长使用寿命，要求激发光强度控制等级在0.1%级，且要有激发光强度反馈控制装置保证激发光强度的准确性和实验的可重复性。需要长工作距离的水介质物镜，并同时保证分辨率。生命体涵盖细胞，组织，在体，活体等形态，需要从宏观到微观，不同倍率的成像。需要高速度，高灵敏度，高分辨率的成像。 /p p 　　经调研，国内无法生产此类实验设备。国际上可以提供同类产品几家公司中，奥林巴斯公司此类设备的参数是常规扫描速度512× 512时在16幅/秒，高速扫描速度512× 512时在30幅/秒，512× 32时在438幅/秒，并且所有扫描速度的扫描视野数相同，均为18 配备高效率的可以深层次成像的MaiTai DeepSee固体脉冲激光器，激发光强度控制等级在0.1%级，并且有激发光强度反馈控制装置 25× 水介质物镜，工作距离是2.0 mm，NA值为1.05，同时保证水介质物镜的长工作距离和高分辨率。能够满足采购需求。其他公司提供的此类产品的常规扫描速度512× 512 时是7幅/秒，两种高速扫描模式，一种高速扫描速度512× 512时是28幅/秒，另一种高速扫描速度512× 512时是40幅/秒，但是不同扫描速度的扫描视野数不同，分别是20、13、7，无512× 32时参数(但512× 16时最高仅是428幅/秒) 激光器控制等级1%，无激发光强度反馈 有25× 水介质物镜，虽然工作距离是2.5 mm，但NA值只有0.95，分辨率不够。不能满足采购需求。另有其他公司同类产品常规扫描速度512× 512 时是13幅/秒，高速扫描速度512× 512 时是19幅/秒，无512× 32时参数(但512× 16时最高仅是430幅/秒) 激光器大部分是气体激光器，激光器控制等级1% 没有25× 水介质物镜，只有20× 水介质物镜，工作距离是1.7 mm，NA值为1.0，工作距离和分辨率均不够。不能满足采购需求。 /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 因此，只有奥林巴斯公司的活体和组织快速多光子荧光成像系统产品能够满足本项目对扫描速度，激光器类型及控制精度，水介质物镜的工作距离和分辨率等技术要求的需要，只能采用单一来源采购方式进行采购。 /span /p p 　　 strong 大连理工大学X射线光电子能谱仪项目单一来源公告 /strong /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 　　预算金额：620万元(人民币) /strong /span /p p 　　大连理工大学精细化工国家重点实验室拟采购一台X射线光电子能谱仪设备。该项目拟从事催化剂材料(高温、高压下催化剂的性能)、太阳能转换材料(研究钙钛矿材料、有机太阳能电池材料等组分及能带信息)、光电功能材料(OLED材料等)、碳素材料以及纳米材料(金属、金属氧化物、半导体材料)等研究工作对材料的结构、成分及各组成的化学状态进行深入解析，对有效利用清洁太阳能资源以及环境保护等方面具有重大意义。 /p p 　　该项目要求实验设备达到超高真空条件下(真空度优于5× 10-8 Pa)或者高温、高压条件下(1200K@7ba)实现材料表面(& lt 10nm)的元素组成(包含H元素)尤其是元素价态的定性及半定量的分析。这对于催化剂相关样品确定催化剂活性中心、半导体界面处的载流子复合中心及实现相应的缺陷钝化具有不可替代的作用。要求配套的紫外光电子能谱(UPS)和反射电子能量损失谱(REELS)附件能够对半导体的能带位置进行确定，从而指导高效光电转换器件的构建。多数样品表面成分与体相差异造成材料性能的差异，设备中所带的原位X射线荧光光谱仪(EDXRF)功能可对此类样品原位的进行表面和体相成分分析，可以解决此类样品的分析问题。 /p p 　　国内目前无厂家生产此设备，国际上目前主要有三家生产商：赛默飞世尔科技有限公司，日本岛津公司，日本Ulvac-Phi公司，其型号分别为EscalabXi+，Axis Supra，Versa Probe III。日本岛津公司、日本Ulvac-Phi公司两家生产的设备均无法实现EDXRF原位X射线荧光光谱仪功能，也无法实现同轴的REELS反射电子能量损失谱功能。无法满足大连理工精细化工国家重点实验室各种储氢能源材料、有机材料H元素测试，无法实现表面体相存在差异的材料的原位EDXRF测试实现精细解析。 /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 因此，只有赛默飞世尔科技有限公司的ESCALAB Xi+型X射线光电子能谱仪产品能够满足本项目原位X射线荧光光谱和同轴REELS反射电子能量损失谱技术要求的需要，只能采用单一来源采购方式进行采购。 /span /p p 　　 strong 大连理工大学超低温时间分辨电子顺磁共振波谱仪采购项目单一来源公告 /strong /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 　　预算金额：385万元(人民币) /strong /span /p p 　　大连理工大学精细化工国家重点实验室开展人工光合作用，染料敏化太阳能电池，有机光电转化，分子荧光探针，光催化材料，燃料电池和锂电池等方面的研究，对绿色能源和疾病诊断有重大意义。需要购买一台超低温时间分辨电子顺磁共振波谱仪(EPR)设备。鉴于该项目中涉及的研究对象中分子激发态自由电子的浓度含量非常低，存在的寿命也很短，要求EPR波谱仪具备超低温、高灵敏度和时间分辨等功能。性能指标要求液氦温度(3.8k)，信噪比达到3000：1以上，时间分辨率达到ns级别。国内没有厂商能生产该类型的仪器。国外其他厂商提供的同类产品灵敏度约为420：1(信噪比)，时间分辨是约1 ms，因此在灵敏度和时间分辨率这两项重要指标都达不到实验要求。而Bruker公司该两项指标:灵敏度是3000：1(信噪比)，时间分辨是80 ns，达到我校科研测试要求。 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 因此只有布鲁克公司的E500电子顺磁共振波谱仪设备能够满足科研工作需求，特申请以单一来源方式采购该设备。 /span /p p 　　 strong 大连理工大学体三维测速系统采购项目单一来源公告 /strong /p p 　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 　预算金额：187万元(人民币) /strong /span /p p 　　大连理工大学化工机械与安全学院拥有国家安监总局“石油化工爆炸机理和安全泄放技术科技研发平台”(全国仅15个)，承担了国家科技重大专项、国家科技重点支撑计划等科研项目。为拓展研究领域，加强在工业介质爆炸与抑爆技术及装备、高效流体热功转换技术及装备、多相流热固耦合作用机理等方向上的科研实力，提升理论研究成果水平，提出购买此套实验设备。 /p p 　　鉴于此套设备需要应对的复杂特殊测试要求，以及使用目的和意义的重要性，购置的实验设备需要满足特定的技术指标要求。经过大量的国内外调研和用户走访，提出采用单一来源采购方式的主要原因有： /p p 　　(1)必须保证能够实现气体和液体的冷态流场、带有火焰的反应流场的测量与诊断，并保证在以后较长年限内仍具有一定的先进性和延续性。经过对体三维测速系统的调研，只有德国LaVision公司具备在气、液相冷态流场和带有火焰的反应流场实现空间诊断的能力。 /p p 　　(2)研究内容和研究目标要求火焰OH-自发光(OH- Chemiluminescence)形态和3D空间流场能够并行同步测量，且流场和火焰测量能够集成至统一平台，具备对两种测量过程进行时序控制功能。经调研，只有德国LaVision公司能够基于Tomo PIV系统平台，整合升级成火焰OH-自发光测量分析系统，能够在DaVis软件平台上对流场和火焰实现同步测量与分析。 /p p 　　(3)在空间流场测量过程中，为提高空间分辨率和流场重构质量，要求采用PIV技术(自相关和互相关算法)而非PTV技术(粒子直接追踪)确定速度矢量，允许较宽泛的示踪粒子布撒密度范围，粒子密度不低于0.15PPP。德国LaVision公司采用PIV技术，示踪粒子密度能够达到0.17PPP以上，高浓度的重构粒子能够保证获得速度场高空间分辨率,能够最充分地提取流场的速度信息。 (4)为了更准确的描述流场空间形态，特别是获得如孔洞、褶皱、拉伸与扭转等三维信息，要求体三维测速系统配置3台以上的CCD相机，且相机之间能够实现0° -180° 任意阵列角，能够按照测量场地实际情况进行灵活布置。