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形成原因

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形成原因相关的资讯

  • 成都一生化实验室突发火灾 液体爆炸形成流淌火
    过火面积达4000平方米,火灾中幸无人员伤亡   ●消防部门直接从一家生产灭火泡沫的企业调集来两车泡沫,直接送到现场兑水,然后马上投入火场扑救。   ●起火的公司是四川省酿酒研究所生产科研基地。公司联合四川大学,建立了生化技术联合实验室。   18日下午5点过,成都温江区海峡科技园海科西路某生物科技有限公司突发火灾。大量储存各式易燃酒精的罐体出现爆炸、燃烧,并形成了流淌火。过火面积达4000平方米,共有13个消防中队投入紧急扑救。火灾中幸无人员伤亡。   远处可见浓烟 起火房屋坍塌   华西都市报记者在途经温江区南熏大道时,已远远看到事发地腾起的黑烟,引来不少路人围观。   事发公司的各方向路口都已设置了警戒线,民警和治保队员劝阻过路的市民和车辆,暂时不准人进入警戒区域。   尽管事发后已近2小时,那片建筑仍不时映出火光。建筑体有一面四五层高的巨大墙体,已被熏得变色,另几侧墙体则已不复存在。   记者后来从抢险现场相关人士处得知,起火后,存放这些化学品罐的房子出现了坍塌,成了一个流淌火燃烧的现场。   一位附近居民说,开始时有很大的浓烟,后来他看到了巨大的火团在那面巨大墙体处翻滚,火势十分猛烈,围观的人都不敢离得太近,生怕发生危险。   后来警察赶到现场,围观的人被劝离。而消防人员赶来扑救前,现场不时传出大大小小的爆炸声,每次爆炸后,火势就燃得更厉害。   扑救难度很大 爆炸形成流淌火   洒水车不断送水。而在实验室外的路边,当地调集来的一台推土机不停掘土,将路边一个水渠进行截断作业。工作人员说,这是为了防止火场内的泡沫水进入水源,造成水污染。   晚上8点过,现场仍有火光在闪,扑救工作还在进行中。据了解,此次火灾过火面积达4000平方米,相当于10个标准篮球场那么大。成都消防调集了崇州、青羊政府消防队在内的13个中队近200名官兵赶赴现场进行紧急扑救。   知情人士透露,事发的那个房子面积很大,堆放的酒精类液体非常多,有大桶也有小桶,燃烧后不少出现了爆炸,液体到处流淌形成了流淌火,建筑后来又出现了坍塌,给扑救带来极大难度。   消防部门调集了大量的泡沫消防车助阵。因燃烧面积大并有流淌火,泡沫用量很大,消防部门直接从一家生产灭火泡沫的企业调集来两车泡沫,直接送到现场进行兑水,然后马上投入火场扑救。   晚9点控制险情 原因正在调查   18日晚9点,险情得到控制,消防人员开始陆续撤离,仅留下一部分人员进行现场清理。   温江区提供的情况通报表明,灾情发生后,区消防、公安、应急办、安监局、科技园管委会等均到场展开抢险工作。火灾无人员伤亡报告,事故原因、过火面积、火灾损失在进一步调查之中。   记者了解得知,起火的这家公司是四川省酿酒研究所生产科研基地。公司专业从事酒用微量成份、生物发酵技术的研究、生产,以粮食、淀粉、植物油脂、蓖麻油、菜油、椰子油、棕榈油为原料,通过微生物发酵提取有机成份,公司联合四川大学,建立了生化技术联合实验室。
  • 多国科学家揭雾霾形成机制 中国治霾需增控NO2、NH3
    近期,一个由中国、美国和英国科学家组成的联合研究团队在《美国国家科学院院刊(PNAS)》发表文章,宣称找到1952年伦敦大雾及当前中国雾霾形成的主要化学机制。(来自网络)  人们知道由二氧化硫转化产生的硫酸盐是形成烟雾的主要原因,而具体转化机制并不清楚。该团队研究证实伦敦大雾是在多云的大气环境下,由二氧化氮促使二氧化硫转化为硫酸盐,从而形成危害性大雾。而中国当前雾霾的形成机制稍有不同,除了二氧化氮外,还有氨的参与,才能将二氧化硫转化为硫酸盐。  研究人员指出,该研究促进了对雾霾形成机制的正确理解,将为中国制定更加有效的雾霾监管行动发挥重要作用。当前,中国主要集中在二氧化硫的排放管控,而该研究提示出要同时减少二氧化氮和氨的排放将会产生更好的雾霾防控效果。  中国大气中的二氧化硫主要由发电厂排放,二氧化氮主要由发电厂和汽车产生,而氮主要由肥料和汽车的使用产生。
  • 复旦揭示沪大气污染粒子形成化学机制
    p   污染城市大气中的纳米微细粒子是怎样从不可胜数的空气分子形成的?最近,这件听起来无异于大海捞针的事情被复旦大学环境科学与工程系教授王琳和他的科研团队做成了。四年筹备,三年半实验与数据分析,两年持续观测,他们首次发现并证实了我国典型城市上海大气中的硫酸-二甲胺-水三元成核现象,揭示了我国典型城市上海大气污染纳米微细粒子形成,也就是所谓大气新粒子形成的化学机制,为我国大气颗粒物污染防治政策的制定提供了新的科学证据。 /p p   在此之前,污染城市大气中的大气新粒子形成事件的化学与物理机制一直是一个未解之谜。对于他们的发现,王琳给出了一个比喻:“这相当于我们从133倍于地球人口数的气体分子中找出了最关键的那2个,一个是硫酸分子,另一个是二甲胺分子,他们碰到一起,就可能发生大气新粒子形成事件了。”7月20日,研究结果以《中国典型超大城市的硫酸-二甲胺大气新粒子形成事件》(“Atmospheric New Particle Formation from Sulfuric Acid and Amines in a Chinese Megacity”)为题发表于国际顶级学术期刊《科学》(Science)。复旦大学环境科学与工程系博士生姚磊、芬兰赫尔辛基大学博士生奥尔加· 加尔马什(Olga Garmash)为共同第一作者,王琳为通讯作者。 /p p   攻坚克难:挑战大气新粒子形成事件的“世界未解之谜” /p p   大气PM2.5污染是关系国计民生的重要议题。在大众观念中,工厂和汽车的尾气排放是造成PM2.5颗粒物污染的主要原因之一,“这是由人类活动或者自然活动所带来的大气颗粒物直接排放,我们的‘术语’称之为‘一次排放’。”王琳介绍说,除了“一次排放”,在空气当中,时常发生着的,还有颗粒物的“二次形成”。 /p p   相较于“一次排放”,“二次形成”过程较为复杂。其形成过程大致分为两种:第一种过程指空气中的挥发性气体可通过化学反应生成饱和蒸气压较低的反应产物,这类物种会凝降在已有颗粒物的表面上,增加颗粒物的质量浓度 而另一种过程则会大幅增加颗粒物的数量浓度,大气中部分气体分子随机碰撞,通过分子间作用力或化学键而生成分子团簇,分子团簇的进一步生长则形成了纳米微细粒子,也就是大气新粒子,期间发生从气体到凝聚态的相变 这些纳米微细粒子的继续生长,则可以造成大气PM2.5污染。“‘二次形成’让大气中的颗粒物变得更‘重’、更‘多’,我们课题组目前主要关注变‘多’的过程,研究城市空气中的大气新粒子是怎么形成的。”王琳说。 /p p   近年来,相对洁净大气中的大气新粒子形成事件的大气化学机制被逐渐建立。然而,城市大气因其成分的复杂性和多样性,其中的大气新粒子形成事件的特征与洁净大气中的该类事件有着显著区别。在大气新粒子的形成过程中,从小于1纳米的气态前体物分子到1-2纳米左右的分子团簇再到几个纳米的纳米微细粒子,质量和粒径都十分微小,其大气混合比更是在兆分之一以下,这给科研人员开展原位、实时的测量提出了极大的实验挑战。 /p p style=" text-align: center "    img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/noimg/d331b5ae-e3db-4a6d-a4d9-06b481330ee8.jpg" title=" 图1.webp.jpg" / /p p style=" text-align: center "   图1.应用硝酸根试剂离子化学电离-飞行时间质谱技术所识别的大气痕量物种的质量亏损图。 /p p   “通过测量3纳米以下颗粒物的浓度来判断大气新粒子形成事件是否发生已经很难了,还要想办法把与这一过程相关的气态前体物和分子团簇的化学组分测出来,再识别其中哪些分子和分子团簇对这一事件有着比较直接相关的贡献。”从测量到识别再到形成机制的推导,每一个步骤的推进都是一次“难上加难”的“拓荒”,因此城市大气中的大气新粒子形成事件的化学与物理机制一直是一个未解之谜,是大气化学研究领域的难点之一。 /p p   利用国际上最新发展的纳米颗粒物粒径放大技术,从2014年3月到2016年2月,王琳团队针对这一难题在上海开展了长达两年的连续大气观测。“我们就在复旦大学邯郸校区第四教学楼的楼顶做(实验),那里有一个环境系的大气超级观测站。”但这一技术还远远未发展到高度自动化的“黑箱”阶段,只有使用者对仪器有深入了解并积累了丰富的使用经验,才能在一定程度上保障测量数据的准确性和真实性。 /p p   进行大气外场观测、成功捕获信息是研究“攻坚克难”的关键性“播种”环节,要想让种子“生根”“发芽”到最终“结果”,还需要持续不断的“浇灌”。 /p p   “我们做了两年观测,其中在2015-2016年冬季还使用了包括飞行时间质谱在内的更多仪器设备,进行了加强观测,积累下来的数据少说也有几百个G了。”王琳说,数据分析、现象识别和信息甄别也是一项大工程。从2016年3月到2017年7月,他们和来自芬兰赫尔辛基大学的合作者一起,花了一年半的时间,才完成了对收集来的海量数据的系统整理和深入分析。 /p p   功夫不负有心人,三年半的时间,王琳团队终于收获累累硕果:他们测得了上海城市大气中1-700 纳米区间大气颗粒物的粒径分布浓度,获得了大气新粒子的形成速率和成长速率 并应用大气常压界面-飞行时间质谱和硝酸根试剂离子化学电离-飞行时间质谱技术,测量了大气新粒子形成事件期间大气中性和带电分子团簇的化学组分。 /p p   研究结果表明在我国典型城市上海大气新粒子的形成过程中,一个气体硫酸分子和一个二甲胺分子随机碰撞,通过氢键形成稳定的分子簇,分子簇通过与其他硫酸分子、二甲胺分子或其他硫酸-二甲胺团簇的碰撞继续生长 一定尺寸以后,其他物种(例如极低挥发性有机化合物)开始加入这个过程,并最终形成大气新粒子。 /p p   研究中还观测到了世界各地大气外场观测中最高的硫酸二聚体质谱信号,并识别了多个关键硫酸-二甲胺分子团簇,所得的上海大气中新粒子形成速率与实验室中硫酸-二甲胺-水三元成核模拟实验所得的新粒子形成速率具有一致性。这是首次在外场观测中发现并证实硫酸-二甲胺-水三元成核机制可以用于解释我国典型城市大气中的大气新粒子形成事件。 /p p style=" text-align: center "    img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/noimg/fb72a874-82a6-4501-aedb-5e1a5ec581db.jpg" title=" 图2.webp.jpg" / /p p style=" text-align: center "   图2. 外场观测所测得的大气新粒子形成速率与实验室模拟的对比。 /p p   七年磨剑:坚守孕育大气污染防治的新希望 /p p   据介绍,这一研究由复旦大学环境科学与工程系上海市大气颗粒物污染防治重点实验室、复旦大学大气科学研究院教授王琳团队与芬兰赫尔辛基大学教授马库· 库马拉(Markku Kulmala)团队、南京信息工程大学、上海市环境监测中心、上海市气象局、上海市环境科学研究院、美国飞行器公司(Aerodyne)合作完成。研究成果有望解释高污染城市大气中的大气新粒子形成事件,从而为我国的大气颗粒物污染尤其是大气颗粒物的二次形成提供潜在的防治措施,也有助于更好地理解我国的雾霾污染和更大尺度上的全球气候变化。 /p p   “对我们的研究来说,环境相关性是至关重要的,自然环境中不可控的因素太多了,往往需要很长时间只能做一件事情。”从2014年3月项目正式启动,到2017年7月成果初显,王琳和他的团队一个项目做了三年半,实际上,这个项目花的时间远不止这么多。 /p p   “我在美国做博士后的时候已经开始开展相关的课题了,那时候也预感到仪器设备的发展可能在近期会有一次突破,所以一直在等待机会。”2011年1月,王琳作为第一批“青年千人”扎根复旦,但在回复旦以前,他就开始为了这个项目四处忙碌。联系厂家、购置仪器、熟悉仪器的性能、熟练相关操作等准备工作并不简单,王琳说,相较于直接花在做实验上的时间,前期准备时间更长。 /p p   在复旦的前七年时间里,王琳把一大半的精力都投在了这个项目上,但前几年的研究几乎看不到任何回报,很少有直接可见的文章产出。“我心里着急的很,但幸好复旦的科研环境还是比较宽松的,系里的前辈也都很支持我做这件事情,没有人掰着手指头数我发了几篇文章,催着我一定要出成果。”王琳很感激这种理解和支持:国家青年千人计划的启动资金资助、国家自然科学基金委的连续滚动支持、上海市各方同仁的通力合作、依托复旦大学而建的上海市大气颗粒物污染防治重点实验室五十多位同事共同打造的研究平台,让他做成了这件“拖得很久”又“很难做”的事情。 /p p   “我们做环境研究的,讲究做出来的科研成果在真实环境中有应用,是在真正的环境中发生的过程,而不是一个只会在实验室中发生的科学实验。”这也是王琳及其团队坚持在成分复杂多样的城市大气中开展此项研究的原因。“我们的研究成果和每个人的日常生活息息相关。” /p p   王琳认为,在中国典型的城市环境中,除了加强对污染物一次排放的监测和管理,对污染物的二次形成也应予以同样程度的关注和重视。得益于此项研究中提出的化学机制,参与大气新粒子形成过程中的关键化学物种将得到更有针对性的控制,从而有望有效地降低空气中颗粒物的数量浓度,减轻我国的大气颗粒物污染。另外,从更大的维度来看,将这一机制运用于全球气候模式中,能够更好地模拟全球大气颗粒物乃至云凝结核的数目,更好地理解整个地球的气候变化趋势。 /p p   谈及项目之后的发展,王琳说:“我们的研究还有很多值得进一步探索的地方,这个项目之后还会继续。”他希望,在现有的硫酸-二甲胺-水三元成核化学机制框架下,能进一步明确我国城市大气新粒子形成事件中的前体物主控因素,理解城市大气新粒子形成事件与雾霾形成的关系,从而助力国家推出更有针对性的污染防控措施。 /p
  • 劣质餐盒形成完整链条 “毒”超标百倍