只有德国LaVision公司能够实现多台相机的联合工作，相机位置摆放灵活，可升级到12台相机配置，进一步提高空间分辨率。 /p p 　　(5)空间诊断的重要一环是利用靶板对空间坐标进行标定，德国LaVision公司拥有自标定专利技术，可以通过软件算法修正用标定板标定产生的误差(最大允许硬件误差达12个像素)。对应靶板拍摄一次，即可完成空间标定过程。经调研，其他厂家提供的同类产品标定过程复杂，需要多次拍摄校正，标定精度低，直接影响了流场重构质量和可靠性，不满足使用需求。 /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 综上所述，经多方调研和论证，只有德国LaVision公司提供的Tomographic PIV产品能够全面满足使用要求，故只能从唯一供应商处采购。 /span /p p 　　 strong 大连理工大学高分辨拉曼光谱仪采购项目单一来源公告 /strong /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 　　预算金额：145万元(人民币) /strong /span /p p 　　大连理工大学海洋能利用与节能教育部重点实验室拟开展利用置换法开采天然气水合物的相关研究。研究内容主要包括在分子水平研究二氧化碳对天然气水合物的置换作用，二氧化碳以及多孔介质对水合物结构类型、填充度、置换效率的影响。分子水平的研究有助于深入探明水合物生成、分解动力学，对水合物资源开发利用，以及水合物技术开发具有重要的理论指导意义。拉曼光谱能够表征物质的组成和结构的微小变化，是水合物相关研究工作不可或缺的重要设备，因此提出了高分辨拉曼光谱仪的购置需求。 /p p 　　拟采购的高分辨拉曼光谱仪将用于低温、高压条件下的原位水合物生成，拟开展的研究需要进行原位实验，即拉曼光谱仪需与原位反应池联用，有别于常规的常温常压下容易操作的拉曼光谱研究 拟开展的研究需要仪器具备共焦光路设计，采集反应池中的拉曼信号，屏蔽反应池窗片及周围环境中的杂散光干扰，共焦针孔大小需连续可调，以保证最优的共焦性能和通光量。堀场(中国)贸易有限公司是法国HORIBA公司在国内的直属贸易公司，提供的法国HORIBA公司生产的LabRAM HR Evolution型高分辨拉曼光谱仪采用了真共焦光路设计，共焦针孔10-1000um连续可调，是唯一能够满足我们实验需求的供应商。 /p p 　　对比市场上其他拉曼光谱仪供应商，国内厂家提供的型号不具备共焦设计，国外厂家所提供的拉曼光谱仪共焦针孔大小固定，不能调节。以上均不满足需求。 /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 因此，只有堀场(中国)贸易有限公司的LabRAM HR Evolution型拉曼光谱仪能够满足本项目“采用真共焦光路设计，共焦针孔连续可调”的技术要求的需要，只能采用单一来源采购方式进行采购。 /span /p

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 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 　　岩土介质作为一种工程材料和工程环境，其中水分的物理状态和相态变化对岩土体的工程力学性质、工程的施工方法及安全稳定等至关重要。特别是在冻土、含水合物土和非饱和土等多场多相耦合的复杂岩土工程问题中，内部水分的含量，迁移与重分布、相变等一系列物理状态变化会影响到土的工程力学特性。例如降雨导致的滑坡，冻胀引起的路基开裂，海底天然气水合物分解引起海底滑坡，造成一系列海上设施的破坏等。这类问题是岩土工程中的难题，尽管有许多学者就这方面问题进行理论和实验方面的研究和讨论，但得到的一些模型与规律往往带有经验性，适用范围很局限，不能满足工程界的普遍需要。因此，为了确保工程项目的安全及稳定，岩土介质中有关水分迁移，重分布及相变现象的微观过程与机理的研究十分必要。 /p p 　　核磁共振技术是一项研究单位体积中质子（即氢核）含量与分布的探测技术。核磁共振技术中的核磁共振谱峰的面积正比于相应质子数，可用于定量分析。氢核横向弛豫时间(T sub 2 /sub /ms）是质子在射频激发后其相位变化、能量复原所需时间的表征，T sub 2 /sub 能反映质子所处的环境，因此核磁共振可用于测定物质的微观结构。水是一种含氢量较高的物质，且广泛存在于自然界中，在核磁共振中具有很强的信号及敏感性。鉴于水的这一特性，核磁共振已应用于医学、地质找水、食品和生物分析等领域，核磁共振在这些领域的应用引起众多不同领域学者的注意。中国科学院武汉岩土力学研究所研究员韦昌富率领的科研团队，近年基于这一想法将其应用于涉及水分含量、分布、迁移与相变问题的岩土现象，如冻土未冻水含量、含水合物土相平衡条件和非饱和土毛细滞回的分析，在以下几方面取得系列成果：（1）利用核磁共振测得不用土体在各级吸力下的T sub 2 /sub 时间分布曲线，定性的探讨不同吸力下试样中的水分分布，从微观上分析干密度、初始含水量和土样组分对试样脱湿过程的影响；（2）通过联合联合水力测试系统与核磁共振测试系统，讨论土体在一个水力循环过程中孔隙水分布与迁移的微细观过程。基于核磁共振技术提出快速准确的测试土体孔隙分布的方法，并将实验结果与传统压汞法的结果作对比。结果表明，该方法孔径测试范围比压汞法大，尤其是小孔径范围的测试具有更大优势，同时该方法是无损的，避免了测试过程中由于对试样结构的损坏而导致测试结果的失真；（3）结合毛细水与吸附水在土体中作用的吸力范围、冰点值及含量随温度变化的差异，提出了一种基于核磁共振技术的快速与无损测试土体吸附水含量的方法；（4）利用核磁共振技术获得冻土中未冻水含量，发现冻融循环过程中未冻水含量具有明显的滞回性，并发现未冻水含量的滞回圈可分为三个阶段；（5）利用低场核磁共振技术研究粉土中CO sub 2 /sub 水合物的分解过程，核磁共振实验结果表明，在水合物融化过程中小孔隙中水合物先融化，随着温度的进一步，大孔隙中水合物开始融化。根据核磁总信号与气体压力随温度的变化计算得出粉土中二氧化碳水合物的饱和度S sub h /sub ，并进一步得到土体中水合物P-T-S sub h /sub 相平衡曲线，以及二氧化碳水合物的水合数；(6)利用核磁共振二维谱（T sub 1 /sub -T sub 2 /sub ）研究土体冻融循环对土体水分分布与结构的影响。 /p p 　　研究工作得到了国家自然科学基金重点项目、面上以及青年基金，中科院知识创新重要方向项目以及岩土力学与工程国家重点实验室的资助，相关研究成果发表在 em Applied Magnetic Resonance /em 、 em Cold Regions Science and Technology /em 、 em Vadose Zone Journal /em 、 em Journal of Performance of Constructed Facilities /em 、 em Journal of Engineering Mechanics /em 、《岩土力学》、《物理化学学报》，《岩土工程学报》等期刊上。 /p p 　　 /p p style=" text-align:center " img alt=" " oldsrc=" W020171212311984838796.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/uepic/5bc3dc81-c702-4eba-b7f8-68e421cec09f.jpg" / /p p style=" text-align:center " 基于核磁共振得出的土体孔隙分布与压汞法 /p p style=" text-align:center " img alt=" " oldsrc=" W020171212311984847186.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/uepic/afd945c4-f454-484d-b1bc-83ab7294bbd2.jpg" / /p p style=" text-align:center " 土体冻融循环过程中毛细水与吸附水含量的变化 /p p style=" text-align:center " img alt=" " oldsrc=" W020171212311984847646.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/uepic/08962561-5536-4c6d-a703-ed2e84406d60.jpg" / /p p style=" text-align:center " 粉土中二氧化碳水合物分解过程不同温度下的T2分布曲线 /p p style=" text-align:center " img alt=" " oldsrc=" W020171212311984851553.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/uepic/f7187fa8-53c8-417e-98cb-b780f0c11d3d.jpg" uploadpic=" W020171212311984851553.jpg" / /p p style=" text-align: center " 饱和土体核磁二维谱 /p