    记者暗访揭开一次性餐盒利益链条   西岗区某大型批发市场,几十家店铺比邻而居。记者在这些店铺中暗访发现至少11家经营餐盒的商家,其中5家不仅出售合格一次性餐具,同时也销售伪劣餐盒 另外5家全是伪劣餐盒,只有一家专门销售合格餐盒。   第一家   架子上摆放很多一次性餐盒,规格不一,一名老板模样的中年妇女极力推销,“这些可都是降解餐盒”。记者用手摸了摸,还故意“不小心”撕碎一角,闻到一股刺鼻味道。老板说,“别看不太结实,但是便宜啊,才80元一箱”。   第二家   餐盒种类同前两家的差不多,记者随口问,“这些餐盒都是哪产的?”老板透露,“这些餐盒都是外地产的,大部分都是南方的,在大连生产成本太高,不划算。”   第三家   当记者问老板娘是否卖一次性快餐盒时,老板娘先是警惕地打量一番,然后才说有。一名男子很快从梯子爬到二层阁楼,取下一沓塑料餐盒。记者用手一摸感觉很软,更没印QS标志。“你要多少?65元一箱。”老板娘趁机推销,“每箱能有六七百个,很多小饭店都用这种盒装米饭。”记者随后买了一沓,留作待检样品。   第四家   一位中年男子自称老板并热情招待了记者,“这些都是环保餐盒,放心用。”老板告诉记者,他卖的都是合格产品。记者随手拿起一种中型餐盒,发现不仅材料坚硬结实,手感好,并且还印有QS标志。当然价格也高,“220元一箱,一箱是1000个,保质保量。”   第五家   记者看到货架上摆了一些塑料餐盒样品。老板从二楼取下一箱。记者发现这个包装箱外表连生产厂家、生产日期、地址、联系方式都没有。餐盒材质发软,粗糙。店主透露了一个秘密——这些伪劣餐盒竟然是他自家厂子生产的。   3月22日,阳光很好,黄波坐在高尔基路旁一间茶楼的窗边翻看当天报纸,他的目光聚集在一篇篇幅不长的报道上,《中国一次性餐盒一半不合格》。“不惜泡吧,80%也不止!”这个曾从事餐具生意多年的中年人有些激动,“你上批发市场看看,有几家卖正经餐盒的?你进饭店瞅瞅,有几家不用伪劣产品的?”记者随后暗访发现,在大连市一些餐具批发市场,伪劣餐盒堂而皇之摆上柜台。记者随机抽样送质检部门检测,其中一些有毒物质超标至少百倍!   揭底:劣质餐盒形成完整链条   “大连市区几乎所有一次性餐盒都是从这里批发销售的,每天销售量在10万个以上。因为劣质餐盒的廉价,存在不小的市场空间。”按照黄波的话,记者又接连暗访了多个饭店、小吃店,发现使用明显不合格餐盒的比例几乎高达60%—80%,还有餐馆在使用2002年已被禁止使用的发泡餐盒。   记者在暗访中还发现,生产、销售、流通、回收,一次性塑料餐盒已经形成了一个无形的利益链条。3月24日下午5时许,记者来到长春路附近的一个废品回收站,询问是否收塑料餐盒,其中一个男子告诉记者,“收,如果餐盒里面没食物没残余,一公斤七毛钱,如果里面有东西,一公斤五毛钱。”   “这回收来的塑料餐盒能做什么用?”记者与该男子攀谈起来。“我们自己有加工厂,把这些收来的塑料餐盒粉碎,加工成颗粒,然后就有生产餐盒的厂家来收,回去再做成餐盒卖。”该男子透露。   检验:有毒餐盒至少超标100倍   3月23日下午,记者带着买来的4种塑料餐盒来到大连市质量监督检验所,请专业人员对这些塑料餐盒进行现场检测,结果发现,送检的伪劣餐盒其最主要一项指标——乙酸蒸发残渣溶出量“超过国家标准至少100倍”。“就这样的餐盒还敢公然在盒盖上印着‘降解’、‘环保’的字样?”市质检所国家包装检测中心工程师姜浩多年来一直与有毒餐盒打交道,“除了印有快餐盒字样外,其他什么信息也没有,箱子就‘违章’了,里面还能是合格产品?”   “当一些化学元素添加较多时,比如碳酸钙、滑石粉等,就会发生塑化不良现象。”姜浩指着餐盒说,“你再看这黑点,都是原料纯度不够、杂质多、工艺温度没有控制好造成的。当然,也有可能是工业废渣造成的。”“接下来就该做试验了。”根据2009年12月1日起正式实施的《塑料一次性餐饮具通用技术要求》,餐盒分别在4%乙酸及正己烷条件下蒸发残渣溶出量不得大于30mg/L。其中乙酸蒸发残渣超标说明被测物中添加的矿物质,如碳酸钙、滑石粉等含量超标,正己烷蒸发残渣超标则说明添加的石蜡中多环芳烃致癌物含量超标。   对于这些餐盒中的有毒物质到底达到怎样一个程度,姜浩表示,“至少超标100倍。”   危害:长期使用无异于慢性毒药   存在质量问题的不只是记者购买的餐盒。采访中一位业内人士告诉记者,目前,在大连市场上流通的一次性餐盒合格率很低,主要存在的问题是添加了过量的碳酸钙。   姜浩告诉记者,合格的餐盒是用聚丙烯树脂、色母料以及少量的碳酸钙制成的,其中碳酸钙的比例大概占20%~30%,而不合格的餐盒中碳酸钙的比例能占到70%以上,碳酸钙比例过大,在遇到水、油或加热浸泡后就会从餐盒中析出来附着在食物上被吃掉。   对此,环保专家董金狮在接受本报记者采访时也表示,工业碳酸钙里含铅,会对人的血液系统,比如肝脏以及儿童的智力发育有很大影响。同时,碳酸钙和滑石粉遇酸后,容易溶解到食物中,人长期误食,会形成胆结石、肾结石等疾病。石蜡就更可怕了,对人体有致癌作用。可以说,一个小小的劣质餐盒,实际上就是一个微型的毒品加工厂。”   此外,食品安全专家、中国农业大学食品科学与营养工程学院何计国教授在接受记者采访时表示,一次性发泡塑料餐盒主要原料是聚苯乙烯,在达到65摄氏度的时候,其中会有一些游离状态的苯乙烯以及一种名为“二恶英”的致癌物质迁移出来,二恶英的毒素是砒霜的100倍,属于一级致癌物,累积到一定程度,可直接置人于死地。同时,这些餐盒盛装热食时还会释放出其他一些有毒物质,对人体中枢神经系统产生一定的损害。   “甚至有一些劣质餐盒的原料来源是不明的。”对此,大连市工商局消保处相关负责人说。“我们怀疑有些餐盒所使用的塑料原料来自医院的医疗垃圾,如输液管、塑料针管、药瓶等。还有的里面掺杂了废工业塑料,或者塑料农药瓶等。这样的餐盒会携带大量病菌。”该负责人说。   探究:“每个人都在不经意间助其死灰复燃”   “政府主管部门多年来不断打击有毒餐盒,但有毒餐盒还是占据很大的市场。”在采访中,相关人士普遍认为,标准不明确、执法缺依据、处罚不严厉、市民认识少等诸多原因共同造成了目前这种有毒餐盒屡禁不止的现象。   “不是我们力度不够,而是需要多部门协调配合行动才行。”接受本报记者采访时,大连市一位执法人员这样说。对此,姜浩也表示,一些小贩和快餐店,为迎接有关部门检查甚至做两手准备,摆上质好餐盒,藏起劣质餐盒,让检查部门徒劳无功。“劣质餐盒的批发者与购买者之间的单线私下联系也成为我们整治的阻碍之一。”对此,大连市工商局消保处负责人称。更重要的是,消费者对劣质餐盒了解不充分,无意间使用了劣质餐盒,“每个人都在不经意间帮助这些有毒餐盒死灰复燃”。   记者还了解到,目前我国法律法规对于此类违法行为处罚过轻,也是造成制假售假者肆无忌惮的原因之一。“按规定,抓到毒餐具按货值三倍罚款。”大连一正规餐盒生产厂负责人于连江认为,这根本起不到杜绝毒餐盒的作用。   去年6月1日,《食品安全法》正式实施,在环保专家董金狮眼中,这无异于一把“尚方宝剑”。今年315期间,他将两家劣质餐盒生产厂家告上了法庭,要求两家企业支付十倍赔偿金。据悉,这是我国消费者利用《食品安全法》作为依据首次进行消费维权。   “我要的不是赔偿,我只想看到所有的劣质有毒餐盒在中国彻底消失!”董金狮说。   八招辨出有毒餐盒   一摸:盒子内壁粗糙,手感发涩,这说明内壁上有固体物残留 对光照射,盒面材质内有明显不规则小黑点。   二折:一折会出现白色的蜡印。   三撕:劣质餐盒摸上去软绵绵的,而且轻轻一撕就会破。   四闻:撕开的口子闻上去有刺鼻的味道,甚至刺眼睛。   五漏:遇热会变形,还存在渗油渗水现象。   六沉:撕裂后放入水中容易下沉(合格产品比重小于1,不会下沉)。   七看价格:合格餐盒价格在0.2元以上,劣质餐盒价格多在0.1元以下。   八看证书:合格的一次性餐盒拥有质检等部门颁发的合格证书等证明。
  • 天平称量不精准的3大原因
    天平称量不精准的3大原因!有时候工作做得再精细,检测结果却还是不让人满意。最后我们发现,原来一开始称量的时候,数据就是错的。那么造成实验室分析样品称量不精准的原因有哪些呢?总结来看,大体可分为分析天平没校准、环境及样品物理因素影响、和操作不当等三个方面的原因。所以,称不准就从这几方面来找原因吧。1、分析天平在使用前没有经过校准一台分析天平在使用之前,首先要确认它的正确性是否合格,否则该天平所称量的正确性得不到保证。分析天平从首次使用起,应对其定期校准。连续使用的天平,大约每星期校准一次。校准时应按规定程序进行,必须使用标准砝码进行校准,否则将起不到校准的作用。 2、分析天平安装不正确在安装分析天平时首先要选择选防尘、防潮、防震、防风、防晒、恒温的房间作为天平室。 其次,天平应安放在牢固可靠的工作台上,并选择适当的位置安放。天平安装前,应按装箱清单进行清点,看各部件是否齐全、完好,并对天平的所有部件进行仔细清洁。 安装时,应参照天平的说明书正确装配天平。 安装完毕后,应再次检查各部分安装是否正常,然后检查电源电压是否符合天平的要求,打开天平检查是否正常。 3、环境及样品的物理因素影响在使用分析天平进行称量的过程中,环境和物理因素会对称量结果产生干扰,如温度、样品挥发、吸湿、磁力、静电等的干扰。 (1)温度的变化对分析天平的影响如果在称量过程中发现显示值单方向漂移,就有可能是温度变化所产生的影响。若样品与周围环境之间的温度存在差异,则这个温度差异就会导致沿称重容器流动的气流。 空气沿着容器外侧流动产生一个向上的作用力,这个力就导致称重结果产生错误:样品在动态浮力作用下,称得的重量比实际要轻。这个作用直到温度平衡形成以后才会终止。当把样品从干燥炉或冰箱中取出以后,要等到样品温度与实验室或称量室温度一致时才可以称量。 样品要放在表面积尽可能小的去皮容器中,取放称量容器要使用镊子夹取,而不能将手放入称量室中。 (2)样品吸湿或挥发对称量结果的影响如果在称量的过程中显示值单方向持续漂移,则可能测量的是挥发性或吸湿性样品。若样品吸湿性较强,则重量会增大;若被测量样品属易挥发物质,则重量会减小。 对于吸湿性或挥发性样品可使用细颈容器,给容器加盖或上塞,使用清洁干燥的称重容器并保持称盘上不粘有灰尘、污染物及水滴。 (3)样品或容器带静电对称量结果的影响如果每次称量都显示不同的称量结果或显示值不稳定,或称量结果的重复性差,则可考虑是称量容器或者样品带有静电。静电现象的影响将使每次称量时称重容器均显示不同的重量,结果的重复性很差。具有高绝缘度的材料如玻璃、塑料制的称重容器等容易带静电。 这种带电现象主要是由于样品或容器在搬运过程中搅拌或摩擦产生的,而且一旦带电则排除电荷会非常缓慢,在相对湿度低于40%的干燥空气中出现样品或容器带静电的几率会增加。通常可采用打开加湿器或适当调节空调系统来增加空气湿度,把称重容器放在金属容器内再进行称量,设法给分析天平接地等措施,来去除或屏蔽称重样品上的静电。 (4)使用者操作不当造成称量不准确称量前没有检查,盲目称量。称量前应检查天平是否正常,天平是否水平,称盘是否洁净,显示是否归零等等。解决这一问题,要严格按天平使用要求进行操作。 4、小结 造成实验室分析样品称量不精准的原因大致就可分为上述三个方面的原因。所以,如何你也有称不准的现象,就从这几方面来找原因吧。
  • PCR污染原因及解决方法
    一、污染原因 1. 标本间交叉污染:标本污染主要有收集标本的容器被污染,或标本放置时,由于 密封不严溢于容器外,或容器外粘有标本而造成相互间交叉污染 标本核酸模板在提 取过程中,由于吸样枪污染导致标本间污染 有些微生物标本尤其是病毒可随气溶胶或形成气溶胶而扩散,导致彼此间的污染。 2. PCR试剂的污染:主要是由于在PCR试剂配制过程中,由于加样枪、容器、双蒸水 及其它溶液被PCR核酸模板污染。 3. PCR扩增产物污染.这是PCR反应中最主要最-常见的污染问题.因为PCR产物拷贝量 大(一般为1013拷贝/ml),远远高于PCR检测数个拷贝的极限,所以极微量的PCR产物 污染,就可造成假阳就可形成假阳性。 还有一种容易忽视,最可能造成PCR产物污染的形式是气溶胶污染 在空气与液体面摩 擦时就可形成气溶胶,在操作时比较剧烈地摇动反应管,开盖时、吸样时及污染进样 枪的反复吸样都可形成气溶胶而污染.据计算一个气溶胶颗粒可含48 000拷贝,因而由 其造成的污染是一个值得特别重视的问题。 4. 实验室中克隆质粒的污染:在分子生物学实验室及某些用克隆质粒做阳性对照的检验室,这个问题也比较常见.因为克隆质粒在单位容积内含量相当高,另外在纯化过程中需用较多的用具及试剂,而且在活细胞内的质粒,由于活细胞的生长繁殖的简便性及具有很强的生命力.其污染可能性也很大。 二、污染的监测 一个好的实验室,要时刻注意污染的监测,考虑有无污染是什么原因造成的污染,以便采取措施,防止和消除污染。 1. 阳性对照:在建立PCR反应实验室及一般的检验单位都应设有PCR阳性对照,它是PCR 反应是否成功、产物条带位置及大小是否合乎理论要求的一个重要的参考标志.阳性 对照要选择扩增度中等、重复性好,经各种鉴定是该产物的标本,如以重组质粒为阳 性对照,其含量宜低不宜高(100个拷贝以下)。但阳性对照尤其是重组质粒及高浓度阳 性标本,其对检测或扩增样品污染的可能性很大.因而当某一PCR试剂经自己使用稳 定,检验人员心中有数时,在以后的实验中可免设阳性对照。 2. 阴性对照:每次PCR实验务必做阴性对照.它包括①标本对照:被检的标本是血清就用 鉴定后的正常血清作对照 被检的标本是组织细胞就用相应的组织细胞作对照。②试剂 对照:在PCR试剂中不加模板DNA或RNA,进行PCR扩增,以监测试剂是否污染。 3. 重复性试验。 4. 选择不同区域的引物进行PCR扩增。 三、防止污染的方法 1. 合理分隔实验室:将样品的处理、配制PCR反应液、PCR循环扩增及PCR产物的鉴定等步骤分区或分室进行,特别注意样本处理及PCR产物的鉴定应与其它步骤严格分开。最-好能划分:①标本处理区;②PCR反应液制备区;③PCR循环扩增区 ④PCR产物鉴定区。其实验用品及吸样枪应专用。实验前应将实验室用紫外线消毒以破坏残留的DNA或RNA。 2. 吸样枪:吸样枪污染是一个值得注意的问题.由于操作时不慎将样品或模板核酸吸 入枪内或粘上枪头是一个严重的污染源,因而加样或吸取模板核酸时要十分小心,吸 样要慢,吸样时尽量一次性完成,忌多次抽吸,以免交叉污染或产生气溶胶污染。 3. 预混和分装PCR试剂:所有的PCR试剂都应小量分装,如有可能,PCR反应液应预先 配制好,然后小量分装,-20℃保存。以减少重复加样次数,避免污染机会.另外,PCR试剂,PCR反应液应与样品及PCR产物分开保存,不应放于同一冰盒或同一 冰箱。 4. 防止操作人员污染,使用一次性手套、吸头、小离心管应一次性使用。 5. 设立适当的阳性对照和阴性对照,阳性对照以能出现扩增条带的最低量的标准病 原体核酸为宜,并注意交叉污染的可能性,每次反应都应有一管不加模板的试剂对照 及相应不含有被扩增核酸的样品作阴性对照。 6. 减少PCR循环次数,只要PCR产物达到检测水平就适可而止。 7. 选择质量好的Eppendorf管,以避免样本外溢及外来核酸的进入,打开离心管前 应先离心,将管壁及管盖上的液体甩至管底部。开管动作要轻,以防管内液体溅出
  • 样品称量不精准的4大原因
    样品称量不精准的4大原因有时候工作做得再精细,检测结果却还是不让人满意。最后我们发现,原来一开始称量的时候,数据就是错的。那么造成实验室分析样品称量不精准的原因有哪些呢? 1.分析天平在使用前没有经过校准 一台分析天平在使用之前,首先要确认它的正确性是否合格,否则该天平所称量的正确性得不到保证。分析天平从首次使用起,应对其定期校准。连续使用的天平,大约每星期校准一次。校准时应按规定程序进行,必须使用标准砝码进行校准,否则将起不到校准的作用。 2.分析天平安装不正确 在安装分析天平时首先要选择选防尘、防潮、防震、防风、防晒、恒温的房间作为天平室。 其次,天平应安放在牢固可靠的工作台上,并选择适当的位置安放。天平安装前,应按装箱清单进行清点,看各部件是否齐全、完好,并对天平的所有部件进行仔细清洁。 安装时,应参照天平的说明书正确装配天平。 安装完毕后,应再次检查各部分安装是否正常,然后检查电源电压是否符合天平的要求,打开天平检查是否正常。 3.环境及样品的物理因素影响 在使用分析天平进行称量的过程中,环境和物理因素会对称量结果产生干扰,如温度、样品挥发、吸湿、磁力、静电等的干扰。 1)温度的变化对分析天平的影响 如果在称量过程中发现显示值单方向漂移,就有可能是温度变化所产生的影响。若样品与周围环境之间的温度存在差异,则这个温度差异就会导致沿称重容器流动的气流。 空气沿着容器外侧流动产生一个向上的作用力,这个力就导致称重结果产生错误:样品在动态浮力作用下,称得的重量比实际要轻。这个作用直到温度平衡形成以后才会终止。当把样品从干燥炉或冰箱中取出以后,要等到样品温度与实验室或称量室温度一致时才可以称量。 样品要放在表面积尽可能小的去皮容器中,取放称量容器要使用镊子夹取,而不能将手放入称量室中。 2)样品吸湿或挥发对称量结果的影响 如果在称量的过程中显示值单方向持续漂移,则可能测量的是挥发性或吸湿性样品。若样品吸湿性较强,则重量会增大;若被测量样品属易挥发物质,则重量会减小。对于吸湿性或挥发性样品可使用细颈容器,给容器加盖或上塞,使用清洁干燥的称重容器并保持称盘上不粘有灰尘、污染物及水滴。 3)样品或容器带静电对称量结果的影响 如果每次称量都显示不同的称量结果或显示值不稳定,或称量结果的重复性差,则可考虑是称量容器或者样品带有静电。静电现象的影响将使每次称量时称重容器均显示不同的重量,结果的重复性很差。具有高绝缘度的材料如玻璃、塑料制的称重容器等容易带静电。 这种带电现象主要是由于样品或容器在搬运过程中搅拌或摩擦产生的,而且一旦带电则排除电荷会非常缓慢,在相对湿度低于40%的干燥空气中出现样品或容器带静电的几率会增加。通常可采用打开加湿器或适当调节空调系统来增加空气湿度,把称重容器放在金属容器内再进行称量,设法给分析天平接地等措施,来去除或屏蔽称重样品上的静电。 4.使用者操作不当造成称量不准确 称量前没有检查,盲目称量。称量前应检查天平是否正常,天平是否水平,称盘是否洁净,显示是否归零等等。解决这一问题,要严格按天平使用要求进行操作。 说到称量,不得不提增量法、减量法。 1)什么是增量法? 增量法也叫直接称量法,主要用于待测样品给出一称量范围的非吸湿等不一变质试样或试剂的称量。本方法类似于指定质量称量法,即用药勺取试样放在已去皮重的清洁而干燥的表面皿或硫酸纸等容器上,一次称取一定量的试样,所得读数即为试样质量,转移试样时必须全部转至容器中,不得在称量容器上遗留。 直接称样法还需要注意啥呢? ①当待测样是含油脂或水分较高的试样时,不得使用电光纸和硫酸纸做为容器称取样品。 ②灼烧产物都有吸湿性,应在带盖的坩埚中快速的称量完毕。 ③待称物温度较高的,称量结果一般小于真实值,故烘干或灼烧的器皿必须在干燥器内冷至室温后再称量。要注意在干燥器中不是绝对不吸附水分,只是湿度较小而已,应掌握相同的冷却时间,如都为45分钟或1小时,而它们暴露在空气中会吸附一层水分,使重量增加。空间湿度不同,所吸附水分的量也不同,故要求称量速度要快。 2)什么时候使用减量法? 在分析过程中,许多试剂或待测样易被空气中的O2、NO2、H2S、SO2等氧化或还原,有些待称物质易与空气中的CO2、NH3等起作用,有些易受空气中水蒸气的影响或试样本身的挥发性等,引起质量变化,而试剂和样品的变质是化学分析中产生误差的重要原因之一。 例如,大多数无机试剂中的“亚”化合物以及有机试剂中的盐酸羟胺、抗坏血酸等具有强还原性的化合物,易为空气中的氧所氧化,而KOH、丁二胶等强碱、砷酸纳等强碱盐易吸空气中的CO2后变质。此外,胍、水合阱等有机试剂也能吸收一部分CO2上述各类型待称物质及同一试样连称几份的情况易采用减量法称量法。 3)称量方法你做的对吗? 在称量瓶中装入一定量的固体试样,例如,要求称2份0.4000-0.6000克试样。取约1.2000克左右试样装入瓶中,盖好瓶盖,将称量瓶放在天平盘上,称出其重量。取出称量瓶在容器(一般为烧杯或锥形瓶)上方,使称量瓶倾斜,打开瓶盖,用夹盖轻敲瓶中上缘,渐渐倾出样品,估计已够0.4000克时,在一面轻轻敲击的情况下,慢慢竖起称量瓶,使瓶口不留一点试样,轻轻盖好瓶盖(这一切都要在容器上方进行,防止试样丢失),放回天平盘上,读数记录差减值。如一次减掉不够0.4000克,应再倒一次,但次数不能太多,如倒出试样超过要求值,不可借助药勺入回,只能弃去重称。按上法称取下份试样。液体试样可以装在小滴瓶中用减量法称量。 4)增量法、减量法优缺点 增量法的优点是可以一次到位,且指定称量重量的时候只能用增量法,因为减量法无法判断一次倒出多少,但是增量法的的缺点是必须有洁净的容器,因为有水没有干燥的容器是不能放上分析天平的,水在挥发的过程中天平的最后一位都会发生变化。减量法相对来说平行测量的几组可能加入的质量差别较大,但并不影响实验精度,减量法相对较常用一些。
  • 导致电子天平无法显示的原因及解决方法
    实验室电子天平是精密仪器,客户常常报怨这种问题或那种问题的,出现问题一般都是需要专业的人员才能维修,我们客户自己能不能自行解决呢?电子天平普通常规出现的问题有开机后完全无显示,以下给大家详细介绍7种无显示的常见现象的原因:      1、开启问题_开启后完全无显示      (1)天平放置的环境太差改善环境;      (2)天平菜单中的参数设置不好调入菜单后,用&ldquo RESET&rdquo 功能,正确退出菜单,回到出厂设置;      (3)称重室内留有手的体温尽量减少这一人为因素      (4)被称量物体的温度未与天平达到等温将样品放置在天平旁等温。      (5)样品存在吸水性、放水性、静电、磁性&hellip &hellip 等特性。参照&ldquo 梅特勒&mdash 托利多天平正确称重/电子分析天平,克服上述影响,才能正确称量和微量天平的正确使用&rdquo      2、开启问题_开启后完全无显示:      (1)天平放置的环境太差:环境因素包括:振动、气流、温度、外部磁场,必须改善上述环境,关闭称量室的防风窗,天平才能正常工作。      (2)天平菜单中的参数设置不好:调入菜单后,用&ldquo RESET&rdquo 功能,正确退出菜单,回到出厂设置;      3、开启问题_开启后完全无显示:      1、干燥剂的吸水和放水形成了不同方向的气流,引起了空气浮力的变化,导致称量不稳定,应该将称量室内的干燥剂移走保持稳定的称量环境;      4、开启问题_开启后完全无显示:      (1)未装称盘:断电后,先装正确的称盘,再开启天平;      (2)称盘错:用符合该天平的正确称盘      (3)称盘与防风圈相碰:因安装不当产生的原因,请找出相碰的原因重新正确安装。      5、开启问题_开启后完全无显示:      (1)电源插座上没有220V电流接通交流电座;      (2)交流适配器出错,选择适合我国工作的220V~交流适配器(外接变压器);AB-S/A8-1.4v~50/60HZ6VA;PB-S/A9.5-20VDC6W;AB/PB/GB9.5-14.5V50/60HZ1.5VA;      (3)交流适配器烧毁,更换交流适配器;      6、开启问题_开启后完全无显示      (1)校准数据丢失,重新校准天平;      (2)瞬时干扰影响;      7、开启问题_开启后完全无显示:      采用内校的天平,AB-S/A,PB-S/A;采用外校的天平,AB/PB/GB/SB;      (1)天平放置环境太差防风窗未关闭,改善天平的放置环境,关闭所有防风窗      (2)校准特点:AB-S/A天平1小时预热后,做第一次自动校准;第二次环境是天平开启2小时后;然后天平保持通电状态150小时后,准时自动校准如有需要,可以随时手动触发校准(内校)。      (3)校准出错:AB/PB/GB/SB用了错误、的外部砝码进行外校。在进入外校程序时,天平会出现一个闪动的砝码数值,使用这一数值的砝码进行外校。(4)AB-S/APB-S/A天平显示器右上方出现&ldquo CALL&rdquo :当显示器上出现&rdquo CALL&ldquo 时,显示器使天平现在工作不准了,需要做内校了。作完内校后&ldquo CALL&rdquo 会自动消失。      我们在选购及使用电子天平时必须考虑精度等级。对称量范围的要求:选择电子天平除了看其精度,还应看最大称量是否满足量程的需要。通常取最大载荷加少许保险系数即可,也就是常用载荷再放宽一些即可,不是越大越好。 下面为欧洲瑞德威电子天平的图片
  • 藉由以GDA和SnO2形成的分子桥接触的材料介面达成高效且稳定的太阳能电池
    █ 重点摘要最近,陕西师范大学向万春团队利用光焱科技公司的测试设备,开发出以甘蓝胺(GDA)埋入SnO2/钙钛矿界面上分子桥优化钙钛矿太阳电池。该研究结合先进的测试设备与材料开发策略,实现了电池转换效率从22.6%提升到24.7%,并显著改善了稳定性。1. 使用分子改性剂甘蓝胺(GDA)在SnO2/钙钛矿的埋底界面上构建分子桥,从而产生优异的界面接触。2. 通过GDA和SnO2之间的强烈相互作用实现的,明显调节能级。此外,GDA可以调节钙钛矿晶体的生长,产生晶粒尺寸增大且无针孔的钙钛矿薄膜,缺陷密度显着降低。3. 经过 GDA 修改的钙钛矿太阳电池表现出开路电压(接近1.2V)和填充因子的显着改善,从而使功率转换效率从 22.6% 提高到 24.7%。此外,GDA 器件在最大功率点和 85°C 热量下的稳定性均优于对照器件。█ 研究背景钙钛矿太阳能电池因具理论上可达25%的高转换效率,受到广泛关注,但钙钛矿材料易受温湿度影响降解,SnO2与钙钛矿界面难以实现有效电荷传输,使实际效率较预期低,制约了商业化进程。如何提升钙钛矿太阳电池转换效率和长期稳定性是当前研究热点。充分发挥精密量测设备的优势,开发高性能钙钛矿材料与界面工程技术,实现电池效率和稳定性的同步提升,是目前的研究方向。█ 研究成果陕西师范大学向万春团队设计开发出甘蓝胺(GDA)分子材料,优化SnO2与钙钛矿界面。X射线衍射分析表明,GDA调控钙钛矿晶粒生长,生成高质量钙钛矿薄膜,增加晶粒尺寸,降低缺陷密度。此外,GDA 可以调节钙钛矿的生长以形成高质量的薄膜,从而减少缺陷和相关的非辐射电荷复合。因此,经过GDA修饰的 PSC 表现出接近1.2 V的令人印象深刻的VOC和 24.70%的效率,高于对照器件的22.60%和离子类似物醋酸胍(GAAc)修饰的PSC的24.22%,同时迟滞现象减少最后,与对照和GAAc修改的器件相比,GDA 修改也大大提高了最大功率点 (MPP)跟踪和85 °C热量下的器件稳定性。该研究成果发表在《Angewandte Chemie International Edition》█ 研究方法采用设备本研究采用光焱科技AM1.5G太阳光模拟器(AAA class solar simulator)以及Si标准参考电池SRC2020(NREL-certified silicon cell ),量子效率量测设备 QE-R。█ 结果与讨论要点1:分子与SnO2和钙钛矿的桥接作用研究团队选择GDA作为钙钛矿界面改性剂的原因有两方面:其一,GDA具有高热稳定性和良好的溶解性,在界面形成和沉积过程中能够提供稳定的支撑。其二,GDA分子含有羧基和GA基团,可以与SnO2和钙钛矿形成强的配位作用,从而在两者之间建立桥梁,改善界面接触,有助于提高载流子传输效率和减少电荷复合。研究团队通过实验和密度泛函理论计算证明了GDA与SnO2之间的化学相互作用,主要源于GDA中的羧基与SnO2表面的欠配位Sn4+结合。傅里叶变换红外光谱(FTIR)测量也支持了这一观点,显示出GDA分子与SnO2层之间的相互作用。要点2:GDA对SnO2层的改性研究团队使用顶视扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)表征了GDA对SnO2层形貌和粗糙度的影响。GDA修饰导致SnO2表面的纳米粒子层变得更加均匀和连续,粗糙度减小,有利于钙钛矿薄膜的均匀成核和结晶,从而提高界面电荷转移效率。通过紫外光电子能谱(UPS)测量,研究团队观察到经过GDA修饰的SnO2能级发生改变,费米能级上升,有利于界面电荷传输。这些结果进一步表明,GDA修饰影响了SnO2的能级结构,从而改善了PSC界面性能。要点3:下界面改性对钙钛矿层的影响研究团队研究了经过GDA改性和未经GDA改性的SnO2层上钙钛矿层的性能。通过SEM和XRD表征,研究团队发现GDA修饰有助于形成更平坦和致密的钙钛矿薄膜,提高了结晶度。这对于减少电荷缺陷和提高电荷传输效率非常重要。要点4:下界面改性对钙钛矿薄膜结晶的影响通过原位XRD测量,研究团队研究了GDA修饰对钙钛矿薄膜结晶过程的影响。结果显示,GDA改性影响了中间相的形成,导致晶格膨胀。此外,研究团队发现GDA修饰还影响了钙钛矿薄膜的晶粒尺寸和结晶动力学,进一步改善了薄膜质量。要点5:器件性能与稳定性研究团队制备了经过GDA修饰和未经GDA修饰的PSC,并评估了它们的性能和稳定性。结果显示,经过GDA修饰的器件在光电转换效率(PCE)和稳定性方面都表现出优势。GDA改性有助于抑制非辐射电荷复合,提高载流子提取效率,并减少界面陷阱密度。这导致了更高的PCE和更好的稳定性。█ 结论该研究运用精密的光伏测试设备,开发出甘蓝胺分子材料修饰SnO2/钙钛矿界面,显著提升了钙钛矿太阳电池的转换效率和长期稳定性。研究证明先进测试设备的应用为材料开发提供了有力支撐,也为实现高效稳定钙钛矿太阳电池的低成本批量生产提出了新的设计思路。期待不同领域的产学研单位通力合作,加快高效钙钛矿太阳电池的实际应用进程。
  • 半导体设备商富创精密冲刺科创板IPO,已形成智能制造新模式
    12月10日,沈阳富创精密设备股份有限公司(以下简称“富创精密”)冲刺科创板IPO已获上海证券交易所受理。招股书显示,本次招股拟发行5,226.3334 万股,本次发行的募集资金扣除发行费用后,将投资于以下项目:本次发行募集资金拟投资的“集成电路装备零部件全工艺智能制造生产基地” 围绕富创精密主营业务进行建设。富创精密已建立较完整的工艺研发及制造体系,掌握了精密机械制造、表面处理特种工艺、焊接、组装等半导体设备精密零部件关键制造工艺。本次募集资金投资项目通过精密机械制造、焊接、表面处理特种工艺以及精密零部件、气体管路和模组产品生产线,搭建智能信息化管理平台,扩大现有产品产能,提高产品科技含量,提升生产的信息化水平,满足下游市场需求,同时有助于拓宽产品应用领域,提升产品供货能力。集成电路装备零部件全工艺智能制造生产基地项目将新建精密机械制造、焊接、表面处理特种工艺、钣金、管路、组装生 产线,并搭建智能信息化管理平台,打造具备核心技术能力的集成电路装备零部件全工艺智能制造生产基地。项目计划总投资 100,000.00 万元,项目建设期 2 年,建设地点为江苏省南通市南通高新技术产业开发区,总用地面积约 171 亩 (114,047 ㎡),总建设面积89,050.95 ㎡。据了解,富创精密是国家高新技术企业、国家级专精特新“小巨人”企业、国家高新区瞪 羚企业、国家“02 重大专项”及国家智能制造新模式应用项目承担单位、集成电路装备零部件精密制造技术国家地方联合工程研究中心依托单位。通过多年研发和积累,富创精密具备了金属零部件精密制造技术为核心的制造能力和研发及人才储备。基于前述自主成果,富创精密于2011年、2014年相继牵头承担了国家“02 重大专项”之“IC 设备关键零部件集成制造技术与加工平台”项目、“基于焊接和表面涂覆技术的大型铝件制造技术开发”项目,并顺利通过验收。通过自研和承接专项,富创精密实现了半导体设备部分精密零部件国产化的自主可控,攻克了零部件精密制造的特种工艺,形成了国产半导体设备的保障能力。 富创精密已成为全球为数不多的能够量产应用于 7 纳米工艺制程半导体设备的精密零部件制造商,已进入东京电子、HITACHI High-Tech 和 ASMI 等全球半导体设备龙头厂商和北方华创、屹唐股份、中微公司、拓荆科技、华海清科、芯源微、中科信装备、凯世通等主流国产半导体设备厂商供应链体系,保障了我国半导体产业供应链安全。富创精密是全球行业内少有的多品类产品提供商之一,作为半导体设备精密零部件供应商,其产品生产呈现出多品种、小批量、定制化的生产特点,同时对精度具有很高的要求。传统制造业的生产线由于模具制造成本高、工序繁琐、 技术难度大等原因,仅适合于少品种、大批量生产,在小批量生产时成本高昂,难以满足不同类型用户高精度的定制化需求。智能制造则很好的满足了富创精密的这一生产特点。目前智能制造在传统制造业中已经实现了小批次、小批量的定制化生产模式。随着智能制造、工业物联网的推进,经过多年的探索,富创精密不断完善多品种、小批量、定制化产品的离散型智能制造管理模式,并于2017年承担了国家智能制造新模式应用项目之“集成电路装备零部件柔性数字化车间建设——多品种、小批量智能制造新模式应用”,建成了集成电路关键设备零部件柔性数字化车间,通过与智能制造的深度绑定,更好的实现了降本增效,满足了用户的定制化需求,降低了对人工经验的依赖,同时实现了柔性化生产与工艺的整合,利用数字化仿真、大数据分析、协同与集成等智能化手段,保证了产品质量的稳定与生产效率的提高,缩短产品生产研发周期和提高市场应对效率,同时生产线式的制造方式能使得生产精度更高。而在富创精密这一智能制造创举中发挥重要作用的关键人物就是富创精密副总经理倪世文和宋岩松。倪世文负责产品研发以及生产制造,并主导引进柔性生产线制造模式,实现了半导体设备精密零部件生产的智能制造模式。宋岩松主要负责富创精密的知识库管理和工艺智能化设计工作,作为主要负责人与西门子共同开发了公司的智能工艺设计系统,实现了机械制造工艺设计的智能化。主持自主开发三坐标检测程序的智能设计,表面处理工艺智能设计,焊接编程及工艺智能化设计等工业软件的自主研发。在生产方面,宋岩松负责公司的数字化智能化建设及整体的信息化工作。 其负责的主要内容包括:公司的管理信息化系统建设、公司的数字化转型、生产 智能化和网络化制造,以及相关基础配套技术的自主研发。