p style=" text-indent: 2em " 继2014年获得世界第一张亚分子级分辨率的水分子图像后，中国科学家再次取得突破，将分辨率推向了氢原子极限，首次“看到”水合离子的原子级分辨图像。 span style=" text-indent: 2em " ——这是水合离子的概念提出一百多年来，人类第一次在实空间直接“看到”水合离子的原子级图像。 /span /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/7950ebea-551d-41a8-9ea1-1a6b8088971d.jpg" style=" float:none " title=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/6255454b-c08b-4a6b-9deb-0723f965cdd6.jpg" style=" float:none " title=" 2.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 5月14日上午，中国科学院科学传播局在北京举行新闻发布会宣布了这项成果。该工作由北京大学量子材料科学中心江颖课题组、徐莉梅课题组、北京大学化学与分子工程学院高毅勤课题组与中国科学院/北京大学王恩哥课题组合作完成，相关成果已于当天在国际著名学术期刊《自然》杂志（Nature）发表。 /span /p p style=" text-indent: 2em " 中国科学院院士、北京大学讲席教授、中国科学院大学卡维里研究所名誉所长王恩哥说，我们都知道水的结构，但直到这次我们才看清楚水分子中的氢原子在什么位置。氢原子是世界上最轻的原子，我们看到了自然界的原子的极限。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/cb66b76e-5219-4f43-ab37-e1e914087537.jpg" title=" 3.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " 水，这个自然界中最丰富、人们最为熟悉的物质，却也是人类最不了解的物质之一。《科学》杂志（Science）在创刊125周年之际，公布了本世纪125个最具挑战性的科学问题，其中就包括：水的结构如何？2015年，《德国应用化学》也将水的相关问题列入未来24个关键化学问题。 /p p style=" text-indent: 2em " 在当天的发布会上，王恩哥说，水之所以如此复杂，其中一个重要原因是氢（H）原子核的量子效应。水的分子结构很简单：H2O，而H是元素周期表中最轻的原子。一般来说，如果原子核较重，可以近似地把它处理为经典粒子，只需把电子量子化，从而对其进行研究——但这种方法套用在H这种“近似电子重量”的原子核身上，就失效了。 /p p style=" text-align: center " img src=" //n.sinaimg.cn/tech/gif_image/625/w400h225/20180515/br9A-hapkuvk9557855.gif" alt=" " / span class=" img_descr" /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 此外，水与其他物质的相互作用同样十分非常复杂。北京大学物理学院量子材料科学中心教授江颖说，由于水是强极性分子，它作为溶剂能使很多盐发生溶解，而且能与溶解的离子结合在一起形成团簇，此过程称为离子水合 /span span style=" text-indent: 2em " ——这种过程可以说是无处不在，而且在众多物理、化学、生物过程中扮演着重要的角色，比如：盐的溶解、电化学反应、生命体内的离子转移、大气污染、海水淡化、腐蚀等。 /span br/ /p p style=" text-indent: 2em " 事实上，离子水合物的微观结构和动力学一直是学术界争论的焦点。早在19世纪末，人们就意识到离子水合的存在并开始了系统的研究，然而，尽管经过了一百多年的努力，离子的水合壳层数、各个水合层中水分子的数目和构型、水合离子对水氢键结构的影响、决定水合离子输运性质的微观因素等诸多问题，至今仍没有定论。 /p p style=" text-indent: 2em " 究其原因，关键在于缺乏单原子、单分子尺度的表征和调控手段，以及精准可靠的计算模拟方法。近年来，王恩哥、江颖与同事、学生一起合作，发展了原子水平上的高分辨扫描探针技术和针对轻元素体系的全量子化计算方法，在水/冰的结构和动力学研究中得到了成功的应用，通过实验和理论的深度融合，刷新了人们对水和其他氢键体系的认知。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/02d85bde-dc1e-4aaa-95ab-60d08099b480.jpg" style=" float:none " title=" 5.jpg" / /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/140fabcd-902d-49d4-8d0f-783fb547e738.jpg" style=" float:none " title=" 6.jpg" / /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/4e5d260b-9396-4917-ad1c-6222a1e79c1f.jpg" title=" 9.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " 当天，王恩哥表示，经过中国科学家20多年的持续投入、4个课题组的紧密合作，终于在实验上制备出的单个离子水合物团簇，并通过高分辨成像搞清楚了其几何吸附构型。 /p p style=" text-indent: 2em " 在此基础上，研究人员还发现了一种有趣的幻数效应：包含有特定数目水分子的钠离子水合物，具有异常高的扩散能力——说白了就是比其他水合物“跑得快”。 /p p style=" text-indent: 2em " 江颖说，这项工作对相关应用领域具有重要的潜在意义，比如：离子电池、防腐蚀、电化学反应、海水淡化、生物离子通道等等。此外，该工作发展的实验技术也首次将水合相互作用的研究精度推向了原子层次，未来有望应用到更多更广泛的水合物体系，开辟全新的研究领域。 /p p style=" text-indent: 2em " 这项研究得到了《自然》杂志三个不同领域审稿人的好评，认为该工作“会马上引起理论和应用表面科学领域的广泛兴趣”，“为在纳米尺度控制表面上的水合离子输运提供了新的途径并可以拓展到其他水合体系”。 /p