  • 我国科研仪器进口依赖的原因分析与对策建议
    摘要:科研仪器是科研所必需的物质资源,是实现科技自立自强的先行基础和必要前提。我国每年花费大量经费购买国外科学仪器设备,先进精密仪器几乎都是进口。本文探讨了科研仪器进口依赖对科研事业的影响,从环境视角分析了我国科研仪器进口依赖的主要原因,并基于此提出了相应的对策建议。研究发现,当前我国科研仪器存在一定的进口依赖,其原因主要在于国产化环境的缺失,主要包括人才环境、政策环境、市场环境和文化环境四个方面。对此,应加快布局科研仪器研制人才战略,构建鼓励科研仪器自主研制的基础制度体系,搭建全国科研仪器供需对接平台,着力营造科研仪器“研制用”国产化文化环境。关键词:科研仪器进口依赖;风险;环境缺失科研仪器是科学研究的前提,其自主创新关系到科技自立自强的实现。早在20世纪80年代就有学者提出,先进的实验条件是在短时间内实现科学技术现代化的必要条件之一。科研仪器的发展进程一定程度上代表了科学研究的探索方向,如天文望远镜、透射电镜和扫描电镜的研制都促成了相关学科研究的革命。没有前沿高精度的科研仪器,科学实验也难以获得高质量的原始数据,更难以产出高质量的科研成果。据不完全据统计,诺贝尔奖自然科学获奖项目中有70%以上奖项的科研成果都依托高端科研仪器实现。习近平总书记在2021年两院院士大会上提出,要在科学试验用仪器设备等方面关键核心技术上全力攻坚。但是目前来看,我国科研仪器长期依赖进口,每年花费大量经费购买国外科学仪器设备,各类科研仪器尤其是高精度仪器已经由美国、德国和日本等国家的企业垄断。新时期,在美国封锁打压背景下,科研仪器存在断供风险,国内科研事业将受到较大影响。研究显示,截至2020年12月,美国出台的针对中国的《商业管制清单》(The Commerce Control List,CCL)全部条款为4510条,其中涉及科学仪器管制的占比超过42%,约为2000条。对此,我们应该把科研仪器国产化提到新的历史高度,重塑科研仪器国产化制度环境,实现自主创新。本文从科研仪器进口依赖对科研事业的影响出发,提出了推动科研仪器国产化的重要意义,然后从人才环境、制度环境、市场环境和文化环境四个方面分析了我国科研仪器进口依赖的主要原因,并基于此提出了相应的对策建议。1 我国科研仪器进口依赖的现状与问题1.1 我国重视科研仪器自主研制工作但并未改变进口依赖纵观西方发达国家,普遍重视对科研仪器研制工作的部署。如美国国家科学基金会(National Science Foundation, NSF)和英国科学技术办公室(Office of Science and Technology,OST)均将“研究设施”作为重要战略目标,以推进基础研究发展;澳大利亚研究理事会专门设立的“基础设备和仪器专项计划”得到政府的长期资助;日本从国家战略层面专门制定了“高精密科学仪器振兴计划”。我国也十分重视科研仪器研制,早在1998年,我国国家自然科学基金委就设立了“科学仪器基础研究专项”,但是并没有改变之后国内“研不如买”的倾向;“十二五”开始,科技部和基金委分别部署了“重大科学仪器设备开发重点专项”和“重大科研仪器设备研制专项”(2014年后与“科学仪器基础研究专款”合并为“国家重大科研仪器研制项目”),鼓励和支持高端科学仪器设备研发。“十二五”和“十三五”期间,国家自然科学基金委重大科研仪器研制项目共资助部门推荐项目60项,自由申请项目687项,资助总金额接近90亿元。“十四五”期间,科技部将通过部署国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发重点专项”,支持科学仪器国产化研制,同时强化了基础科研核心部件的研发。我国政府在仪器自主研制、进口便利化、开放共享和服务支撑等方面出台了包括《国家重大科学仪器设备开发专项资金管理办法(试行)》《关于“十四五”期间支持科技创新进口税收政策的通知》《国务院关于国家重大科研基础设施和大型科研仪器向社会开放的意见》等一系列政策,这反映出我国对科研仪器发展的重视,也在一定程度上推动了我国科研仪器规模快速增长。截至2019年,全国50万以上大型科学仪器的保有量已经超过10万台套,2019年国内仅分析仪器的行业规模就已达到350亿元。但由于历史观念倾向、仪器研发能力落后、科研管理体制等多方面的原因,我国科研仪器依然依赖进口。有数据显示,中国每年花在购买国外科学仪器设备的钱达到400亿元人民币以上,仅基因测序仪一项的进口额就超过8亿元。根据最新(2018年)的国家科技基础条件资源调查工作报告数据,我国单价超过50万元的大型仪器中,国产品占有率不足15%。各类科研仪器尤其是高精度仪器已经由美国、德国和日本等国家的企业垄断,2020年全球科学仪器行业排名前20的企业全部集中在美欧日国家,中国企业一家都没有上榜。其中,美国占了11家,赛默飞世尔和丹纳赫一直保持在前两位,资产均已超过1000亿美元。在建设世界科技强国的征程中,科研仪器特别是高端科研仪器如何尽快实现国产化,已成为当前实现科技自立自强面临的重要问题,不容回避。1.2 科研仪器长期依赖进口容易导致科研事业受制于人科学研究需要依托科研仪器来完成,科研仪器的水平一定程度上决定了知识产出的水平。如果大量的科研仪器长期从国外购买,科学研究肯定会受制于人,而且国外出售的仪器设备是早就商品化了的,其正在研制和试用的尖端仪器可能出口受限。如果科研仪器大量依赖进口,一旦国外厂家停止供给,技术研究就会因此停滞,严重不利于我国科研事业发展。有学者发现“八五”至“十一五”期间我国科学仪器研制比例一直在3%以下,“十五”期间只有2.3%。在生物仪器领域,目前市场上的国产实验仪器基本局限在水浴锅、振荡器等低端层面,高速离心机、RT-PCR仪等高精度仪器基本看不到国产品牌的身影,像高效液相色谱仪等仪器国内产品占有率只有20%,其余80%都要依赖进口,核磁波谱仪、液质联用仪、X射线衍射仪等仪器的国内供货量占比只有1%左右。2021年,我国进口科研仪器中仅液相色谱仪一项的进口金额就超过了50亿元,较2020年同比增长11.54%。其中44.34%都来自德国,占据市场份额的42.44%。长此以往,一旦被国外企业断供,我国科研事业将会遭受重创。尤其是中美贸易摩擦后,以美国为代表的西方国家反复“变脸”,我们不得不关注科研仪器禁售风险。此外,购买国外仪器还可能面临维修难、维修贵的问题。还有部分国外厂商利用专用技术门槛、设置“只换不修”条款或收取高额维修费等方式获取高额利润,极大地增加了我国科研仪器的成本。2 我国科研仪器进口依赖的主要原因:环境缺失2.1 人才环境:科学仪器研制人才体系建设滞后1998年,仪器仪表类11个专业统一归并为测控技术及仪器这一个大专业,使得许多高校关于仪器相关的人才培养目标变得越来越模糊,报考相关学科的学生也越来越少。目前关于仪器研制的专业主要分散于物理、化学、机械等领域,未形成专业领域的培养体系。同时,科研仪器研制项目具有较强的规模性、风险性和复合性,涉及科学研究、工程建设、项目管理等多方面工作,整体组织实施管理难度大,需要各类复合型人才参与进来。但目前来看,国内懂仪器备研制开发并掌握仪器设备应用的复合型人才十分缺乏,职业项目经理人或项目总监、条件保障部门人员和相关咨询专家组或顾问等相关人才队伍也相对缺失,不利于科研仪器设备的研制。此外,设施维护人员、实验工程师等仪器技术支撑人员承担了设施建设、维护及开放等大量工作,是不可或缺的技术骨干,但这些人员普遍被看作是科研辅助人员,很多直接由仪器所属单位的普通科研人员甚至研究生兼任,相关培训体系未建立。即使仪器研制成功,也难以实现设备与人的契合。这也是导致我国科研仪器长期依赖进口的主要原因。2.2 制度环境:鼓励设备研制的基础性制度亟待完善1)面向科研仪器研制人员和技术支撑人员的职称评审制度尚未建立目前,科研人员普遍不愿意从事技术支撑或科研仪器研制工作,这与科研仪器研制人员和技术支撑人员的地位不高、待遇不好、职称晋升困难有关。一方面,面向科研仪器研制人员的职称考核依然参照一般科研人员申报项目、发表文章、申请专利、奖励成果等传统考核指标体系进行,一般的科研人员写一篇论文可以在半年内完成,而科研仪器研制人员研究三年也不一定能有阶段性成果,在年度考核要求和职称评审晋升双重压力下,难以激发仪器研制人员的积极性。同时,研制过程中面临各种不确定性,即使仪器研制出来,还要推向市场进行转化应用,需要面临仪器无法正常运转、稳定性差、获取的数据质量不过关等各类问题,需要承担的风险远比发论文、写专利多得多。另一方面,仪器技术支撑人员还未建立单独的职称评定制度,其服务用户的成果不能纳入考核晋升条件,相应的培训体系也没有建立起来。其工资福利主要来自科研经费,水平有限,一定程度上打击了技术支撑人员的积极性。2)当前的科研仪器管理制度不利于自主研发当前,我国支持科研仪器设备采购的经费已经相对充裕,而用于研制开发经费却很少,在管理上存在“重购置、轻开发”的倾向。如,我们于2021年调研期间发现,某研究所每年安排功能开发类项目1~2个,每个项目只有30万元,而仪器设备购置类支出则平均每年1000万元。据不完全统计,我国科研固定资产投资当中仪器设备采购费用约占60%,科研经费投入当中仪器采购费用约占25%。在这种体制下,一些课题组为了将大额经费按计划支出而购买自己不需要的设备,造成了财政资金的大量浪费。同时,目前科研经费普遍设置了设备购置费,但是没有设置后续的运行维修费,导致大型仪器设备一定程度上存在“买得起、修不起”的现象,维修费用无法在项目经费中列支,需要科研人员自己承担或者课题组所在单位补贴,有时只能带“病”工作,直接影响了大型仪器设备的正常运转,有的科研人员甚至练就了自行焊接零件的本领。比如,我们于2021年调研期间发现,湖北省某研究机构拥有19台套大型仪器设备,维修费只能靠实验室负担,造成实验室常年负债,严重影响了科研效率。此外,当前我国科技研发创新主要依托各类项目展开,每个项目普遍要求在5年内完成结题,这不符合仪器研制的特点,也不符合当前我国科研仪器研制所处阶段的现实情况。而且,鼓励科研仪器协同研制的科研组织模式还有待完善。科研仪器尤其是高端仪器的研制环节要经历理论探索、技术建模、技术集成、形成样机、小试中试、产业化等多个环节,需要综合产学研等多方力量。尽管我国科研仪器研制项目从科研组织形式上涵盖了产、学、研、政多重力量,团队齐全。但是,在实际操作中,产、学、研、政在理念与利益诉求上存在巨大差异,合作大多限于形式,各个子系统处于分散状态,没有形成实质性的联合,亟需形成新的科研组织模式。3)鼓励科研仪器自主研制的制度落实机制和政策体系亟待完善一方面,目前我国针对科研仪器国产首购制度的落实机制还未形成,不利于国产科研仪器市场的形成。虽然我国已经出台了相关政策,比如2014年8月修订的《中华人民共和国政府采购法》第十条规定,政府采购应当采购本国货物、工程和服务;2020年3月,国家税务总局发布《研发机构采购国产设备增值税退税管理办法》,对符合条件的研发机构采购国产设备全额退还增值税;北京等地区针对支持国产仪器优先采购也出台了相关政策。但是依然需要从国家层面进一步细化落实国产科研仪器装备同等条件下优先采购机制。另一方面,鼓励企业开展科研仪器研制的风险投资政策体系有待完善。企业和资本的本质是逐利性,而当前我国国产仪器很多还处于空白期,需要进行高额长期的投入,利润收入具有较强的不确定性,很少有企业和风险投资机构愿意专门从事科研仪器研发和生产,亟需政府出台相关的支持政策。4)科研仪器设备进口优惠政策一定程度上抑制了国产化长期以来,我国对高校院所进口大型科学仪器实施关税和增值税的减免政策,同时在通关便利、采购程序简化等方面颁布了大量优惠措施,为科研人员提供了便利服务,广受科研人员欢迎,一定程度上推动了科研事业发展。但另一方面,国产科研仪器本就处于竞争弱势,这些面向仪器进口便利化的优惠措施具有选择性,并不利于国产科学仪器的自主创新。由于仪器购买经费均由国家财政拨款,且国家层面对科研人员购买仪器设备方面的科研经费管理近年来一直在松绑放权,科研人员不会因为价格低而选择国内产品,这使得本就处于弱势的国产仪器实现突围变得更难。相对地,日本对购买本国科研仪器的给予免税,美国设置了完备的国产仪器政府采购制度。2.3 市场环境:国内科学仪器产业还没有形成完善的供需链1)国产科研仪器供需对接机制亟待建立相对于美德等国家,我国国产仪器起步晚,市场已经被掌握先发优势的国际企业牢牢把住,仅凭价格优势很难立足。接不到订单,产品无法获得反馈和改进,导致企业经营雪上加霜。近年来,随着国内对科研仪器研制的鼓励和支持力度不断加大,国内一些仪器研制企业已经开始崭露头角,部分设备目前已经达到应用标准,而且售后服务相对于国外设备更有保障。但是,当前国内科研仪器市场供需双方信息不对称,难以实现有效对接。市场想要的东西在国内无法迅速对接,企业的产品也缺乏有效的技术验证和综合评价,难以获得市场认可。2)相关配套产业发展滞后近年来,我国相继开展了高端科学仪器研发专项工作,但相关研究大都停留在前沿领域,实用性、性价比等因素没有考虑进去,离工程化生产还很远,更没有达到产业化的程度。即使已经有了很好的仪器研发想法和模型,一些零部件尤其是CPU、光电倍增管、各种探测器和传感器等关键零部件依然需要依赖国外厂商,直接导致我国科研仪器的空心化。例如,仅占五分之一市场份额的国产色谱仪器的核心部件色谱柱和色谱“芯”主要来自国外,尤其后者几乎全依赖进口。关键部件作为仪器设备的‘心脏’,其自主研发能力不足,国内厂商即使具备整机生产制造能力,其利润水平也会因此受到限制。虽然目前有些仪器已经实现了自主研发生产,但是仪器的可靠性、稳定性以及精度水平依然普遍弱于国外仪器,再加上仪器的软硬件结合不够,与仪器配套的其他仪器产业也普遍滞后,导致整体产业链难以打通。2.4 文化环境:科研仪器进口依赖的思想依然存在目前,国内科研团队已经习惯于使用进口科研仪器,并已经形成一种惯例。即使国内科研仪器生产厂商提供的设备也已达到国际标准,他们依然倾向于购买国外仪器,产生了同样的设备“国外买不到、国内没人要”的尴尬局面,先进仪器国产化难以进入良性发展状态。比如,南京某高校生产的高端光学测量仪器干涉仪,各项技术指标都不比国外仪器差,价格只有国外仪器的1/4,要便宜七八十万元,但很多科研机构还是要购买国外的仪器。同时,一些科研人员为了在国际期刊上发表文章,或者为了保持与已有文献相一致的数据来源,往往也会和其他科研人员一样选择国外品牌型号的仪器。各大实验室对于国产科学仪器重视程度不够,并存在一定的短视性思维,大都倾向于花大价钱购置国外仪器。此外,一台高端设备动辄上千万,不少采购人员在购买设备的过程中存在吃回扣的行为,甚至为了吃回扣而“不买对的,只买贵的”。有相关案件曾披露,有采购员采购一次仪器就收受国外厂商近万美元的回扣。这种现象让本就处于落后追赶的国产仪器行业陷入了恶性循环,落到更尴尬的境地。3 推进我国科研仪器发展的对策建议3.1 加快布局科研仪器研制人才战略国家层面,学科规划和布局上要科学合理设置本科生、研究生和职业教育关于科研仪器研制的专业内容,构建专业人才培养体系,鼓励研制项目提供本科生和研究生参与研究的机会和对外交流培训机会。建立国家、省级和市级国产仪器研制与使用人才队伍培训机制,鼓励开展各类大型仪器展览、相关技术培训交流会议,尽可能多地引进国际顶尖技术人才。进一步加大科研仪器技术支撑人员引培力度,探索建立科研仪器支撑服务工程师职级体系,加强仪器研制项目管理人才队伍建设,优化科研队伍结构。分层级、分领域、分地域建立科研仪器研制人才储备库,对入库的人才在科研配套和福利晋升等方面给予倾斜。行业层面,激发行业主管部门的主动性,加大对高校院所仪器研制人员的经费支持,强化仪器研制综合管理人才的吸引和培养。基层单位层面,发挥好高校院所人才培养作用,加大对物理、化学、材料、机械设计、自动控制、软件等相关交叉学科专业人才的培养,建立可持续的传帮带体系。3.2 构建鼓励科研仪器自主研制的基础制度体系国家层面,一是加快制定科研仪器自主研制战略规划。在面向未来15年的科技发展规划中设计科研仪器自主研制的相关内容。二是推动建立专门的科研仪器研制和技术支撑人员职称评价体系。对仪器研制人员,实行中长期考核机制,以仪器设备的技术指标和科研人员的使用结果作为主要考核指标,避免以论文产出为主。对技术支撑人员,侧重于对仪器设备的实践操作水平、科研人员的服务评价、仪器设备附加功能的挖掘、辅助工具使用水平、服务的科研成果质量等方面的考核评价,增设相关系列职称体系,提高高级职称比例,激发其工作热情。提高研制和支撑人员的福利待遇水平,建立有效的激励措施。三是建立更加紧密集成的政产学研合作机制和创新容错机制。对愿意主动担责的团队和单位给予稳定支持,实行首席科学家决策制,鼓励自行搭建产学研团队攻关,政府做好服务协调工作。四是加快建立科研仪器研制多元化投入体系。加大科研仪器研制财政稳定支持力度,建立相关专项经费稳步增长机制。对科研仪器自主研制和生产的企业实行减税政策,要求减免资金用于后续仪器设备研发与改进。对购买国产科研仪器的单位或课题组免税,对使用国产设备产出国际认可的科研成果的给予后补助。制定国产科研仪器政府采购政策和实施方案。积极引入企业等创新主体主动投入,根据仪器研发投入比例适当给予补贴。对从事科研仪器研制风险投资的机构给予税收优惠,鼓励各地成立科研仪器研制风险投资资金池,引入社会资本,建立多元化投入体系。行业层面,发挥好行业协会作用,建议有关管理部门委托行业协会或者第三方机构全面调研科研仪器设备行业的发展情况与全产业链现状,借鉴国外成功经验,辅助和推动政府部门进行行业战略规划和支持政策制定。基层单位层面,在国家和行业主管部门出台的政策基础上,根据自身情况制定符合仪器研制特点、能够激发仪器研制人员积极性的制度体系,主要包括经费保障制度、人事制度、绩效评价制度等。3.3 搭建科研仪器供需对接与研制服务平台国家层面,综合利用大数据、物联网等新一代信息技术,面向全国科研仪器制备单位和科研单位,建设全国性科研仪器供需对接平台,设立专业管理团队,定期搜集并发布供需信息,促成供需双方交易。加快发展科研仪器中介服务和经理人制度。设立专项经费,依托中国科学仪器自主创新应用示范基地,搭建一个全国联通且集设备中试评价、开发改进于一体的综合验证与评价平台。鼓励各地建立科研仪器供需平台并开展供需对接会,提高供需双方信息透明度。行业层面,建立科研仪器细分领域表,分领域建设科研仪器共性技术研发公共服务平台、科学仪器产业链创新服务平台和科学仪器培训及在线学习平台。基层单位层面,鼓励高校院所在原有仪器查重系统的基础上,增设重点仪器产学研协同研发服务平台,有序推动我国科研仪器研制国产化进程。鼓励高校院所仪器研制团队将企业人员纳入研发团队,并教授相关技术,项目交接后派团队去企业当中进行后续跟进,帮助企业解决问题。3.4 着力营造科研仪器“研制用”国产化文化环境在科技自立自强发展需求和关键核心技术卡脖子问题长期难解的双重背景下,全体科研人员必须团结起来,共同营造科研仪器“研产用”国产化文化环境。首先,要加强科研仪器自主研发科学家典型和科学家精神宣传,设立科研仪器自主研发奖励基金,强化知识产权保护,引导科研人员主动参与科研仪器自主研发。其次,加强创新服务,提供创业沃土,加快培养一批科研仪器生产厂商,树立一批优秀典型。最后,加大优秀国产仪器的宣传力度,鼓励举办国产仪器论坛和展演活动,针对性地对高校院所和相关企业单位宣传普及,引导科研团队使用国产化仪器。本文作者:韩凤芹 陈亚平(中国财政科学研究院)
  • 不到“长城”非走航,屈指行程二万
    伏天到了,你们是不是和小编一样,只想抱着西瓜葛优躺?不论天气多么炎热,中科光电小伙伴们仍然坚守着岗位。这不,7月4日,小伙伴们背负着保障区域空气质量的使命,驾着大气环境立体走航观测车(简称“走航车”),踏着七色彩云,应邀来到华北区某山头城墙内,进行例行扫描。 出发去长城这辆“扫”长城的走航车是中科光电走航车典型系列之一,主要围绕三个方面开展工作的:一是污染事件的快速溯源。在国控点数据异常时,能够快速分析污染原因,精准定位本地污染源,及时出动走航观测车,保障本地空气质量。二是通过遥感遥测的方式去开展环境监察执法工作。走航车作为环境监察部门的有效武器,能够在走航时快速响应,实时监测,从而发现未知的污染源,并且监督已知的污染源是否有偷拍漏排、超标排放等现象,做到让“源”无处藏身。三是环境质量的评估和重大活动的空气质量的保障。在重大赛事前,走航车可连续工作,排查本地污染源,保障赛事期间的空气质量,同时,在重大活动期间,通过连续绕城走航,形成一道城区空气保障壁垒,及时发现及时处置。夜间扫描车内蓄电池充满电后,可满足雷达连续走航工作10小时以上。走航车征服过各种复杂地形、极端环境,上达北方严寒,下至东南酷暑,压过青天蜀道,路过泥泞沼泽,驰骋在风里雨里大雪里,纵横在高温高湿大雾中。截至目前,已经走航行驶6万多公里,走航里程加起来绕地球1圈半,走航工作期间无重大维修记录,可谓车中劳模。凭借过硬的技术,中科光电走航车多次被邀请,参加过乌镇世界互联网大会、杭州G20、北京一带一路等重大世界级、国家级活动的空气质量安全保障工作。今年9月3日-5日,走航车还将参加厦门金砖会议的空气质量安全保障工作。这次例行扫描在中科光电专业工程师的筹划下,以垂扫结合的扫描方式,让监测范围更清晰、更高、更远。扫描结果走航结果
  • 化学键形成首次成功监测
    据物理学家组织网近日报道,英国科学家借助高质量X射线衍射技术以及固态核磁共振技术,首次成功监测到化学反应的不同阶段——一个键断裂,另一个键形成的细节,最新成果有望促进催化剂领域相关研究的发展。  科学家们认为,很难确定化学反应的不同阶段,因为你要么看见反应原材料,要么看见反应得到的产物,很难看到中间过程是怎样的。但最新研究让他们能够测量和观察键形成的程度,包括有多少个电子参与,以及键形成时键两端两个原子之间的磁相互作用。  在最新研究中,来自诺丁汉特伦特大学、华威大学等的科学家使用高质量的X射线衍射数据以及固态核磁共振(NMR)技术,研究了多个由6个原子组成的分子,其中氮原子和碳原子之间的键形成程度各有不同。  他们指出,在单晶体上使用X射线衍射技术精确测量,让他们能够首次跟踪键形成时电子的重新分布情况;而核磁共振技术则作为补充,监测当键形成时两个原子之间的磁相互作用。  该研究负责人、诺丁汉特伦特大学科技学院名誉教授约翰沃利斯说:“我们的工作为其他键形成过程的研究提供了方法。这一点很重要,因为催化剂旨在通过稳定键形成和断裂的途径来加速反应。”同样的两个分子,键形成不同阶段的视图。
  • 【知识分享】液相色谱要么堵要么漏?原因是这个!
    使用液相色谱仪的小伙伴肯定会遇到漏气和漏液的状况,流动相是造成液相色谱各种问题的最主要源头。液相色谱最常见的故障一是堵,二是漏。今天就这两部分分别展开讨论(流动相以甲醇为例,色谱柱以C18为例) 。首先,为何会堵?“堵”的表现现象就是柱压异常升高,直接原因就是流路不畅。堵塞的主要位置就是在色谱柱的前端,最主要原因就是流动相里有杂质,杂质的主要来源就是细菌。1纯水中的细菌污染首先我们要认识到,一般的国产甲醇其实不需要额外过滤处理,直接使用没有问题。即使是有些固态微粒杂质,也能在液相流路系统最前端的过滤头上排除,真正容易引起问题的,是水中的细菌。新制备的纯水在室内放置几天就会长菌,而这些细菌虽然肉眼不可见,却足以堵塞柱填料颗粒的空隙,造成柱子很快报废。这就是在配制流动相时造成的细菌污染的原因,解决它的方法很简单,就是确保水的可靠性。解决办法:(1)最理想的方式当然是购买实验室专用纯水机,既方便又可靠,质量也放心。唯一的缺点就是价格不菲。(2)成箱购买市售品牌纯净水,如500ml的怡宝或娃哈哈,这些水的质量足以应付液相色谱的要求。先随机抽取一瓶做一下细菌平板实验,待菌落数合格方可使用。这样每次只要单独开一瓶即可,也很方便。每次成本2元左右。这里特别指出一个细节:在绝大多数书本上,凡谈到配制流动相都会谈到最后一个过滤的步骤。但是从我们长期使用的实际效果来说,只要能保证水的质量,这一步完全可以也应当去除。水有保证,可以不过滤?(1)流动相过滤在理论上有好处,但是实际操作时由于不可能做到专瓶专用,反而容易造成的交叉污染,对于配比复杂的流动相影响更大。(2)流动相过滤在经济成本上不划算。买一套过滤装置要6000多元,且过滤器公认是比较容易损坏的设备。最主要是过滤片的成本太高,一片就要几十元。按一般液相柱的正常使用寿命计算,过滤片的成本会远远高于色谱柱的成本。2流动相的细菌污染流动相刚开始不长菌,在使用时却产生了细菌污染。这主要是在使用多元液相色谱仪时的一种不良使用习惯造成的。举最简单的例子:50%的甲醇水流动相,有两种使用方式。一种方式是在上机前就配好混合在一起,另一种方式是在流路A放纯甲醇,流路B放纯水。从单纯实验效果来说,后一种有明显的优点:首先是简单,不需要实验者另外计算配比混合,其次就是比例准确,能得到保留时间重复性极好的实验效果。但是,它有一个致命的缺陷,就是纯水在流动相瓶中几天时间就会长细菌(很多情况下不仅仅用纯水作流动相,而是用缓冲盐溶液,本身就是优质肥料,细菌长得更迅速),一旦有细菌柱子就坏得很快。所以这种方式要求操作人员每次实验都要用新制备的纯水,更要求在每次实验后把水相换掉,换成甲醇冲洗干净,这一点在实际工作中很多人意识不强,就是意识到了但多次使用中总有一两次会遗漏,但是往往这一两次就足以产生致命的影响。因为液相色谱柱的堵塞是不可逆的。所以,宁可牺牲小小的保留时间的重复性,也不要用纯水溶液作为流动相。从实际实验效果来说,我建议用10%的甲醇水代替水溶液(以前做过不同比例甲醇水的细菌总数实验,在5%就基本可以抑菌,在10%及以上就可以完全杀菌了),这样可以有效排除长细菌的隐患,既可作流动相,也可冲柱。就算是在配制流动相时会计算得麻烦一些,但是一次麻烦,终身受益。3不适当操作(1)在更换零件时选择的型号有误,接口不是很匹配,在拧紧的时候产生变形而使得管路堵塞。(2)样品处理液净化得不干净,长期会在六通阀和柱之间造成阻塞不畅。(3)在使用手动六通阀时,有些人可能由于手劲小的原因,转动的不到位,于是造成流路形成死堵,压力快速升高超过警戒值。1
  • 环保部:三大原因造成近期大范围空气重污染
    2月23日从环保部获悉,22日开展空气质量新标准监测的161个城市中,有33个城市发生了重度及以上污染,其中10个城市为严重污染。污染范围主要集中在京津冀及周边地区、中西部地区和东北地区。三大原因造成中国近期大范围空气重污染。   环境保护部卫星遥感监测表明,22日中国中东部地区空气污染影响面积约为121万平方公里,其中较重面积约为85万平方公里,主要集中在北京、河北、山西、山东等地。   京津冀及周边地区39个地级及以上城市中,有16个城市出现重度及以上污染。其中北京、邢台、张家口9个城市空气质量为严重污染,天津、太原、衡水等7个城市为重度污染。北京市AQI值为305,空气质量为严重污染。主要污染物为PM2.5和PM10。   19日至20日,北京市空气质量急剧恶化,由良变为重度污染,21、22日污染继续加重,变为严重污染。19日至22日,天津、太原污染处于持续上升阶段,空气质量由良逐步变为重度污染。   有关负责人表示,造成中国近期大范围空气重污染的原因主要有:污染排放强度高,污染物排放量大 气象条件不利,污染物难以及时扩散,尤其是京津冀区域近几天冷空气势力弱,近地面风力小,大气层结稳定,污染物容易形成积聚效应 机动车、北方冬季燃煤采暖污染等对空气质量产生影响。   中国环境保护部切实加强空气质量预测预警,及时发布空气污染信息,并部署各地区做好空气重污染应对工作,及时启动应急预案。同时,组织了12个督查组,赴京津冀及周边地区部分重点城市,开展专项督查。各地区也及时采取应对措施,最大限度降低空气重污染的影响。   26日前,大气扩散条件维持不利,天津和河北北部以中至重度污染为主,北京和河北中南部以重至严重污染为主。27日,受冷空气影响,上述地区空气重污染有望缓解,届时北京、天津和河北北部以良至轻度污染为主,河北中南部以轻至中度污染为主。
  • 揭开历史名画保存之谜丨从纳米尺度揭示19世纪绘画(Corot)中锌金属皂的形成机制
    背景简介 油画中的油漆颜料虽可以保存几个世纪,但其不是化学惰性的。在长期的保存过程中,油漆成分会和周围的环境发生缓慢的化学反应,从而导致其劣化并产生有害影响。目前,研究人员已经发现了一些存在在油画中的有害化学反应,例如金属皂的形成。金属皂通常是由油画艺术品中的高活性颜料铅白(水白蜡)和锌白(氧化锌)形成的。除此之外,Al、K、Ca、Cu、Cd 和 Mn等元素也会发生类似的反应。周围环境中的众多因素(例如,水、挥发性酸、温度、颜料溶解等)也会引发并促进颜料中金属皂的形成。并且在随后复杂的反应过程中,会产生能够破坏油画画质的金属皂聚集体。为了减轻这种影响,并了解哪些因素促进了金属皂的形成和聚集,有必要在多个尺度上研究油画颜料中化学物质的分布。但分析油画中的详细组分是非常有难度的,这是因为各种颜料通常会在微米和纳米的尺度上缓慢相互混合,使得识别这些成分变得复杂和具有挑战性。图1 (a) Jean-Baptiste-Camille Corot, Gypsy Woman with Mandolin, c. 1870(由华盛顿特区美术馆提供) (b) 使用暗场反射可见光照明获得的横截面(样品1)的光学显微镜图像;(c) 图(b)中白色矩形区域内的背散射电子(BSE)图像。 光学光热红外O-PTIR技术支持 对油画中的详细组分的分析,通常需要使用傅里叶变换红外(µFTIR)显微光谱技术,以区分原始颜料组分和有害产物,并确定反应区域和扩散区域。但µFTIR通常受到空间分辨率的限制(约3-15 μm,且依赖于入射红外波长),不足以在微米及纳米尺度上检测和分析低平均浓度的物质,从而阻碍了了解金属皂形成的根本原因。然而,新型的光学光热红外(O-PTIR)光谱技术克服了传统µFTIR光谱分辨率决定于红外光衍射限的限制,其空间分辨率可达到 ~ 500 nm。O-PTIR是近发展起来的一项基于热膨胀的红外技术,其使用红外激光照射样品引发热膨胀,然后用可见探针激光进行红外测量。因此,其空间分辨率由可见激光的光斑大小决定,使其不依赖红外光波长。另外,O-PTIR测量不需要与样品直接接触,避免了表面脱落粒子的干扰或对待分析绘画品片段的可能损害,是一种非常有前途的历史绘画品的分析方法,并有可能拓展到其他具有多彩表面的文化遗产样品。图2 (a) 样品1(约6 µm厚)的横截面标记位置处的µFTIR光谱;对应的µFTIR强度分布图:(b) 1530和1558 cm-1和 (c) 1580和1630 cm-1。 研究概述 近期,美国标准与技术研究院的Andrea Centrone团队通过O-PTIR光谱技术研究了19世纪法国油画(Gypsy Woman with Mandolin by Jean-Baptiste-Camille Corot)层薄片中化学组分分布(图1)。结果显示,油漆样品是由颜料(钴绿、铅白)、固化油和大量相互混合的小的锌皂域(通常小于 0.1 μm3)组成。同时,该课题组也鉴定出锌皂域中含有硬脂酸锌和油酸锌结晶皂(具有窄的 IR 特征峰 (≈1530–1558 cm–1 )),以及非均质、无序、可透水的四面体锌皂(具有中心在 ≈1596 cm–1处的特征宽峰)。和传统的µFTIR结果相比较,O-PTIR技术提供的高信噪比和高空间分辨率的谱图结果,非常适合识别油画中具有低平均浓度的相分离(或局部浓缩)组分物质。O-PTIR技术对纳米成分信息的分析,有利于我们对油画保存过程中发生的化学反应的了解,以及提高艺术绘画品的保护。相关研究成果已成功发表在国际知名期刊Analytical Chemistry 2022, 94, 7, 3103–3110上。 具体结果展示 图2a展示了油画样品横截面(含有钴绿颗粒)上不同标记位置的µFTIR光谱图。这些谱图几乎一样。并且结晶羧酸锌相(1530-1558 cm-1,图2b)和 dt-Zn-soap相(1580-1630 cm-1,图2c)的吸收强度图也具有相似的分布。这是因为µFTIR的空间分辨率不够高,钴绿颗粒(~ 2到 ~5 µm)小于样品厚度(~6 µm)和µFTIR分辨率(~ 6 µm)。因此,分析这些样品中金属皂的分布需要更高的IR空间分辨率。与µFTIR(图2)相比,O-PTIR光谱(图3)在 ~500 nm尺度上能够清晰地显示出不同化学成分的分布。对于此处研究的薄片样品,O-PTIR探测的是整个样品厚度的组成。