2011年5月，美国康塔仪器公司（Quantachrome Instruments）在中科院广州能源研究所材料物性分析测试平台项目中标，与英国马尔文公司联合成为该分析测试平台的唯一供应商，该平台涵盖了多孔材料的比表面，密度，大孔、介孔和微孔分析，静态化学吸附和动态化学吸附分析以及从1000微米到1纳米的粒度分析能力，包括代表性取样装置。 中国科学院广州能源研究所是从事清洁能源工程科学领域的高技术研究与发展的研究所。目前形成了以太阳能、海洋能、生物质能、地热能、固体废物能及天然气水合物，能源战略为重点方向的学科布局，建立了中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室和广东省新能源与可再生能源研究开发重点实验室。国内已与广东、湖南、北京、江苏等地开展院地合作，大力推广应用生物质气化发电、地热热泵新技术、太阳能光热利用技术及城市垃圾处理系统等，并形成产业化。 美国康塔仪器公司是国际著名的材料特性分析仪器专业制造商，在四十多年的发展历程中，始终致力于粉体及多孔物质测量技术的创新，硕果累累。美国康塔仪器公司研制出世界第一台商用气体膨胀法真密度分析仪，第一次将连续扫描注汞技术应用到压汞仪中，发明世界第一台多站自动比表面和孔隙度分析仪......；至2005年，研制出最新一代、也是目前 唯一一台可以进行静态和动态、物理和化学吸附、具有微孔分析能力的全自动比表面和孔隙度分析仪&mdash Autosorb系列。2010年3月1日，正式推出了至今最先进的双站微孔分析仪&mdash &mdash Autosorb-iQ。美国康塔，一直走在粉体及多孔物质分析技术的前列。 美国康塔仪器公司一直非常重视新技术的推广和新理论的开发普及和应用， 本次有幸中标该项目,也是该公司一直专注材料物性分析市场,紧跟技术发展前沿,不断提升技术服务水平的必然结果。 中科院广州能源所材料物性分析测试平台将建设成为华南地区首屈一指的公共分析测试平台，也将成为Quantachrome Instruments在华南地区最全面的材料物性分析仪器展示基地。

了解固体药物的晶型有多重要？简单回答，合适的药物晶型能够提高药物的生物活性、API的热力学稳定性、制剂的稳定性，且利于制剂成型，故其重要性，不言而喻。近年来，固体药物晶型专利授权门槛的提高，也能看出国家知识产权局对于药物晶型领域新颖性、创新性研发越来越重视，所以如何才能搞明白在研药物的晶型呢？下面小编列出了目前检测固体药物晶型的常用方法，一起来看看吧。检测方法原理优点缺点XRD通过X射线衍射分析晶体结构能精确计算晶体间距无定型结构难以用XRD进行评估DSC通过晶体的吸热/放热反应分析晶体的稳定性和熔点能观察晶体的属性无法定义晶体的结构红外吸收光谱利用物质对红外光区的电磁辐射的选择性吸收来进行结构分析。能提供丰富的结构信息研磨可能会导致药物晶型的改变Raman通过分析受激光辐射产生的散射光来分析化学结构样品制备简单，没有特殊要求难以通过Raman分析晶体的jue对结构近几年，由于拉曼光谱指纹图谱的特性，利用拉曼光谱法来识别固体药物不同晶型的研究和应用层出不穷。近日，我们利用如海光电的高性能便携式拉曼光谱仪Raman11510成功地区分了包括谷氨酸、氯霉素、阿立哌唑在内的固体药物的不同晶型，充分展示了拉曼光谱法在鉴别不同药物晶型应用场景中的发展前景。Raman11510Raman11510是一款具备专业水平的便携式拉曼光谱检测系统，内置高性能红外增强型光纤光谱仪，提高了800nm的近红外波段的信号灵敏度，使得785 nm拉曼光谱的信号得到显著增强。在面对需要高灵敏度的研究场景，如晶型鉴别、蛋白质研究时，能够捕获到细微的拉曼信号。不同晶型的固体药物仅仅有晶型上的区别，而物质组成没有区别，其差异非常小，但我们使用Raman11510便携式拉曼光谱仪的检测结果表明，这种细微的差异在拉曼光谱的“火眼金睛”下还是无可遁形。不同晶型固体药物的拉曼谱图如下图所示，在谱图中我们标出了较为显著的光谱差异部分。图1：谷氨酸α晶型和β晶型的拉曼光谱图图2：氯霉素A、B两种晶型的拉曼光谱图图 3：阿立哌唑A、B、D三种晶型的拉曼光谱图2019年11月至2019年12月期间我们进行了多次药物晶型拉曼光谱的测定的实验。实验数据表明，谷氨酸、氯霉素、阿立哌唑不同晶型的单晶在每次测定所得拉曼光谱图中的主要散射峰的形状、位置、强度及其差别均明显可辨。由此也说明了拉曼光谱法具有良好的准确性、重现性和耐用性，从而可以为原料药成品的晶型分析，结晶过程中离线与在线原位监测控制等过程分析技术的建模提供依据。随着拉曼光谱法在药物分析研究中的不断深入，可以说目前在药物分析领域，拉曼光谱技术是一项未来极具发展潜力的药物分析方法。拉曼光谱法最早被美国药典（USP）收载为通用分析方法，随后又被《欧洲药典》和《英国药典》等收载为药物晶型检测方法。值得关注的是，2010年版的《中国药典》将拉曼光谱法作为指导原则收载，2015年版修订为理化分析通则方法，2020版又再次对拉曼光谱法部分进行修订，这无疑会大大推动拉曼光谱法在药品全生命过程中的应用发展。国家药典委员会官网截图：药典摘文：现代拉曼光谱仪使用简单，分析速度快（几秒到几分钟），性能可靠。因此，拉曼光谱与其他分析技术联用比其他光谱联用技术从某种意义上说更加简便（可以使用单变量和多变量方法以及校准）。拉曼光谱既适合于化学鉴别和固体性质如晶型转变的快速和非破坏性检测，也能够用于假药检测和质量控制，例如：化学分析：原料药活性成分，辅料的鉴别和定量；物理分析：固态（如多晶和水合物）和晶型的鉴别和量；过程分析：生物和化学反应，合成、结晶、制粒、混合、干燥、冻干、压片、装填胶囊和包衣。在《中国药典》2020修订版中介绍了拉曼光谱的很多优势，而手持式拉曼光谱仪能更好的诠释这些优势：如海光电的蓝牙手持式拉曼光谱仪将光谱仪器、采集分析软件、光谱数据管控三个核心功能有机结合，实现了设备管理、用户管理以及数据管理分层级管理，为现场检测提供了方便、有效的工具。《中国药典》zui新修订版中还增加了低波数包括太赫兹光区的拉曼光谱对于鉴定、表征药品有重要意义的表述，如海光电的低波数拉曼光谱仪EVA3000-LW能够检测到66—200cm-1波数范围内显著的拉曼光谱，在药物分析和晶型鉴别领域有巨大的应用潜力。相信未来拉曼光谱定能成为制药行业中药物研发与生产过程中最有力的工具之一！

仪器信息网讯 2011年3月7日至14日，中国海洋大学携深海激光拉曼光谱仪亮相国家“十一五”重大科技成就展。 深海激光拉曼光谱仪 　　中国海洋大学研制的深海小型、自容式原位激光拉曼光谱系统(DOCARS-532/785)可搭载于各种作业平台，实现了对深海正常和极端环境天然气水合物等目标物的无接触、快速探测。目前，国际上仅美国、法国和中国拥有此项技术。我国研制的双波长拉曼光谱系统成功进行了3次深海试验，是国际上首次在4003米水深同时获得双波长激发的拉曼光谱。

从中国科学院物理研究所获悉，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员陈小龙、副研究员金士锋、博士研究生郝木难等，联合北京科技大学副教授郭中楠、天津大学工程师殷博昊、中国科学院青海盐湖研究所研究员马云麒、郑州大学工程师邓丽君等，在嫦娥五号带回的月球样本中，发现了月球上一种富含水分子和铵的未知矿物晶体——ULM-1。这标志着科学家首次在月壤中发现了分子水，揭示了水分子和铵在月球上的真实存在形式。该研究成果近日在学术期刊《自然-天文学》（Nature Astronomy）在线发表。月球上是否存在水，对于月球演化研究和资源开发至关重要。对1969年至1972年采集的阿波罗样品的研究表明，月壤中未发现任何含水矿物。此后，月球不含水成为月球科学的基本假设，这对认识月球火山演化、月地起源等问题产生了重要影响。1994年，研究人员通过克莱门汀探测器对月球两极进行观测，提出极区永久阴影区的月壤中可能存在水冰。2009年，月船一号搭载的月球矿物绘图光谱仪发现，月球表面存在太阳风导致的羟基和/或水分子信号。同年，月球观测和传感卫星以2.5公里/秒的速度撞击了月球永久阴影区，而对撞击尘埃的遥感测量显示了水的信号。近年来，遥感数据表明月球光照区有水分子存在的迹象。针对当年采集的阿波罗月球样品，科学家运用高灵敏度的表征技术，在部分玻璃和矿物中发现了百万分之一量级的“水”（H+、OH-或H2O），但没有水分子存在的确凿证据。富含水分子和铵的未知矿物晶体——ULM-1和成分组成我国嫦娥5号采集的月壤样品属于最年轻的玄武岩，是迄今为止纬度最高的月球样品，为月球水的研究提供了新机遇。我国科研人员开展的这项研究基于单晶衍射和化学分析发现，这些月球水和铵以一种成分为（NH4,K,Cs,Rb）MgCl36H2O的水合矿物形式出现。该矿物分子式中含有多达六个结晶水，水分子在样品中的质量比高达41%。红外光谱和拉曼光谱上均可以清晰地观察到源于水分子和铵的特征振动峰。晶体的电荷密度可以清晰地看到水分子中的氢。ULM-1的晶体结构和组成与地球上近年来发现的一种稀有火山口矿物相似。地球上，该矿物是由热玄武岩与富含水和氨的火山气体相互作用形成。这为月球上的水和氨的来源提供了新线索。ULM-1是如何被发现的？中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心副研究员金士锋说，科研人员在1.5克细如尘埃的月壤中筛选了数千个晶体颗粒，绝大多数是已知矿物。ULM-1晶粒大小和月壤里大部分颗粒大小差不多，直径仅有零点几毫米。科研人员在挑选样品时发现， ULM-1质地非常软且外观透明，猜测其中含有水。研究基于单晶衍射和化学分析发现，这些月球水和铵以一种成分为NH4MgCl36H2O的水合矿物形式出现。该矿物分子式中含有多达六个结晶水，水分子在样品中的质量比高达41%。红外光谱和拉曼光谱上均可以清晰地观察到源于水分子和铵的特征振动峰。晶体的电荷密度可以清晰地看到水分子中的氢。ULM-1的晶体结构和组成与地球上近年来发现的一种稀有火山口矿物相似。地球上，该矿物是由热玄武岩与富含水和氨的火山气体相互作用形成。这为月球上的水和氨的来源提供了新线索。“我们认为，ULM-1是月火山喷发的产物，其中的水是月球本身的水。”金士锋说，目前认为月球“水”的来源主要有几种可能：一是太阳风粒子与月表物质相互作用产生的羟基物质；二是撞击月球的彗星或陨石带来的水和含羟基物质；三是月球原生水。科研人员推测，几十亿年前，月球火山喷发时，喷出的水蒸气、氨、氯化氢等气体和月壤反应，形成了ULM-1。为了确保这一发现的准确性，该研究进行了严格的化学和氯同位素分析。纳米二次离子质谱数据表明，该矿物的Cl同位素组成和地球矿物显著不同，与月球上的矿物相符。研究人员对该矿物化学成分和形成条件进行分析，进一步排除了地球污染或火箭尾气作为这种水合物的来源。该六水矿物的存在为月球火山气体的组成给出了重要的约束。热力学分析显示，当时月球火山气体中水的含量下限与目前地球中最为干燥的伦盖火山相当。这揭示了复杂的月球火山脱气历史，对探讨月球的演化过程具有重要意义。这种水合矿物的发现揭示了月球上水分子可能存在的一种形式——水合盐。与易挥发的水冰不同，这种水合物在月球高维度地区（嫦娥5号采样点）非常稳定。这意味着，即使在广阔的月球阳光照射区，也可能存在这种稳定的水合盐。这为未来月球资源的开发和利用提供了新的可能性。

p 　 据央视报导，中科院海洋研究所的“科学”号考察船执行中科院海洋先导专项期间，通过其配备的“发现”号无人潜水器携带自主研发的RiP拉曼光谱探针，在我国南海海域首次发现了裸露在海底的天然气水合物，并证实其为标准的I型水合物。昨日，这一成果在国际权威学术期刊《地球化学、地球物理学、地球系统学》在线发表，标志着其获得了国际权威认可。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/6a5a6d46-e024-493c-9cd5-d3d24a1a7133.jpg" title=" 图片4.jpg" / /p p 　　我们的星球超过一半的区域被2000米以上的深海海水所覆盖。深海海底不但蕴藏着丰富的石油、天然气、天然气水合物、金属结核、热液和硫化物等矿产资源，还存在着极端生命现象(深海生物基因资源)，这些资源具有重大的经济和战略价值。随着陆地能源的日趋紧张，深海探测与资源开发技术在海洋环境研究和深海资源的开发进程中发挥了不可替代的作用。可以说，谁先掌握了深海调查探测与资源开发的先进技术，谁就掌握了世纪海洋战略发展的主动权。 /p p 　　从19世纪末英国“挑战者号”第一次实现环球海洋科学考察以来，深海一直是国际海洋科学研究的前沿和孕育重大科学发现的摇篮。特别是第二次世界大战以后，以美国为代表的世界强国高度重视“蓝海战略”，极大增加了对深海研究的投入。 /p p 　　受制于深海探测装备的落后，我国在深海探索与研究中长期处于“望洋兴叹”地步，与海洋大国地位不符。 /p p & nbsp 2000 年以前我国主要是围绕地质构造和海底矿产资源开展了部分勘查工作。进入21 世纪以来，随着我国国力的增强，深海研究也逐步实现由单一资源调查(多金属结核)向探测与科学研究相结合的综合科学考察的战略性转变。2005 年我国首次在西南印度洋发现热液喷口，2007 年证实了天然气水合物在南海的大量存在并进而启动“南海深部过程演变计划”，以及后续启动的“973”计划“西南印度洋洋中脊热液成矿过程与硫化物矿区预测”、“典型弧后盆地热液活动及其成矿机理”等，推动了我国深海研究的发展。而“蛟龙”号7 000 m 载人深潜器的研制成功，标志着我国在深海研究方面的实力提升。特别是，随着“科学”号海洋综合考察船的投入使用和中科院 A 类战略性先导科技专项“热带西太平洋海洋系统物质能量交换及其影响”的实施，实现了我国深海大洋科考能力跨越式发展。 /p p 　　据中科院海洋所研究员张鑫介绍，此次重要发现就是自2013年我国启动中科院战略性先导科技专项“热带西太平洋关键区域海洋系统物质能量交换”五年以来，在深海冷泉和可燃冰原位探查方面积累的丰富经验和成果的集中体现。 /p p 　　天然气水合物俗称“可燃冰”，一般分布在深海沉积物或者大陆永久冻土中，而裸露在海底表面的可燃冰需要大量的深海冷泉流体作为气源，因此极难存在，在全球也鲜有报道。 /p p 　　2014年—2015年，利用长基线水下定位技术和深海超高清视频技术，我国科研人员在南海圈定了裸露在海底的疑似可燃冰精确水下位置，但苦于没有相关的原位探测技术，无法验证此猜想。2015年—2016年，我国科研人员自主研发了世界首台可以直接插入高温热液喷口(450℃)进行原位探测的系列化 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " RiP拉曼光谱探针 /span /strong ，成为我国南海海域首次发现了裸露在海底的天然气水合物发现的主要高技术手段。“有了这枚探针，我们无须取样，直接让‘发现’号水下机器人带着探针下海，就可以当场进行化学成分分析，探测出可燃冰。” /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/aabfdd5a-23cf-4609-9f8d-59d6f3a73418.jpg" title=" 图片2.png" / /p p 　　2016年9月，张鑫作为首席科学家，带领科考队员在我国南海约水深1100米处发现了两个站点存在裸露于海底的可燃冰，一个站点分布在冷泉化能极端生物群落中，成为这些生物的能量源，另一个站点位于一个活动的冷泉喷口内壁。而且，科研人员在国际上首次使用原位拉曼光谱数据，证实快速生成的可燃冰并非单一的笼型结构，其内部存在大量的甲烷、硫化氢等自由气体。 /p p 　　原位拉曼分析是一种原位或远程分析样品的方法，无需把样品提取出来，也不需要把样品带到拉曼光谱仪所在现场。据了解，远程原位拉曼常常通过光纤来实现，由光纤把拉曼探头耦合到拉曼光谱仪上(可以距离分析点几百米远)。一束光纤用于把激光传输到样品上，另一束光纤则把样品的拉曼信号传到标准的拉曼光谱仪和探测系统。两束光纤都连接到一个小巧紧凑的拉曼探头上，探头把激光聚焦到样品上，并收集拉曼信号。 /p p 　　此次深海探测“可燃冰”使用的拉曼光谱原位定量探测系统(RiP系统)由中科院海洋所自主研制，依托深海ROV平台开展近海底原位探测，在突破激光拉曼光谱仪及探针等关键器件技术攻关后，进行了系统轻型化改造和双控制系统的升级。RIP系统采用的拉曼光谱具有非接触、无损并且可多组分同时探测的优点，尤其适用于深海热液喷口、海底冷泉等极端环境下的原位物质成分探测与分析。 /p p 　　再探海斗深渊，屡破世界纪录。我国南海“可燃冰’的探测发现证实，海斗深渊不再是中国科学家的禁区，中国科学家有能力在这一世界前沿科学领域开创性地开展科研工作，为人类科技进步作出应有贡献。 /p

“自来水合格率仅有50%”的消息在网上迅速流传。这条消息源自《新世纪周刊》最新一期封面报道——《自来水真相》。据悉，2009年下半年，为了大致搞清全国城市饮用水的水质状况，住建部水质中心曾做了一次全国普查，数据却一直没有对外正式公布。多位接近权威部门的业内人士透露，他们所获知的该次检测结果，实际合格率也就是50%左右。(5月8日《新世纪周刊》) 　　自来水水质问题由来已久，即便没有统计数据作为佐证，人们从日常生活中也能发现一些端倪。有人说，自来水的漂白粉味儿比较重，连鱼都养不活，人怎么能喝?还有人发现自来水烧开后水垢很多，于是也怀疑自来水的水质。 　　这样的怀疑也有道理，在自来水出厂之后，要经过庞大的供水系统输送到各家各户，这中间自来水要经过管线和水箱等很多设施，由于城市很多的水箱等设施的清洁检测工作存在着不足，使得自来水受到铁锈、细菌等污染，我国自来水企业目前普遍采用的加氯消毒等传统工艺还存在着一定的缺陷，也会带来更多水质污染的隐患。 　　而2009年以来，大量的学者与专家开始宣传我国自来水行业亏损论，要求自来水涨价。《中国证券报》报道表明，截止到2011年9月，全国自来水生产企业的亏损比例还有36.35%，销售毛利率只有2.03% 全国污水处理企业的亏损比例还有23.37%，销售毛利率只有8.43%。 　　亏损问题、水质问题、涨价问题这两者之间是不是存在某种联系?笔者以为水务具有天然垄断性，垄断造成的管理低效和服务水平低下，以及对价格的非市场调控。这造成不少城市供水行业一直处于亏损状态，依靠国家财政补贴运营。由此自来水公司也没有必要采取新的技术和方法。 　　我国早已正式加入WTO，作为市政公用领域内的水务行业走向开放、走向市场化已经成为必然趋势，但是涨价不是解决之道。 　　不过，市场化不代表着涨价，由于公用事业单位一般在特定的地区范围内具有独家垄断经营权，不存在由多家企业的平均成本决定的社会成本，这样,企业的实际成本就成为“社会成本”。以此作为定价的基础,企业增加的成本可轻易转嫁出去，而政策性亏损掩盖经营性亏损，掩盖管理薄弱和经营不善，这样就不可能刺激企业努力降低成本，从而不能促使企业提高生产效率。 　　水务行业市场化改革不能只依靠行政手段，应该以法律手段和经济手段为主，汲取现代经济管理的最新理论和方法，实现科学管理，优化资源配置，提高生产效率，这样才能改变亏损，质量低下，一味求涨价，而又被低下管理消耗的怪现象。 　　当然，公众有权要求相关部门立即公布真实的普查结果，没有权威的可信的调查结果也难以使流言止于智者，反而倒逼公众依据常识而得出的猜测。