因此,观察到的异质性并不局限于界面边界或表面。由于O-PTIR探测的样品体积(~0.5 x 0.5 x 0.4 µm3)比µFTIR探测的体积(~6 x 6 x 6 µm3)小约2000倍,因此O-PTIR光谱能够揭示更详细丰富的成分信息。这对于鉴定识别在微米及纳米尺度进行相分离的金属皂特别有用。这些金属皂通常具有不同但接近的IR吸收频率,使用µFTIR光谱无法区分。在0.1 µm3探测体积内,O-PTIR光谱显示了结晶羧酸锌相(1530-1558 cm-1,峰)和无序的Zn-soap相(1550-1660 cm-1,宽峰)共存。同时还观察到硬脂酸锌(1539 cm-1, ZnSt2)、油酸锌(1550, 1527 cm-1, ZnOl2)和可能的壬二酸锌(1550, 1532 cm-1, ZnAz2)的特征峰。ZnSt2在1539 cm-1处的特征峰通常是结晶羧酸盐相中主要特征峰。硬脂酸镁(≈ 1572 cm-1, MgSt2)的特征峰不存在。以 1590 cm-1为中心的宽峰,通常与Zn羧酸盐或离聚物相相关,并会在中心频率、形状和半峰全宽上显示出巨大变化,表明它与化学异质性相关。图3a中的光谱显示了在该范围内是一个宽峰,并在 1654、1623、1587和1554 cm-1处有可轻微分辨出来的峰。归因于四面体Zn皂相,峰形的光谱偏移和差异可能是由于局部配位环境和/或水含量的变化引起的。重要的是,结晶羧酸锌相(基于1530和1558 cm-1之间的峰)和无序的四面体锌皂相(在1550和 1660 cm-1之间具有宽峰)的分类与CH2拉伸频率密切相关(图3b)。众所周知,脂肪链的CH2对称和反对称拉伸的频率很大程度上取决于链的分子内构象。当结晶Zn皂的特征峰在光谱中突出时,νas(CH2)的频率低(~2918 cm-1);但当在光谱中仅观察到无序Zn皂的峰时,νas(CH2)的频率显著增加(高达~2932 cm-1)。当有序和无序金属皂相的特征峰在光谱中共存时,低频和高频νas(CH2)的特征峰都可以观察到。在1741 cm-1和1541 cm-1(Zn(St)2)处测量吸收强度图,并进行比率测量(图3d)。考虑到100 nm步长、~500 nm横向分辨率和 ~0.1 µm3探测体积,样品中金属皂物质的IR相对强度突然变化,表明样品中的相分离发生在小于500 nm的尺度上。图3 (a, b) 图c中的数字编码位置获得的O-PTIR光谱;(c) 光学显微镜图像;(d) 通过将1741 cm-1(油)处的强度除以1541 cm-1(Zn(St)2)处的强度得到的O-PTIR强度比图。结论 在这项工作中,高空间分辨率的O-PTIR光谱技术用于研究19世纪法国绘画油漆层中化学物质和金属皂的分布。O-PTIR的探测体积比传统µFTIR探测的体积小~2000 倍,从而可以获得纳米尺度上的成分信息,以提高我们对油漆颜料中发生的化学过程的了解。O-PTIR光谱技术能够快速识别样品中微米和纳米尺度上的不均匀性,并在空间分辨率、扫描速度和信息内容之间取得出色的平衡。这项工作将促进在纳米尺度分析油画颜料的成分并促进艺术保存技术的发展。 研究利器 上述研究中的新型光学光热红外(O-PTIR)光谱技术是由美国PSC(Photothermal Spectroscopy Corp)公司研发的一款应用广泛的非接触式红外拉曼同步测量系统mlRage。基于的光热诱导共振技术,mlRage产品突破了传统红外的光学衍射限,其空间分辨率高达500 nm,可以帮助科研人员更全面地了解亚微米尺度下样品表面微小区域的化学信息。 光学光热红外(O-PTIR)光谱技术可实现:☛ 亚微米(〜500nm)红外空间分辨率☛ 无需样品制备或对样品制备要求低,厚度从100 nm到 10 mm,对粗糙/光滑表面均友好☛ 无荧光干扰,与激光波长或样品无关☛ 约1秒内出色的光谱灵敏度☛ 无光毒性(激光功率100 mW具有良好的信噪比)☛ 能够同时进行亚微米红外+拉曼显微镜(同位点+同时间+相同分辨率)☛ 水中的活细胞成像☛ 便于操作且适用性广的反射测量模式(非接触式),谱图质量媲美透射FTIR数据
  • 《Cell》解释人类起鸡皮疙瘩的真正原因
    你是否想过,身为人类我们为什么会起鸡皮疙瘩?巧的是查尔斯• 罗伯特• 达尔文也考虑过这个问题。他在他著名的《进化论》中对鸡皮疙瘩进行了思考。他认为,鸡皮疙瘩也许能保护皮毛厚实的动物免受寒冷侵袭。但我们人类似乎并没有从这种反应中获益太多。那么,为啥我们还在进化过程中一直保留着鸡皮疙瘩呢?在一项新的研究中,哈佛大学的科学家发现了原因:引起鸡皮疙瘩的细胞类型对于调节再生毛囊和头发的干细胞也很重要。在皮肤下面,收缩产生鸡皮疙瘩的肌肉是连接交感神经和毛囊干细胞的桥梁。交感神经对寒冷的反应是在短期内收缩肌肉和引起鸡皮疙瘩,长期则是通过驱动毛囊干细胞激活和新头发生长。发表在《Cell》杂志上的这些发现让研究人员更好地了解了不同细胞类型是如何相互作用,从而将干细胞活动与外界环境的变化联系起来的。“我们一直对外界刺激如何调节干细胞的行为很感兴趣。皮肤是一个迷人的系统:它有多种被不同类型的细胞包围的干细胞,位于我们身体与外界的交界处。因此,它的干细胞可能会对一系列不同的刺激做出反应——从生态位、全身,甚至外部环境,”Ya-Chieh Hsu副教授说,他与国立台湾大学的Sung-Jan Lin教授合作领导了这项研究。“我们发现了一个有趣的双组分生态位,它不仅在稳定状态下调节干细胞,而且根据外界温度的变化来调节干细胞的行为。”调节毛发生长的系统许多器官由三种组织组成:上皮、间质和神经。在皮肤中,这三个血统以一种特殊的排列方式组织起来。交感神经是我们神经系统的一部分,它控制着人体的稳态和我们对外界刺激的反应,它与间质中的一个微小的平滑肌相连。这种平滑肌又与毛囊干细胞相连,毛囊干细胞是一种上皮干细胞,对毛囊再生和修复伤口至关重要。交感神经和肌肉之间的联系是众所周知的,因为它们是产生鸡皮疙瘩的细胞基础:寒冷会触发交感神经神经元发送神经信号,肌肉的反应是收缩并导致毛发竖立。然而,当用电子显微镜在极高分辨率下检查皮肤时,研究人员发现交感神经不仅与肌肉有关,而且与毛囊干细胞形成直接联系。事实上,神经纤维包裹在毛囊干细胞周围就像一条丝带。“我们在超微结构水平上看到神经和干细胞是如何相互作用的。神经元倾向于调节可兴奋的细胞,就像其他神经元或带有突触的肌肉一样。但我们惊讶地发现,它们与上皮干细胞形成类似突触的结构,而上皮干细胞并不是神经元的典型靶点。”接下来,研究人员证实了神经确实靶向了干细胞。交感神经系统通常在一个恒定的低水平激活以维持体内平衡,研究人员发现这种低水平的神经活动使干细胞保持在一个稳定的状态,准备再生。在长时间的寒冷中,神经在更高的水平上被激活,释放出更多的神经递质,使干细胞迅速激活,再生毛囊,长出新的毛发。研究人员还调查了是什么维持了与毛囊干细胞的神经联系。当移除与毛囊相连的肌肉时,交感神经收缩,与毛囊干细胞的神经连接丢失,表明肌肉是连接交感神经与毛囊的必要结构支撑。系统如何发育除了研究毛囊处于完全形成状态外,研究人员还研究了系统最初是如何发育的——肌肉和神经如何首先到达毛囊。“我们发现信号来自发育中的毛囊本身。它分泌一种调节平滑肌形成的蛋白质,然后吸引交感神经。然后在成年期,这种相互作用发生逆转,神经和肌肉一起调节毛囊干细胞,以再生新的毛囊,”本文第一作者Yulia Shwartz说。应对环境通过这些实验,研究人员发现了一种调节毛囊干细胞的双组分系统。神经是通过神经递质激活干细胞的信号成分,而肌肉是使神经纤维直接与毛囊干细胞相连的结构成分。“你可以用很多不同的方法来调节毛囊干细胞,它们是研究组织再生的极好模型,”Shwartz说。“这种特殊的反应有助于将组织再生与外界的变化(如温度)结合起来。这是一个两层的回应:鸡皮疙瘩是短期内提供某种缓解的快速方法。但当寒冷持续时,这就成了干细胞知道是时候再生新的毛发了。”未来,研究人员将进一步探索外部环境如何影响皮肤中的干细胞,包括在体内平衡状态下,以及在伤口愈合等修复情况下。
  • VOCs分析检测中高沸点组分响应低的原因及解决办法
    实验背景目前采集环境空气中挥发性有机物有三种方式:吸附管采样、袋采样和罐采样。罐采样由于具有分析组分多、存储时间长以及可实现长时间采样的优势,而得到vocs分析检测实验室的广泛应用。分析难点及常见问题随着罐采样使用频次增加,近来我们会碰到如下问题:1、测试标气中高沸点组分(含氧类组分)比例下降或完全不出峰(即响应低),如图1:图1而如果出峰正常,谱图应该如图2:图22、标准曲线中一些高沸点组分和含氧组分经常出现负截距,如图3:图3萘和1,2,4-三氯苯的校准曲线出现负截距难点问题原因分析产生高沸点组分响应低、含氧组分出现负截距的主要原因如下:存储装置和系统管线没有经过惰性化涂覆或者惰性化涂覆效果不好;惰性涂覆好与不好质谱离子源不干净;预浓缩系统温度参数设置不准确,导致高碳物质没有完全转移;管线、预浓缩系统捕集阱以及采样罐其一被污染。原因初步排查确保与样品接触的部位,都是经过惰性化涂覆,且具有惰性化涂敷测试报告;清洗离子源,确保质谱离子源干净;确保预预浓缩系统的捕集阱温度传感器是经过校准的,entech 7200的分流阀在m2向m3转移时流量为3-5ml/min,且测试方法为北京博赛德所提供。如果初步排查出现问题,请及时解决或联系工程师;如果无上述问题,说明预浓缩系统或采样罐已经被污染。问题解决方案罐采样属于全组分采样方式,所以除了挥发性有机物,也会将空气中的半挥发性有机物、气溶胶和颗粒物采集到采罐内,尤其当采样流速大的时候,颗粒物更易进入。这些颗粒物和气溶胶又很难通过常规的方式清洗干净,导致在采样罐内形成吸附点,当高沸点物质经过时,很容易被吸附,从而导致响应值下降;这些杂质亦有进入预浓缩系统的隐患。一、防止颗粒物进入采样罐,而且根据epa to15a-2019和hj759-2015的要求,用采样罐采集环境空气时一定要加装过滤装置,以过滤掉杂质;但是,这样也不代表万无一失,所以同时epa to15a-2019还规定:过滤器应经常清洗或更换,以减少对所收集空气样本产生负面影响。清洗方法:用水或甲醇超声清洗15分钟,再用纯水清洗,然后放入烤箱里(是真空炉)烘干;污染不严重的也可用高纯氮气吹扫,时间5分钟左右。二、预浓缩系统引起的高沸点组分出峰低与曲线负截距的问题解决方案首先整体升高预浓缩系统的bake温度,包括阀温、bulkhead、m1和m2,延长烘烤的时间;其次对m3捕集阱,可将柱流速调大(根据色谱柱的内径),然后把预浓缩系entech7200的分流阀和进样阀同时打开3-5min;若还无效果,可样品经过的管线卸下,用高纯氮气对其进行吹扫,氮气分压表压力为0.4mpa,每段吹扫5分钟;或将管线放在甲醇中冲洗,再用清水冲干净,然后放入烘箱(50℃,真空烘箱)烘干,并用湿润的零空气或氮气吹扫,每段吹扫5分钟。通过预浓缩系统的自身或手动操作逐一排查,若还不能达到预期效果,BCT要更换预浓缩系统的配件:在m1向m2转移时,只升高m1温度(升高BCT50℃),如果高沸点物质响应提高,说明m1被污染,更换m1冷阱;将m2向m3转移的时间延长BCT10分钟,如果高沸点物质响应提高,说明m2被污染,更换m2冷阱;将进样时间延长BCT10分钟,如果高沸点物质响应提高,说明m3被污染,将m3冷阱调换进出口或者更换m3冷阱。结 论在确保质谱离子源干净与预浓缩系统温度参数设置准确的前提下,对于罐采样分析,采样罐必须要加颗粒物过滤器,且孔径10um以下,并根据采样实际情况对其定期清洗;如果条件允许,建议每次采样前都用氮气吹扫清洗,谨防采样罐、预浓缩系统被污染。
  • 广东陆丰自来水水质含锰超标 污染原因查明
    广东省陆丰市发现大安自来水厂水质含锰超标后,已完善替代供水水源,确保市民的饮用水安全。   8月5日,陆丰市应急管理办公室向上级请求派出专家,查清该市大安自来水厂水质含锰超标污染原因。8月6日,广东省环境保护厅应广东省应急管理办公室的要求,组织环保部华南环境科学研究所副所长、研究员、博导许振成,广东省地质局处长、博士、教授级高工梁池生,总工程师刘泽宇,广东省水文局汕头分局副局长余华章,广东省环境监测中心测试技术室副主任、高级工程师黄江荣和广东省水利厅等单位的5位专家到大安自来水厂现场进行了考察,并调阅了有关资料。经5位专家讨论分析,形成了《关于陆丰市大安镇自来水锰超标事件的调查结论与建议》。   “陆丰市大安镇自来水厂取水井周边河床沉积物中可能存在锰含量偏高的砂砾层,这种砂砾层是地下水良好透水层,在因自然条件变化造成的地下水位变化或人为扰动时,都可能造成地下水锰含量的急剧变化。在6月25日之前,陆丰地区持续干旱,螺河水位大幅下降,露出河床。此后暴雨使河水急涨。此外,水井周边的河床上存在人为采砂与移动河砂等扰动。这都可能造成水井地下补给水层的锰含量急剧变化。这次大安自来水锰超标事件,经环保部门和水文部门反复监测,整个螺河流域水质正常,只局限于供水井内水超标且呈明显下降趋势。因此,专家认为供水井锰超标是特殊的天气条件加上人为扰动了地下水土层,造成自来水厂的补给水层的锰含量异常所致。   建议对该区域的集中供水水井周边划定水源保护区。当前,水井水质超标状况正在下降,并有可能恢复到正常水平。因此,拟继续加强监测。若能稳定地降低至标准以下,可恢复使用。如仍存在超标风险,应由水厂增设除锰设施或另择水源。”
  • 用英国肖氏品牌进口露点仪对天然气水露点测试误差原因分析
    用英国肖氏品牌进口露点仪对天然气水露点测试误差原因分析 一、水露点测试及数据分析 西气东输管道轮南站进气水分含量较高,为了及时准确监测其气质和水露点变化,2014年11月开始投用美国菲美特DPT600便携式水露点分析仪,2015年1 月投用在线水露点分析仪。经过对比,发现两种分析仪测试数据存在一定差异。为此,2015年2 月15~17 日,在轮南站采用两种分析仪对天然气水露点进行了测试,测试过程分为两个阶段,测试结果见表1 。由表1 可以看出,**阶段3 台仪表测试结果差异较大,第二阶段经过调整后测试结果差异较小,较为接近,表明轮南进气点水露点不稳定,水露点较高并且一天内变化较大。在正常运行情况下,两种分析仪测试数据的*大误差不超过3 ℃。在线水露点分析仪的结果高于便携式水露点分析仪。用英国肖氏品牌进口露点仪对天然气水露点测试误差原因分析,产品:SADP露点仪|在线露点仪| 肖氏露点传感器|肖氏露点仪|顶空分析仪|药品残氧仪|压缩空气露点仪|Mocon透氧仪|膜康透湿仪|代二、分析仪测试误差原因分析 1 、 测试原理的差异 在线水露点分析仪通过石英晶体频率变化检测天然气中的含水量,根据含水量与压力对应关系计算露点值。便携式水露点分析仪则是通过冷却镜面法直接读出露点值。可见,不同的测试原理会造成测试结果的差异。  2 、 环境温度 当天然气水露点值高于或接近环境温度时,在天然气进入便携式水露点分析仪过程中必然会有一部分水析出,造成分析仪测试结果低于天然气实际露点值,而在线水露点分析仪带有恒温装置,不容易受到环境温度的影响。用英国肖氏品牌进口露点仪对天然气水露点测试误差原因分析 3 、 天然气气质 天然气中含有的烃类、杂质以及乙二醇会影响水露点分析仪结果的准确性。由于在线水露点分析仪取样系统已经安装有固体过滤器和乙二醇过滤器,并且烃类对石英晶体频率的分析结果没有影响,因此天然气中含有的烃类、杂质以及乙二醇对在线水露点分析仪的测试结果影响较小。而便携式水露点分析仪,乙二醇对天然气水露点测试影响较大,每次测试前需检查乙二醇过滤器滤芯是否失效,以防杂质和烃类会在镜面堆积影响观测结果。如果烃露点与水露点相近,也会影响操作人员观测。 4 、 人为因素 在线水露点分析仪无需进行现场操作,调试完毕后可自动进行连续分析,人为因素影响小。便携式水露点分析仪需人工操作,其测试结果与测试人员观察结果有较大关系,受人为因素影响较大。 三、水露点测试注意事项 1 、 便携式水露点分析仪测试注意事项 (1) 控制气体流速 气体流速太快,影响镜面温降、露珠的形成以及露珠观察,应调整便携式水露点分析仪的放空速度,使天然气缓慢通过冷却镜面。 (2) 控制冷却速度 2015 年2 月15 日轮南站与四川天然气研究院测试数据差别较大,经现场分析,排除了气质、环境温度、过滤器及人为影响等因素,发现液氮量多,铜棒插入保温桶较深,镜面温度冷却较快,不易观察到露珠形成时的温度。为此,减少保温桶液氮量和铜棒插入深度,使镜面温度下降1~2 ℃/ min ,经调整,2 月16 日轮南站与四川天然气研究院测试数据比较接近。 2 、 在线水露点分析仪测试注意事项 (1) 消除减压影响 进入在线水露点分析仪的样气压力为137. 89~344. 74 kPa ,干线压力则高达10 MPa ,减压过程中必然伴随有较大温降,天然气中水分也会随着温降析出,因此,样气减压处必须安装保温和伴热装置,以防止水分析出而影响分析结果的精度。轮南站在线水露点分析仪安装有带加热的减压器,取样管道也安装了伴热装置,避免了因减压造成水分析出的问题,保证了分析结果精度的准确性。 (2) 设置旁通管道 在线水露点分析仪必须安装旁通管道,一方面可以加快系统响应时间,保证样气流通,无死气 另一方面确保样气管道内的积液和杂质及时排出,消除对分析结果的影响。用英国肖氏品牌进口露点仪对天然气水露点测试误差原因分析 (3) 定期维护分析仪 在线水露点分析仪技术手册中指出,水分发生器和干燥器寿命均为两年,但是实际运行过程中发现水分发生器只能使用半年,干燥器寿命为一年,与技术手册说明出入较大,因此不能完全按照技术手册说明进行维护,应根据在线水露点分析仪实际运行情况进行定期维护和更换零部件。2 月16 日轮南站在线水露点分析仪进行标定后,其分析结果与便携式水露点分析仪数据较为接近,从而也说明定期维护对于保证在线水露点分析仪准确运行具有重要意义。 四、结论及建议 (1) 当天然气露点高于或接近环境温度时,在线色谱分析仪测试数据比便携式水露点分析仪准确,并且分析结果的精度高于便携式水露点分析仪。 (2) 鉴于在线水露点分析仪具有维护简便、人工操作少、能够实时和连续反映天然气水露点变化趋势等优点,重点站场(管道首末站) 应安装在线水露点分析仪进行实时连续监测管道天然气水露点变化 非重点站场(中间站) 可以使用便携式水露点分析仪进行水露点测试。 (3) 为了保证在线水露点分析仪的准确性,应加强定期维护,及时发现仪表存在的问题并及时处理。 (4) 为了便于确定西气东输管道其它站场在线水露点分析仪准确性,以轮南站两种水露点分析仪测试数据误差不超过3 ℃为指导原则,将便携式水露点分析仪和在线水露点分析仪测试数据进行对比,如果误差在3 ℃以内,则可认为分析结果准确。