TMstandard品牌介绍TMstandard专业致力于研发生产食品、环境检测领域标准品。TMstandard的技术负责人来自美国印第安纳州大学科学家Dr. zhiqunxie，产品形态包含固标和液标，检测范围涵盖食品、保健品、化妆品检测、水质、土壤、大气等领域。 Dr. zhiqunxie简介：化学博士，曾就职日本东京fujirebio inc.中央实验室先端研究部、中国科学院上海研究所，现任美国印第安纳州大学学者、科学家。TMstandard新品固标第一期编号名称规格纯度70076辛酸甲酯0.1g99.5%70095十八碳三烯酸甲酯0.1g99.5%70091二十烷酸甲酯0.1g99.5%70089十八碳烯酸甲酯0.1g99.5%70085十七烷酸甲酯0.1g99.5%70081十五酸甲酯0.1g99.5%70062二十碳二烯酸0.1g99.5%70050十七烷酸0.1g99.5%70100二十碳五烯酸甲酯0.05g99.5%70094二十一烷酸甲脂0.1g99.5%70048十六酸/棕榈酸0.1g99.5% 706756-苄氨基嘌呤0.1g99.4%70488脱氢乙酸0.05g98.3%70487山梨酸标准品0.25g99.5%70352纽甜0.1g98%70177腺苷5' -单磷酸一水合物0.25g99.9%70166腺苷0.1g99.9%70165尿苷5' -单磷酸二钠盐0.1g99.7%70164尿嘧啶核苷0.1g99.2%70162肌苷5' -单磷酸二钠盐水合物0.1g99.9%70161胞嘧啶5' -磷酸盐0.1g98.0%70160胞嘧啶核苷0.1g99.9%70159半胱氨酸0.1g98.6%70154d-异抗坏血酸0.1g99%70153维生素c0.1g99% 70500维生素b50.1g99.9%70077癸酸甲酯1ml99.5%70040癸酸0.1g99%70038丁酸1ml99%70016赤藓红b0.25g80.0%70014溶剂黄560.1g96.2%70029孟加拉红0.25g91.0%70353亮蓝0.25g99.5%70013酸性红0.1g99.5%70360l-(+)-酒石酸0.25g99.9%TMstandard在北京拥有1200㎡专业研发和生产基地，国际水平的研发、检测和包装设备，专业的生产和检测人员，保证生产标准物质的全部过程都按照规定流程进行。TMstandard 按照标准物质生产各环节检测标准，配置有高级别超净间（万级超净间以及百级超净台）、恒湿天平室，按照标准物质生产规范要求，实验室购置有岛津液相、安捷伦气相、安捷伦气质、斯派克icp、梅特勒差示扫描量热仪、梅特勒卡尔费休水分测定仪等分析仪器共计37台套；2-8°c冷库二个，共计180㎡，-18°c冷柜8个，常温库房800㎡。专业的生产和检测技术人员经过相应的技术和法规培训，并考核合格。按iso27034要求撰写的管理体系文件，保证生产标准物质的全部过程都按照规定流程进行。 TMstandard标准物质符合国际国内检测法规和满足用户使用习惯，是TMstandard追求的目标。产品和规格的设计都参考国际国内检测标准要求和方法流程需要，能够更高效地完成认证和日常检测工作。同时，产品从研发到生产过程中积累的大量数据，能协助公司的销售人员做好售前和售后工作。

PCM 浆料由于其高效的传热和热能存储特性，是高效热能管理的替代解决方案，受到越来越多关注。PCM 浆料有多种类型，例如冰浆、笼状物浆料和盐水合物 PCM 浆料 (SHPCMS)、微胶囊化 PCM 浆料 (MPCMS)、形状稳定 PCM 浆料 (SSPCMS) 和相变乳液 (PCE)。PCE 中的 PCM 液滴/颗粒可以在表面活性剂的帮助下分布到不混溶的载体流体中，这简化了材料的制备，使其成为一种有前途的 PCM 浆料。由于晶体生长的固有特性和与温度相关的固体分数，原始盐水合物 PCM 浆料无法呈现出良好的流动性和稳定性特征，有研究发现，表面活性剂和稳定剂的共同作用可以抑制晶体颗粒的生长，从而有助于浆体稳定性。本文基于为最佳开发盐水合物 PCM 浆料而提出的一种方法，介绍了 CaCl2&sdot 6H2O 浆料的制备、特性和性能改进。通过重力和离心稳定性测试研究了浆料的稳定性，以验证稳定剂的有效性。材料： 六水氯化钙 (CaCl2&sdot 6H2O)——基料；六水氯化锶 (SrCl2&sdot 6H2O) ——成核剂；十六烷基二甲基甜菜碱 (C16H33N+(CH3)2CH2COO-)——两性离子表面活性剂；聚乙烯醇 PVA——稳定剂；水杨酸钠——添加剂。浆料稳定性表征进行两组稳定性试验，其中设置了冷水浴系统以方便进行重力稳定性试验。在重力稳定性试验中，将装在单独试管中的不同CaCl2&sdot 6H2O浆料样品浸入浴中，观察颗粒沉降过程。晶体颗粒的沉降导致相分离界面，其变化由数码相机记录。本研究进行了大约一周的重力稳定性试验。另一项稳定性测试是在基于LUMiFuge的加速力场下进行的。它被用来深入了解不同添加剂对稳定性增强的影响。与重力稳定性试验相比，它依靠透射率百分比对时间的积分来分析浆料样品的“不稳定指数”，避免了在没有明显相分离的情况下引入的不确定性，并允许加速沉降过程。在本研究中，使用 LUMiFuge进行稳定性测试的转速在 30 分钟的测试期内设定为 1000 r/min。图1 重力稳定性试验中晶体颗粒的沉降过程（浆体样品从左到右分别为：原始CaCl2&sdot 6H2O浆体；添加成核剂；添加成核剂和表面活性剂；添加成核剂、表面活性剂和稳定剂）a) 刚生成时；b) 5分钟后；c) 15分钟后；d) 1小时后；e) 18小时后；f) 2天后；g) 4天后；h) 7天后。 图 2. 加速稳定性试验中不同 CaCl2&sdot 6H2O 浆料样品的不稳定性。 图1比较了不同浆料样品的重力稳定性，图2进一步展示了部分浆料样品在离心场下的稳定性测试，以深入了解不同添加剂提高稳定性的机理。稳定性测试在 15℃的水浴或环境空气中进行（分别用于重力和离心稳定性测试），浆料的质量固体分数约为 17w.t.%。从图1 可以清楚地看到，原料 CaCl2&sdot 6H2O 浆料迅速分层，在整个过程中呈现出沉积层高度最低和上方清澈透明溶液。原料 CaCl2&sdot 6H2O 浆料的相对较大的粒径是阻碍布朗运动的关键因素，导致沉降过程更快。重力稳定性试验中，添加成核剂和同时添加成核剂和表面活性剂的样品的沉降层高度在前18小时内相似（见图1）。有趣的是，沉降高度出现了交叉，添加成核剂和表面活性剂的样品在第一个小时内呈现出较快的分离过程，而之后速度减慢。这种交叉现象在加速稳定性试验中得到了证实，如图2所示。在重力稳定性试验中，添加成核剂的样品的沉降高度在18小时后继续略有降低，而同时添加成核剂和表面活性剂的浆料样品没有明显变化（见图1）。一开始的相似是因为晶体颗粒经历了一个长大过程，布朗运动对这些尺寸较小的颗粒影响较大。交叉现象可能是由于表面活性剂在晶粒表面积累起缓冲作用，阻碍了晶粒与溶液中分子的碰撞，从而抵消了部分布朗运动的影响。 但随着晶体的生长，由于仅含成核剂的 CaCl2&sdot 6H2O 浆料的粒径较大，布朗运动的相对影响减弱（图3b和c）。此外，在含成核剂和表面活性剂的浆料中，针状晶粒的尺寸相对较小，长宽比较大，在两性离子表面活性剂电位引入的排斥力的帮助下，可以形成更高的沉积层。图2证实了在加速稳定性测试中，含成核剂和表面活性剂的浆料样品的不稳定性低于仅含成核剂的浆料样品。相比之下，在重力和离心稳定性试验中，含有所有添加剂的浆料样品仅观察到轻微的分层。除了小粒径的影响外，PVA 在水杨酸钠的帮助下引入的综合效应也起到了一定作用，水杨酸钠作为支撑基质来容纳和隔离晶体颗粒。为了区分水杨酸钠的影响，在离心稳定性试验中测试了含有成核剂、表面活性剂和水杨酸钠的额外浆料样品。如图2所示，额外浆料样品的分层似乎经历了较慢的沉降过程，但最终的不稳定性与同时含有成核剂和表面活性剂的浆料样品相同。这是由于水杨酸钠的存在通过重构胶束增加了粘度，但粘度的增加与PVA和水杨酸钠共同的基质支持作用不同。图3. 不同浆料样品的晶体颗粒形态特征：a) 原始 CaCl2&sdot 6H2O 浆料；b) 添加成核剂；c) 添加成核剂和表面活性剂；d) 添加成核剂、表面活性剂和稳定剂。