  • 三原因致我国科技成果缺乏国际竞争力
    徐冠华:三原因致我国科技成果缺乏国际竞争力 技术导向多,市场导向少;模仿多,创新少;短平快多,反映积累少 2010年3月6日15时,全国政协十一届三次会议在人民大会堂新闻发布厅举行首场记者会,主题是“政协委员谈加快经济发展方式转变”。全国政协副主席厉无畏和全国政协委员徐冠华、秦大河、郑新立、王文彪将出席并回答记者的提问。 科技日报记者:我的问题是提给徐冠华院士的。我们都知道,近几年来,我国科学技术事业取得了很大的进展,据统计2008年我国SCI论文数量超过10万篇,我国的全球专利超过了六千件,与此同时,大家也感觉到,我国的原始创新包括核心技术方面还很缺乏,科技竞争力和发达国家比起来还是差距很大,请问徐委员,您是怎样看待这种现象的,原因是什么? 徐冠华:正像你所讲的,在过去这些年,中国的科学技术取得了很大的进步,像你说的,国际入选的科学技术论文总数已经位居世界第二位,申请全球专利的国际申请量已经超过了六千件,也是居世界第六位。而且还有其他一些数据,比如研究经费占GDP的比例,像科技人员的从业数,科技论文的引用数,还有世界顶尖的刊物刊登的中国科学家论文的数目等等都有了很大幅度的增长。但是确实也像你说的,我们现在科学技术对经济和社会发展的贡献率并没有像论文数这些标志的那样居于世界前列。我想,要对我们国家的研究成果做一下分析,我的感觉,还有几个方面有待于我们改进,有待于提高。 第一方面的问题,我们技术导向的科技成果比较多,市场导向的科技成果比较少。我们研发的一些技术,虽然可能技术指标很先进,但是它在市场上的竞争能力并不强,比如它的成本很高,卖不出去,再比如,可能做出来了样机,但是不能形成产业化的生产,这是一个很大的问题。 第二方面的问题,我们模仿、跟踪的成果比较多,原始性创新的成果比较少。从技术的角度来看,我们专利数目不少,增加得很快,但是核心专利比较少。如果我们没有核心专利,我们就很难越过大公司,在一些重要产品上所设置的专利壁垒,成果虽然有了,但是进入不了市场。 第三方面的问题,我感觉,我们“短、平、快”的成果比较多,但是反映长期科学积累的成果比较少。我们国家科学技术发展和西方比,我们的时间还短,科学还要在于积累,但是现在我感觉我们有的同志还缺少“十年磨一剑”的精神,比较过分地注意论文的数量,注意专利的数量。 当然,我觉得我们的科学家是很好的科学家,这些科学家为我们国家科学技术的进步做了长期的努力,所以我们今天应该说我们的科学技术成果对国家的科技发展、对于加快经济发展方式转变做了越来越大的贡献。为什么我们还存在着这些问题?核心是我们政府政策怎么样更好地引导。党中央、国务院对于发挥科学技术进步的作用非常重视,引导制定了《中长期科学技术发展规划纲要》,现在又在制定“十二五”规划,我想有些问题是非常明确了。
  • 诺奖肿瘤疗法为啥失灵?我国科学家找到原因之一
    p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 恶性肿瘤PD-1/PD-L1抗体免疫治疗方法刚刚斩获今年的诺贝尔奖,不过抗体免疫治疗在部分肿瘤患者治疗中却无效,现在其中一个原因被找到。9日,记者从陆军军医大学新桥医院全军肿瘤研究所获悉,该所主任朱波教授团队通过一系列临床研究,在肿瘤患者血液中发现了一类“跑偏了”的红系前体细胞(EPC细胞)。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 朱波教授介绍,近年来,以PD-1/PD-L1抗体为代表的肿瘤免疫治疗取得了重大突破,并且已经成为临床肿瘤治疗的重要手段之一。但在实际的临床实践中,PD-1/PD-L1抗体治疗肿瘤的有效率仅在20%至30%左右。究其原因,一方面,肿瘤细胞可以不断演变逃避免疫识别;另一方面,肿瘤患者体内可以产生多种具有免疫抑制作用的细胞。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 除此之外,在肿瘤患者体内是否存在其他免疫抑制细胞呢?对此,朱波教授课题组与陆军军医大学免疫研究所叶丽林教授、美国杜克大学李启靖教授以及中国医学科学院基础医学研究所余佳教授团队等合作,在《自然医学》上在线发表了论文《晚期肿瘤诱导贫血及具有免疫抑制作用的髓外红系前体细胞产生》。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 该研究在荷瘤小鼠脾脏、肝脏和外周血以及肿瘤患者的外周血中发现了一种新的EPCs来源的免疫抑制细胞(CD45+CD71+TER119+, CD45+EPCs),而这群CD45+EPCs通过产生活性氧(ROS)抑制CD8+T细胞介导的免疫应答,导致肿瘤患者抗病毒/细菌以及抗肿瘤免疫应答功能的下降。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 正常EPC细胞本该分化成正常红细胞,但朱波教授团队发现的这类细胞,不但不能分化正常,造成肿瘤患者贫血,还产生了免疫抑制作用,造成了患者自身免疫细胞功能不能正常发挥。这项研究首次发现CD45+EPCs通过分泌ROS抑制CD8+T细胞免疫应答导致肿瘤免疫耐受形成及系统性免疫功能下降。本研究为进一步认识肿瘤免疫抑制机制、提高肿瘤患者免疫治疗疗效提供了新思路。 /p
  • 浅析导致医用高压灭菌器灭菌失败的原因
    导致医用高压灭菌器灭菌失败的原因在使用高压灭菌器对医疗设备进行消毒处理时,经常会出现灭菌失败问题,导致医院感染事故出现。经过实际调查发现,导致医用高压灭菌器灭菌失败的原因主要体现在以下四个方面:第一,空气残留过多。由于灭菌器内部空气残留过多,导致被消毒器具上的细菌与病毒依然残留在表面,难以满足实际灭菌要求。经过长期经验积累发现,高压医用灭菌器内部空气残留对灭菌效果的影响十分显著,如果闭合的灭菌包裹里残留空气不能与蒸汽进行二次混合接触,则会导致空气形成一个气团,阻止蒸汽进入,使被消毒对象难以接触到蒸汽,更加无法实现消毒目标[2]。在使用传统预真空高压灭菌装置进行灭菌处理过程中,由于灭菌器对灭菌真空环境要求不高,在灭菌前只对灭菌室进行一次抽真空处理,灭菌后再次抽真空将气体强制干燥排出,致使空气残留量较多,引发灭菌失败问题。第二,蒸汽质量管控不严。在使用医用高压灭菌器开展灭菌工作时,向灭菌设备内注入高压,高温气体会导致微生物酶以及结构蛋白酶受到破坏,从而达到灭菌效果。由于饱和蒸汽穿透性比热干空气、过热蒸气都高,因此在使用高压灭菌装置期间,需要向其注入饱和蒸汽,确保消毒工作能够达到最佳效果。通常情况下,不同压力水的沸点存在一定差异,在一定压力下,容器内的水以及蒸汽温度不再上升,此压力与温度才能够达到饱和要求。与其他蒸汽种类相比,饱和蒸汽内部含有水分,因此又被称之为湿饱和蒸汽。由于部分医院消毒部门,忽视对蒸汽质量的检验工作,蒸汽往往没有达到饱和要求就被注入到容器内部,导致消毒效果始终处于有待提升阶段,难以在医疗感染控制工作中发挥出重要作用。第三,医用高压灭菌设备出现故障。在真空高压灭菌设备实际使用过程中,经常会出现电动门密封不好、温度不达标等故障问题,导致灭菌效果受到严重影响。在高压灭菌设备电动门关闭时,需要借助压缩空气将门胶条从密封槽中挤出。在多次开关门后,胶条经常会发生损坏问题,导致后期电动门关闭时留有缝隙,导致空气进入真空环境。同时,压缩空气压力没有达到实际要求,无法保证电动门密封效果,使得医用高压灭菌装置的灭菌效果有效性受到严重影响。不仅如此,医用高压灭菌设备故障问题也体现在内室漏气等方面。内室漏气主要就是与内室相连通的管道出现泄露问题,导致灭菌环境难以达到真空标准。由于医用高压灭菌器长期处于高压高温的运行环境下,管道衔接口之间的密封胶圈极容易出现老化问题,导致漏气情况发生。在内室漏气问题发生后,空气将会介入到真空环境,削弱室内温度,引发低温报警。第四,医用高压灭菌设备受到氯离子应力的腐蚀作用影响,导致消毒工作不彻底,二次污染设备等问题发生。由于在玻璃器皿消毒过程中,器皿表面会残留一定剂量的盐酸物质,此些盐酸在高温高压的环境下分解成氯离子,附着在高压灭菌设备表面,导致设备表面受到不同程度的腐蚀,出现破损等情况,严重影响到消毒效果。
  • 阿蛋学仪器 | 百草师姐失恋了,原因竟然是......
    广州绿百草推出全新连载短篇小说【阿蛋学仪器】, 不定期的跟大家讲述关于学渣阿蛋在工作后不得不学习仪器知识的苦逼经历。夸张的剧情下都是以现实为原型,记得准时关注哦! 阿蛋学渣,毕业于某大学化学院。屌丝男一枚,无才无貌,不文艺也不爱运动,五音不全,唯一的爱好是LOL。 百草阿蛋的师姐,学霸。标准白富美,善良、有爱心。娇滴滴的外表下有着一颗女汉子的心。百草师姐失恋了,原因竟然是......时间:7月25日 5:30 pm 地点:实验室走廊安静的走廊,除了滴答滴答的手表声,就是阿蛋100/min的心跳声。 此刻的阿蛋,穿着西装白衬衣还用萝卜臣定了发型,渡步间思绪万千,不由自主变冷的双手与室外的39摄氏度的气温形成了强烈的对比。 " 噔噔噔......" 走廊传来了高跟鞋的声音。阿蛋在条件反射下秒变回了大家熟悉的脸孔,一脸懵逼地笑道 “ 机会终于来了 ”哼着小曲,满脸桃花。百草今天打扮的特别漂亮,花枝招展地向阿蛋走去。一步,一步,一步......距离越来越近,阿蛋的心跳也越来越快。 120、150、180,心要跳出来了!清风徐来,伴着甜蜜的香水味,阿蛋沉醉于现实与梦幻当中。而百草,完全没有注视到Chok爆的阿蛋,一笑而过......一脸懵逼的阿蛋,终于回过神来 “ 师姐̷ ”回眸一笑百媚生的百草向毫无存在感的阿蛋望去,春风无限的脸孔泛起了一丝丝惬意。“ 阿蛋,都怪我上次用信和的ultron es-ovm 蛋白相柱敲了你后脑,你看你五官都僵硬变形了。 ”“ 师姐,我̷我̷我向约你今晚8点半去看大树海棠...... ”百草蛾眉紧锁,“ 最近我的皮肤不好,要早点回家敷面膜美美哒,七夕和男朋友去看萤火虫。 ”七夕̷.男朋友̷.萤火虫.....百草相看莞尔后离开的瞬间,阿蛋发现她脸上有一些红点。 “ 你伤害了我还一笑而过, ” 阿蛋想死的心都有了,垂头丧气地,萦绕着他的除了男朋友一词还有就是百草脸上的红点。 时间:7月25日7:00 pm 地点:阿蛋的家阿蛋回家后为了让寂静的空间增加一些声音,便顺手打开了电视。电视响起了 中央电视台......中央电视台!!!“ 今天是7月27号,农历六月廿五,欢迎收看新闻联播节目。今天节目的主要内容有̷̷̷̷̷̷̷̷̷̷̷̷̷.在近日广东省食品药品监督管理局̷̷..面膜糖皮质激素̷̷̷出现红斑̷̷ ”“ 真相只有一个 面膜 ”阿蛋的手机突然响起了百草的专用铃声 “ 我的好人好人好人好人好人好人卡 ”“ 我的脸长了红疹̷..怎么办?他会不会和我分手̷̷ ”电视上又响起了音乐 丑八怪 能否别把灯打开 我要的爱 出没在漆黑一片的舞台......阿蛋温柔地说 “ 师姐你先别哭 。你最近是不是换了新的面膜? ”“ 我̷.在男朋友做微商的表姐那买了新的红酒面膜。”“ 师姐,那恐怕是鸦片面膜! ”“ 怎么可能!!!他说他表姐的面膜是进口最好的,超多好评,重点是打了折还是辣么贵!”“ 师姐,你相信我,我会证明给你看。我可以帮你变回美美哒~ ”“ 真的吗? ”“ 恩恩,你明天带一片面膜回来吧。 ” 时间:7月26日10:00 am 地点:实验室内第二天一早百草就到了实验室,焦急的等着阿蛋。“ 师姐师姐!你是在等我吗?真是太感动了!” 阿蛋一出现就猛奔百草面前。嘭~~!!!阿蛋的前脑突然间受到了硬物撞击!“啊~~痛死了”认真一看,百草师姐手里拿着一根Ecosil制备柱。“ 上次色谱柱敲一下你变聪明了,这次问题更大了,需要制备柱..... 另外重点是,你竟然敢迟到让我等这么久,看看你的黑眼圈,你说你昨天撸了几盘,拿了多少次五杀!!!”阿蛋委屈的摸了摸痛处,本想争辩,转身又想,善良的师姐是因为心情不好才会凶的,等我帮她解决了问题,她知道我为她付出这么多,一定会感动涕零,以身相许的!! “ 师姐冤枉啊,昨天我通宵查药典,今天一早我就去Lubex实验仪器耗材大超市买了各种实验用的耗材。看我的手臂多么的孔武有力,顶着一大箱东西So Easy!等一下我就让你知道你脸上红疹的原因。 ”“ 好了说正事了,我带来了面膜了,你要干嘛?”“ 师姐,昨天新闻说了很多商家在面膜等化妆品上违规添加了糖皮质激素,使用了含有糖皮质激素的面膜能够在短时间内达速效美白、嫩肤的作用,但是如果长期使用,人体皮肤会产生激素依赖症状,停用后反而会加重皮肤过敏,出现红斑、丘疹、毛细血管扩张等严重问题,我估计你的面膜含有违规添加的糖皮质激素,所以今天我们就来检测一下吧。 ” “ 我说了面膜是我男朋友介绍的,不可能有问题!!! ”“ 师姐,相信我,我会证明给你看的。”“ 这次我们是跟据中国药典GB/T 24800.2—2009的方法进行测定化妆品中糖皮质激素,使用薄层层析法和LC-MS法....... ”“ 师姐,根据上面的数据分析师姐你的红酒膜的确含有各种糖皮质激素,所以剩下的面膜你就不要再用了.......” 做完实验的阿蛋,自信满满的等待着百草的赞美。谁知一转身.......“ 呜呜~太过分,他竟然敢欺骗我让我毁容了!!!我要甩了他!!!”阿蛋用尽全身力气压抑住内心的亢奋,安慰百草。“ 师姐别伤心,只要停用面膜,过一段时间师姐又可以恢复美美哒的。别想渣男,好男人可是近在眼前呢。来吧,师姐,我愿意接受你的以身相许!”乐观的百草擦掉泪水,“ 师姐真的很感动!阿蛋你真是个好人!这是我送给你的七夕节礼物。 ”说完就一蹦一跳的走了。留下阿蛋在冰箱的冷风中凌乱。。。新换的中科美菱低温冰箱真的好冷!小编泥垢了!谁开的冰箱门!想知道阿蛋好不容易修好仪器后又有怎样的遭遇?记得持续关注广州绿百草微信公众号~我们会不定期推出续集哦~关注广州绿百草微信公众号,获取更多资讯!