可燃冰 　　近日，青藏高原发现“可燃冰”的消息备受各方关注。这种“冰与火”奇妙结合的新型能源，是如何被发现的?为何在海拔高、自然环境严酷的青藏高原得以发现?它的发现经历了怎样的艰辛和曲折?又将带给人们怎样的希望和梦想?记者对此进行了深入的采访。 　　能源危机下的“新希望” 　　2009年6月，在海拔4000多米的祁连山南缘，一簇火苗的燃烧，成为一个足以令亿万国人为之沸腾的消息：地质工作者在此成功钻获“可燃冰”样品，我国成为世界上第一个在中低纬度冻土区发现“可燃冰”的国家。 　　“可燃冰”，又叫“可燃水”、“气冰”、“固体瓦斯”，学名叫天然气水合物。它外表像冰，却遇火即燃，比人们平时使用的天然气更为纯净，使用方便、清洁无污染，是一种名副其实的绿色能源，全球公认的尚未开发的最大新型能源。 　　“可燃冰”在世界范围内分布广，资源量大。据科学家预测，“可燃冰”储量是现有天然气、煤炭、石油全球储量的两倍，是常规天然气的50倍。有科学家估计，海底“可燃冰”的储量够人类使用1000年。 　　据推算，目前已经发现的石油储备量还可用40年，天然气还可用70年，煤炭还可用190年，也正是如此，“后石油时代”用什么作为能源成了各国致力研究和勘探的问题。“可燃冰”的发现让陷入能源危机的人类看到了希望。 　　早在19世纪30年代，“可燃冰”即进入人类视野。1965年，苏联首次在西西伯利亚永久冻土带发现“可燃冰”矿藏，并引起多国科学家关注。率先开始勘测研究的是日本，如今，已拥有7口钻井，属于领先水平。美国则从2000年起将“可燃冰”作为政府项目，与各大学和私营公司合作，进行勘测和实地研究。据称到目前为止，美国政府已花费超过1500万美元。另外，加拿大、印度、韩国、挪威等国也纷纷开始投入勘探项目。 　　目前，世界上已经有30多个国家和地区开展“可燃冰”的研究勘探。我国于2002年同时启动海域和陆域“可燃冰”的研究和勘探，于2007年在南海发现了“可燃冰”。 　　据介绍，我国“可燃冰”的资源潜力为803.44亿吨油当量，仅占全球资源量的0.4%。接近于我国常规石油资源量，约是我国常规天然气的2倍。 　　“不放过任何一个地质信息” 　　事实上，“可燃冰”在我国陆域的“现身”可以追溯到40多年前，但由于种种原因，这种神奇能源在过去很长时间里与人们擦肩而过。 　　青海省木里地区地势高耸，群山连绵。这里海拔4100米左右，高寒缺氧、气候恶劣，然而却蕴藏着丰富的煤炭资源。据了解，有多家地勘单位自上世纪60年代以来在这一带冻土区从事勘查时，就多次发现不明气体，但均未做进一步研究。 　　据“可燃冰”项目负责人之一——中国煤炭地质总局青海煤炭地质105队队长、总工程师、教授级高工文怀军介绍，这一带“可燃冰”的发现最早可以追溯到2004年。这年11月，105队在这里进行煤炭勘查时，钻孔内开始涌出不明气体，点火燃烧，由于气体涌出量很大，影响到钻探施工，迫使这个钻孔因未见到可采煤层而报废。 　　但是地质人员并没有放过这一现象，那一瞬间，“可燃冰”这一名词在他们脑海中如灵光闪过。他们采集了这种气体进行分析，对涌气的孔段做了详实的记录，积累了可靠的原始地质资料。 　　地质工作者思考的是：这种气体和过去多次遇到的煤层气是否一样?抑或，它是一种新的尚不了解的物质?或者，它就是传说中的“可燃冰”?!他们期待着再次与这种神秘气体的相遇。 　　2006年5月，105队再次在这一地区进行煤炭勘查，又发现类似不明气体。地质人员细心观察发现，这种气体的涌出孔段不在煤层中，可以确定不是煤层气。那么它是什么呢?他们采样化验发现，这次发现气体的成分与前次大致接近。 　　之后，105队请中国地质科学院勘探技术研究所张永勤、中国科学院矿产资源研究所祝有海等权威专家就上述情况进行了交流、探讨，大家一致认为，该地区可能存在“可燃冰”。 　　2008年开始，105队与中国地质科学院资源所、勘探所共同合作开展《青藏高原冻土带天然气水合物调查评价》项目。11月5日，首次发现含天然气水合物岩心段，这一成果得到了国内外专家的学术认定。 　　在此基础上，国土资源部2009年又部署了一批钻探实验井，6月再次钻获“可燃冰”实物样品，经当今世界上最先进的激光拉曼光谱仪检测，显示出标准的“可燃冰”特征光谱曲线。此后施工中均发现“可燃冰”。 　　从2004年发现疑似“可燃冰”，到2006年基本确定“可燃冰”的存在，再通过2008—2009年的工作，经钻探取得样品，通过测试证实了在高海拔冻土区存在“可燃冰”的事实。 　　文怀军分析说：木里地区“可燃冰”是煤层气的水合物。其成矿机理大致是：煤层气向上溢散，而上面有冻土层的覆盖，在高压、低温的条件下二者形成“可燃冰”。它的成分除了甲烷，还有少量乙烷、丙烷等气体，是一种“新型可燃冰”，非常值得研究。 　　“可燃冰”在青海的发现，为我国增加了一个重要的新矿种，对我国战略能源意义重大。更有专家认为，“可燃冰”的发现可媲美当年发现大庆油田。 　　国土资源部总工程师张洪涛初略估算，我国陆域“可燃冰”远景资源量至少有350亿吨油当量，可供中国使用近90年，而青海省的储量约占其中的1/4。 　　克服高原极端天气条件 　　“在一定意义上，正是每一个地质工作人员在每一次的勘查中都坚持了‘对任何地质信息不放过’的认真工作态度，为‘可燃冰’发现奠定了基础。这一点来说，‘105队’木里项目组全体地质工作人员功不可没。” 　　文怀军感慨地说：“‘可燃冰’项目之所以能取得重大突破，不仅是各级领导、各个部门关心支持的结果，更是项目组成员及各协作单位团结拼搏、共同努力的结果，是集体智慧的结晶。” 　　自2003年以来，105队一直奋战在木里地区，克服了高寒缺氧、气候条件极端恶劣且装备落后、缺少后勤保障、生产条件差的不利因素。白天在风雪交加中紧张的卸车、立塔，晚间围着火炉卧雪观天，苦等黎明，头痛、胸闷、气短、腿肿各种高山反应对他们已成家常便饭…… 　　凭着战胜一切困难的信心和勇气，这些高原地勘人不仅战胜了自然，也战胜了自我，被誉为“特别能吃苦、特别能战斗，特别能团结、特别能忍耐、特别能奉献”的“高原铁军”。 　　说起这个，105队的当家人——队长文怀军有一肚子的苦水：“七八月都下雪，把帐篷都压塌了。”但就是在这样艰苦的生产、生活条件下，来自各地的科学家、专业技术人员和施工人员，齐心协力、不辱使命，用“小米加步枪”的干法，仅用较少的资金投入，成功实现了我国陆域“可燃冰”的重大发现，是一个典型的投入少、产出大的项目。 　　据了解，105队1950年建队，1965年从吉林省成建制调入青海。他们提交的各类煤炭资源储量高达38亿吨，占青海已探明储量的74%。长期的地质工作，使他们积累了大量的基础地质资料，掌握了该地区的地层沉积和构造规律，同时培养了一批具有专业水平的各类技术人员，为“可燃冰”的重大发现提供了技术资料和队伍等多方面的保障。 　　青藏高原蕴藏神奇宝藏 　　青海之所以成为我国陆域“可燃冰”的首个“现身地”，与这里独特的地理地貌环境有密切关系。 　　首先，青海有着面积广、厚度较大的冻土带资源，为“可燃冰”的存在提供了地质条件。 　　其次，青海木里有着丰富的煤炭资源，为“可燃冰”的形成提供了可能的资源条件。 　　第三，青海木里的交通条件和后勤保障措施是我国大面积冻土带地区中条件较好的，这为“可燃冰”发现提供了有力支持。 　　文怀军说，青海木里煤田含“可燃冰”岩层段埋藏浅，只有130-300多米，这为“可燃冰”开采带来很大有利条件。并且这里的冻土层较薄，只有80-120米，也为将来的工程和科研带来极大便利。“‘可燃冰’的开发有望在这里取得突破。” 　　“不过，这将是一个比较漫长的过程。”文怀军说，因为“可燃冰”开采面临的环保问题较为严峻，需要研究探索如何既能开发利用，又不伤害环境。特别是在生态脆弱的青藏高原。 　　神奇的大自然，蕴藏着奥秘无限，等待着人类的科学探索。探索无限，人类的希望也无限。

01 概述全球经济严重依赖于能源，能源供应我们的食物生产、建造我们的家园并驱动我们的交通工具。没有能源，我们所熟悉的许多事物将会停止运转。随着中国和印度等国家经历快速经济增长，能源需求以及化石燃料的成本持续上升。为了满足这一增长的需求，开发替代能源来源变得越来越重要。研究与开发对于此过程至关重要，需要最高等级的设备来获得准确可靠的结果。Teledyne ISCO 注塞泵是开发替代燃料的绝佳工具，从实验室规模到试验工厂都能派上用场。能源来源或用于燃料和化学品的原材料可以分为两类：传统的和非传统的。传统能源来源是通过现有技术获得的，例如石油（原油）、煤炭和天然气，而非传统来源则需要更新和/或更复杂的技术，通常需要更大的投资。非传统能源过去在成本上不具备竞争力，但随着能源价格的上涨，现在可能成为一种可行的替代品。非传统能源来源包括：&bull 页岩油（美国）&bull 油砂/重油（委内瑞拉-加拿大）&bull 生物质（任何植物或动物材料）&bull 甲烷水合物替代性或非传统燃料可以从任何传统来源中提取，例如煤炭，而不是石油。然而，这一术语通常更多地用于指代来自可再生能源的可再生燃料，如生物质。可再生燃料包括：&bull 乙醇&bull 生物柴油&bull 非化石甲烷&bull 氢气02 石油（原油）自 1858 年在加拿大安大略省的石油泉首次钻探油井以来，石油的使用已大大扩展。如今，90% 的车辆使用的燃料都源自石油，全球的需求预计还将上升，这将给石油生产带来更大的压力。油井的生产寿命在达到某个高点后会开始下降。在这一点上，可以采用如增强型石油回收（EOR）等技术来维持石油生产水平。评估可能的技术需要复制油藏条件（如温度和压力）进行测试。这种称为岩心驱替的测试，能确定岩石对各种流体的渗透性，并需要使用高性能注射泵等精密设备。 我们每天使用的物品都来自常规和非常规石油。世界对原油的依赖远远超出汽油和其他燃料等更明显的需求。来自石油的其他产品包括许多药物和软膏、塑料、化妆品和洗涤剂。橡胶制品、防腐剂、密封剂和铺路材料也来自石油。世界的石油供应以及我们获取石油的能力，对这些以及其他许多日常产品的成本和可用性产生了深远的影响。03 油页岩油页岩含有干酪根，一种沉积岩中发现的复杂有机化合物混合物，从中可以提取液态烃。干酪根不是原油，但可以被加工成原油替代品，或称为合成原油（syncrude），然后进一步加工成常用的石油产品。这一过程本身需要能源投入，这影响了其与原油的成本竞争力。油页岩矿床遍布全球，但世界上已知储量的 64% 集中在美国。随着世界能源价格上涨，油页岩将受到更多关注。04 细砂油砂主要位于加拿大和委内瑞拉，由类似糖浆的石油（沥青）组成，其开采和加工难度远大于传统石油。因此，需要采用非常规技术进行提取，如露天开采和原位开采。最常见的原位过程涉及用蒸汽加热沥青，降低粘度，使其能以更传统的方式被泵送出来。提取后，必须将沥青升级为较轻的合成原油，以便通过标准管道运输并进一步精炼。由于技术上更具挑战性、能源密集度更高，因此成本也更高，使得油砂成为一种非常规石油来源。05 煤炭煤炭满足了全球 25% 的能源需求，尤其是电力生成方面。不幸的是，它也是最大的二氧化碳排放源。按照目前的消耗率，世界的煤炭储量可以持续超过预计的 150 年。世界上超过 50% 的煤炭储量位于美国、俄罗斯、中国和印度。拥有超过 25% 的可开采煤炭，美国拥有世界上最大的煤炭储备。除了作为主要的热能和发电能源外，煤炭还有许多其他潜在用途。例如，煤炭是替代原油产品如化学品、汽油和柴油燃料的一种可行原料。将煤炭转化为其他产品使用的最常见过程是煤制液体（CTL）和气化（合成气）。CTL 创造了一种合成原油，可以通过传统方式进一步加工。合成气，也称为水煤气，可以直接替代天然气，或通过费托合成过程进一步加工成其他燃料、化学品或塑料。尽管煤炭目前是二氧化碳排放的主要来源，但目前正在进行研究，通过从发电厂或转化过程中捕获二氧化碳，并将其封存在地质构造中来减少这些排放。由于在转化过程中二氧化碳始终被包含，因此移除相对容易，从而成本效率高。全球范围内，采用减排/封存技术的公司可以通过税收节省和/或减排积分来抵消其成本。然后，二氧化碳可以被封存或用作提高石油或天然气采收率的技术，这具有双重好处，即提高采收率和进一步减少二氧化碳排放。煤制液体煤制液体（CTL）可以是一种直接技术，使用溶剂在热量和压力下溶解粉状煤炭，从而创造出一种合成原油，这种原油可以进一步加工成燃料和化学品。合成原油具有使用现有炼油厂和分配系统的潜力优势。06 天然气天然气主要由 70-90% 的甲烷组成，用于发电厂、家庭供暖、运输和塑料制造。天然气通常位于油田中，提供了部分石油位移压力。非常规天然气典型情况下，非常规天然气包括那些不使用先进技术难以开采的沉积物。非常规天然气包括：&bull 深层气（深度在15,000英尺或以下的沉积物）&bull 致密气（被限制在不透水的地质构造中，如非多孔岩石）&bull 含气页岩&bull 煤层甲烷&bull 甲烷水合物煤层煤层通常包含被困的天然气，这些气体曾经通过焚烧处理，但现在有许多用途。甲烷水合物甲烷水合物由被困在冰冻水晶体中的甲烷（天然气）组成。它们存在于海底沉积物中，以及加拿大和俄罗斯的永久冻土区域。也被称为“燃烧的冰”，如果能够开发出恢复这种能源的方法，这个潜在的燃料来源可能为世界提供大量的能源。07 合成气气化是一种将含碳原料（如煤或生物质）转化为合成气的过程，合成气由一氧化碳和氢气组成。合成气，曾被称为“水煤气”，在 20 世纪 50 年代前的美国和 70 年代的英国常被用于烹饪和供暖。与天然气相似，合成气可以直接用作相对清洁的燃料，或通过费托催化转化过程进一步加工成液体形式。煤或生物质的气化是通过以下吸热“水煤气”反应实现的：C + H2O → H2 + CO合成气的形成也可能是天然气转化为氢气的中间步骤：CH4 + H2O → CO + 3H2除了 CO 和 H2，合成气还可能含有二氧化碳和氮气，因此必须进一步净化才能用于生产化学品和燃料。一氧化碳和 H2 可以加工成甲醇和其他化学品。液态气化的一个缺点是，净化和转化过程能源密集，因此涉及额外的成本，以转化为燃料。费托合成过程费托合成过程涉及一氧化碳的氢还原反应，通过催化化学反应将气化得到的合成气转化为各种液态烃：(2n+1)H2 + nCO → CnH(2n+2) + nH2O（其中n是正整数）这些液态烃随后可以进一步加工成合成油或燃料。生物质气化（BG）与费托合成（FT）过程的结合因其在生产可再生生物燃料方面的巨大潜力而备受关注。08 乙醇乙醇，或称谷物酒精，主要用作燃料或燃料添加剂。乙醇通过特定类型的酵母发酵生产，这些酵母将糖代谢为乙醇和二氧化碳，反应如下：C6H12O6 → 2 CH3CH2OH + 2 CO2在巴西，大多数乙醇由甘蔗制成，而在美国，乙醇由玉米制成，玉米也是一种相对供应不足的食品。目前，正在研究从木质纤维素生产乙醇，木质纤维素由纤维素、半纤维素和木质素组成。这种类型的乙醇，称为纤维素乙醇，可以由非食品来源生产，如柳枝稷和木屑。09 甲醇甲醇可以是各种化学和燃料产品的原料。它也可以直接用作燃料或作为汽油添加剂，类似于乙醇。目前，大多数甲醇是由化石燃料（如煤和天然气）衍生的合成气生产的。它也可以很容易地扩展到非常规来源，如油砂、油页岩、煤层甲烷、致密气、甲烷水合物和生物质。通过以下反应，生物质替代方案将使甲醇成为一种可再生资源：生物质 → 合成气（CO，H2）→ CH3OH10 生物柴油生物柴油是一种通过将植物油或动物脂肪化学转化为脂肪酸甲酯（酯交换）制成的生物燃料，可以单独使用或与传统柴油混合使用。虽然生产生物柴油有几种方法，但最常见的是涉及甲醇和氢氧化钠的间歇过程：特别是在美国和加拿大，生物柴油最常见的标准是ASTM D6751。符合性测试通常需要气相色谱仪。11 甘油生物柴油的广泛使用导致了全球甘油过剩，甘油是植物油酯交换反应的一种副产品。甘油有许多常见用途，包括化妆品、药品、食品和饮料、溶剂、肥皂、润滑剂和纺织品。然而，正在进行研究以确定其他用途，如氢气和乙醇生产以及燃料添加剂。甘油的其他转化方法包括：氧化、氢化、氢解、醚化和缩合。12 热解/加氢作用在生物燃料行业，脂肪酸甲酯必须转化为碳氢化合物，以便更好地与现有炼油厂基础设施相兼容。热解是在没有氧气的情况下加热和分解有机材料的过程。快速热解，涉及非常快速的加热，是这个过程的更高效版本。碳氧键分解成更热力学稳定的二氧化碳，从而产生碳氢化合物。热解相比气化的一个优势是它需要较少的热量，因此能量消耗更少。一个缺点是高水分含量，必须在进一步处理前去除。加氢是指分子氢的催化反应，以去除氧键，从而产生碳氢化合物。这两个过程都产生了最终结果为更简单的化合物，然后可以进一步精炼成可再生的生物燃料，以及精细化学品和脂肪。引用1) U.S. Department of Energy. 2008.2) OilSands Discovery Centre. “The Oil Sands Story.” Feb.20083) Hagenbaugh, Barbara. June 2006 “High Cost of Oil CouldPut Many Jobs at Risk.” USA Today. June 2008.