  • 基因组技术春天来了 万亿规模产业正在形成
    p    span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" [2015年三四月,科技部和国家卫计委先后召开精准医学战略专家会议,拟在2030年前,在精准医疗领域共投入600亿元。] /span /p p   何菊虹(化名)41岁时怀上了二胎,在西安一家民营医院产检“唐氏筛查”时,被医生告知“一切正常”,但孩子出生后被确诊为唐氏综合征患者,一家人的生活从此陷入为孩子康复、治疗的绝望里。 /p p   “如果当时就有无创产前基因检测,这样的悲剧就基本不会发生了。”深圳华大基因执行副总裁朱岩梅在朋友圈如此评论。 /p p   何菊虹生下二胎的时间是2008年,而以排查唐氏综合征等胎儿染色体非整倍体疾病的无创产前基因检测在2014年6月30日被国家食品药品监督管理总局正式批准,走上商业化之路。 /p p   事实上,无创产前基因检测只是基因技术在医疗应用中最先成熟的项目;更多基因测序公司在布局遗传代谢病检测、肿瘤癌症检测;更有一些公司在布局第三代基因编辑项目,用基因技术精准治疗疾病。业内人士预测,一个可能达到万亿市场规模的基因产业正在形成。 /p p   就在3月5日国家发改委公布的“十三五”规划纲要(草案)涉及的100个项目中,加速推动基因组学等生物技术大规模应用位列其中,预示着“基因组学”被列入国家战略,基因组技术的春天真的来了吗? /p p    strong 商业化之路 /strong /p p   在“单独二孩”政策实施后,38岁的李梅怀了第二个孩子。作为高龄产妇,在产前诊断时她被医生建议直接做羊水穿刺,但鉴于“羊穿”有引起宫缩导致流产的风险,李梅希望能试一试无创产前基因检测。 /p p   在全面二孩政策放开后,全国各大医院产科多了很多像李梅这样的产妇。数据显示,全国符合生育二孩条件的9000万左右的家庭中,60%的女性年龄在35岁以上,50%在40岁以上。 /p p   “按照治疗原则,35岁以上的孕妇在产前诊断时我们会建议直接做羊穿,无创产前基因检测是筛查,比唐氏筛查筛出的缺陷多一些,但现在的无创产前基因检测仍然不能替代羊穿。”北京妇产医院产科医生马翠对《第一财经日报》记者说。 /p p   她说到的无创基因(DNA)产前检测,即在孕妇特定孕周期间抽取其5毫升的外周静脉血,利用新一代DNA测序技术对血浆中的胎儿游离DNA片段进行测序,判断腹中胎儿三对染色体非整倍体疾病的风险率,市场价格在1500~2500元之间。 /p p   但在马翠看来,无创产前基因检测可以筛查唐氏综合征,但并不能筛查开放性神经管缺陷,比如脊柱裂(畸形)等缺陷 而“羊穿”能检查所有23对染色体的数目异常与结构异常,所以目前羊水穿刺仍然是应用范围更广的产前诊断方式。 /p p   在新华社去年的一则报道中,曾援引浙江大学医学院附属妇产科医院主任医师董旻岳的话指出,受制于基因数据库,无创DNA属于筛查,而羊水穿刺是诊断,前者无法代替后者。 /p p   尽管无创产前检测存在局限,不过很多高龄孕妇还是愿意选择这种对胎儿可能创伤更小的方式。 /p p   3月18日,华大基因无创产前基因检测总样本量突破100万例,准确率高达99.9%,突破百万比预计的提前了20天。业内人士推断,“二孩时代”来临,对无创产前基因检测的需求将更高,市场前景将更广。 /p p   在医疗应用领域,无创产前基因检测可以说是率先经过监管部门审批、进入商业化通道的一项基因测序技术。但是国内基因行业的龙头企业华大基因在此过程中走得并不平坦,从中或可管窥国内监管部门对基因技术付诸应用的审慎态度。 /p p   2011年12月,华大基因的产前基因检测技术获得广东省物价局的批准,可以进入临床。从2012年2月起,这项技术合法进入深圳临床市场,每月都保持15%~20%的产值增长,月收入超过2000万元。 /p p   随后,无创产前基因检测技术在全国9个省市获得临床资质,积累样本量达到10万。 /p p   但无创产前基因技术很快遭遇了国家监管部门的瓶颈。2014年2月,国家食药监总局、国家卫生计生委联合发布通知,要求暂停所有基因测序临床应用,华大基因等测序企业需按照医疗器械和体外诊断试剂相关产品注册的规定进行产品注册。 /p p   2014年7月2日,国家食品药品监督管理总局公布,于6月30日批准华大基因两款二代基因测序仪(BGISEQ-1000基因测序仪、BGISEQ-100基因测序仪)及检测试剂盒,应用于“无创产前基因检测”,即为孕产妇检测唐氏综合征等遗传疾病风险。 /p p   华大基因成为中国首家获得基因测序诊断产品批准的公司。 /p p   华大基因执行总裁尹烨在接受《第一财经日报》采访时说,严格监管是必需必要的,否则市场上无创产前基因测序可能良莠不齐,泥沙俱下。2015年1月,国家卫计委公布了第一批109家医疗机构临床试点名单。由此可见,科技发展和监管促进是互相作用螺旋上升的过程。 /p p   同时,华大基因总裁汪建不止在一个场合呼吁,“如果一个公司的创新满足科学、伦理、技术、合理收费四个条件的话,政策法规就应该跟上。” /p p   经过近5年的市场化之路,华大基因的无创产前基因检测在深圳主要三甲医院都实现合作 同时,深圳医保可以负担部分检测费用,这无疑对该技术的推广应用起到促进作用。 /p p   根据华大基因提供的数据,截至2015年12月31日,华大基因的无创产前基因检测已经覆盖62个国家的2000多家合作医疗机构,其中国内1300多家。 /p p    strong 市场刚起步 /strong /p p   随着无创产前基因检测商业化之路实现,国内基因测序产业也飞速成长。 /p p   基因组学应用的产业链上游为测序仪器、设备和试剂供应商 中游为基因测序与检测服务提供商 下游为使用者,包括医疗机构、科研机构、制药公司和受检者。 /p p   长期跟踪基因企业投资的高特佳投资集团执行合伙人王海蛟接受《第一财经日报》采访时表示,国内基因检测机构基本可以分为两类:一类有自己产品和服务能力,比如华大基因、达安基因、贝瑞和康及安诺优达这四家企业。第二类企业只有渠道能力,拓展客户后,送到这几家公司进行基因测序。 /p p   在这四家领先企业做起来之后,基因测序的市场被更多人看好。2014年底到2015年初,又出现几十到一百家新的实验室,只有技术服务能力,可以和医院合作,提供检测结果。 /p p   王海蛟补充说,一些没有进入国家首批试点名单的实验室,通过和合规医院合作,由医院来把关结果,就成了监管的灰色地带。 /p p   “无创基因检测属于打前战的技术,国内基因检测服务商还提供其他检测,比如药物靶向治疗检测、遗传缺陷基因检测、肿瘤基因检测、病原微生物检测、疾病风险评估等多种基因检测服务,只是公众了解度不高。”上述业内知情人士称。 /p p   一些基因检测公司以孕前、产前、新生儿、儿童、青少年等完整生命周期的各阶段来进行产品开发和应用,未来将有更多产品进入商业化。 /p p   王海蛟说,我国正在基因技术发展的起步阶段。 /p p   从基因科技的角度来看,大家都站在起点上,跑得快的最多领跑半步,市场太广阔了,现在就是看谁能跑到终点。 /p p   迪安诊断董事长陈海斌在接受采访时表示,在新兴技术领域,目前产前筛查、肿瘤是热点,但目前做的还只是冰山一角、只是某一个疾病,所以未来的发展空间很大,市场格局还远没有确定。 /p p   贝瑞和康首席运营官(COO)高扬也认为,基因测序行业是一个庞大的产业,癌症检测是目前最被消费者关注的项目,无创产前测序是第一个落地并商业化的项目,过去几年的市场教育,使得目前这个产业被公众接受并得以发展。 /p p   体检行业也在积极引入基因检测。值得注意的是,这些大型体检机构不约而同地舍弃了高价的全身检测业务,主攻遗传病以及发病率高的癌症检测。 /p p   碍于技术和成本,以及消费者认知的因素,除产前无创基因检测之外的基因检测,推广起来尚存在难度。 /p p   不过,生命滙医学健康中心创始人陈力曾在“第五届中国医疗健康产业投资与并购大会”上表示,未来,基因产业目标市场将高达一万亿元人民币。现在是刚刚看得见曙光的时刻,因为整个高通量基因测序才刚刚开始。 /p p    strong 启动“精准医疗” /strong /p p   未来人类将进入“人人基因”的时代,这是很多基因产业内人士抱有的愿景。 /p p   从疾病警示和建立人体大数据角度,从新生儿开始就做基因组测序,后续随着基因和疾病之间的关联解读进步了,数据库可以实时更新,就可以对一个人的身体健康做出预警。 /p p   “但要在中国推广新生儿基因组测序还需要时间,医生和普通消费者都需要进一步进行教育,也有赖于未来基因测序的成本进一步降低。”上述业内人士说。 /p p   基因检测技术的普及,有赖于测序成本的下降以及基因和疾病相关联的遗传学信息解读能力的提升。2006年,新一代测序技术推出,DNA测序成本以“超摩尔定律”的速度不断降低,每个人基因组的测序成本从2003年的30亿美元下降到2014年的1000美元,而2015年,市场对于单基因病检测收费在3000元左右,而这一价格有望在未来几年降低至几百元。 /p p   一旦人的基因数据库建立,精准医疗就可能实现。 /p p   2015年可谓是美国的“精准医疗”元年。2015年1月底,美国总统奥巴马在国情咨文演讲中,宣布启动精准医疗计划,白宫随后发布了精准医疗计划的相关细节。 /p p   很快地,中国也在国家战略层面发力。2015年三四月,科技部和国家卫计委先后召开精准医学战略专家会议,拟在2030年前,在精准医疗领域共投入600亿元,这对国内基因行业的发展无疑具有推进作用。 /p p   同时,基因行业的发展使得一种新型职业正在兴起——遗传咨询师。所谓遗传咨询是专门收集和解读家族和疾病史,以评估疾病发生或再发的几率。早在1972年,美国就开始了遗传咨询师培训。截至目前,美国共有4000多名经过美国遗传咨询师行会认证的遗传咨询师。在国内,华大基因、迪安诊断等基因行业企业已经率先开始组织培训遗传咨询师。 /p p   随着精准医疗发展,生物智能时代也将开启。华大基因原CEO王俊就进军人工智能领域,2015年10月,王俊创办深圳碳云科技有限公司,其目标是构建生命科学大数据,只有积累海量数据,才会成为未来健康产业的引擎。 /p p    strong 基因编辑的突破 /strong /p p   如果基因技术能够实现疾病提前预测,精准干预之后的技术发展是什么?王海蛟给出的答案是,基因编辑技术。 /p p   去年底,著名学术期刊《科学》杂志选出“2015年十大科学突破”,基因编辑技术CRISPR荣登榜首。该杂志还指出,中国中山大学的研究团队以CRISPR/Cas9技术,实现首次编辑人类胚胎DNA,是两大亮点之一。 /p p   被称为“造物主之手”的第三代基因编辑技术,与以往任何医疗技术不同,可以在基因组水平上对DNA序列进行改造,从而改变遗传性状。 /p p   当地时间1月4日,曾获比尔盖茨和谷歌风投的基因编辑公司Editasmedicine向美国证券交易委员会递交首次公开招股说明书,该公司创始人均为CRISPR技术发明人。 /p p   王海蛟表示,基因编辑在中国国内还是实验室研究居多,没有走到临床,谈不上监管的问题。美国目前进行临床试验的基因编辑技术仅限于第一、第二代技术,第三代基因编辑技术还没有相关产品获得监管许可。 /p p   但是,“一旦撕开一个裂缝,技术进步的速度就将远远超过过往。”王海蛟说。 /p p   在这一战略性新兴产业领域,中国企业是否有弯道超车的机会呢?王海蛟说,中国企业可以通过投资国外基因公司进行布局,未来发展或可期待。 /p
  • 华虹宏力“半导体结构的形成方法”专利公布
    天眼查显示,上海华虹宏力半导体制造有限公司“半导体结构的形成方法”专利公布,申请公布日为2024年7月23日,申请公布号为CN118382298A。背景技术在目前的半导体产业中,集成电路产品主要可分为三大类型:模拟电路、数字电路和数/模混合电路,其中,存储器是数字电路中的一个重要类型。而在存储器中,近年来快闪存储器(Flash Memory,简称闪存)的发展尤为迅速。闪存的主要特点是在不加电的情况下能长期保持存储信息,且具有集成度高、存储速度快、易于擦除和重写等优点,因此,在微机、自动化控制等多项领域得到了广泛的应用。快闪存储器分为两种类型:叠栅(stack gate)快闪存储器和分栅(split gate)快闪存储器。叠栅快闪存储器具有浮栅和位于浮栅的上方的控制栅。叠栅快闪存储器存在过擦除的问题。与叠栅快闪存储器不同的是,分栅快闪存储器在浮栅的一侧形成作为擦除栅极的字线。分栅快闪存储器能有效的避免过擦除效应。然而,现有的快闪存储器的性能较差。发明内容本发明提供一种半导体结构的形成方法,包括:提供衬底,所述衬底包括逻辑区和存储区,所述存储区包括字线区;在所述存储区上形成初始字线栅层;在所述初始字线栅层的顶部表面和所述逻辑区的所述衬底的表面形成初始栅氧层;对所述初始栅氧层进行热氧化处理,形成栅氧层,所述初始字线栅层表面的所述栅氧层的厚度大于所述逻辑区的所述衬底表面的所述栅氧层的厚度;在所述逻辑区的所述栅氧层的表面形成栅极层;刻蚀去除所述存储区的所述栅氧层以及所述栅氧层底部的部分所述初始字线栅层,在所述字线区的表面形成字线栅层,在形成字线栅层的过程中,栅氧层作为硬掩膜层,由于初始字线栅层表面的栅氧层的厚度变厚,从而在刻蚀的过程中能够表现出很好的阻挡性和稳定性,从而保证字线栅层的高度,提升字线栅层的高度均匀性,并且增加了字线区刻蚀的窗口,可以降低编程串扰失效,具有较广泛的使用范围。
  • Nature:原位TEM研究氧化铁介晶形成!
    定向附着结晶使粒子沿着特定的晶体方向排列,产生像单晶体一样衍射的介晶。传统观点认为成核提供了粒子的供应,这些粒子受有吸引力的粒子间势的影响,通过布朗运动聚集。介晶通常表现出规则的形态和均匀的大小。尽管许多晶体系统形成介晶,并且个体的附着事件已经被直接可视化,但是随机的附着事件如何导致良好的自相似形态仍然是未知的。基于此,美国西北太平洋国家实验室James J. De Yoreo教授利用原位透射电子显微镜(TEM)和“冷冻观察”TEM,研究了氧化铁介晶形成,这是自然环境中重要的胶体相,以及形成普遍的前驱相并经历颗粒附着结晶(CPA)伴随相变系统经典例子。作者原位跟踪了在草酸盐(Ox)存在的情况下赤铁矿(Hm)中晶体的形成。发现孤立的Hm粒子很少出现,但一旦形成,覆盖在ox表面上的界面梯度驱动Hm粒子在距离表面大约两纳米的地方重复成核,然后附着在表面,从而产生介晶。原位TEM追踪晶体形成作者首先研究了一种由低结晶的两线铁氧体(Fe2O3xH2O, Fh) 聚集而成的前体,在约1.5 Å和2.5 Å处表现出两个典型的弥散环(图1a)。在不添加添加剂的情况下,在10小时内形成具有多面的Hm (Fe2O3)单晶(图2a-c)。然而,在加入2mm的草酸钠(NaOx)后,两小时后,Fh聚集体中出现了纺锤形的Hm中晶体(图1b)。到10h,所有的Fh消失,只剩下Hm介晶(图1c,图2d-f)。低温透射电子显微镜(cryo-TEM)在相同的时间点进一步验证了这些结果(图3)。高分辨率透射电镜(HRTEM)显示所有纺锤均由结晶排列Hm粒子组成(图1 d-f),并沿[001]轴伸长(图2)。横断面透射电镜(图4),以及切片样品的三维(3D)断层扫描证实了纺锤状微观结构,并显示了许多纳米级孔隙。主轴的尺寸分析表明,一次颗粒的尺寸从2 h时的3.5 nm(图1d)增加到10 h时的6.5 nm(图1e),到200 h时长到9.5 nm(图1f)。纺锤长度与宽度的曲线图显示恒定的长宽比为2.15± 0. 08,证明了纺锤体主轴的生长具有确定性。此外,即使前12小时纺锤体的平均长度和宽度都增加,之后则减少,这种一致性也保持不变 (图1 g, h)。与长宽比相比,主轴的尺寸在任何给定时间都有很大的变化。例如,在3.5小时,主轴长度在40-140 nm之间变化。这个大约四倍大小的排列反映了新纺锤体的缓慢但持续的诞生。尽管如此,纺锤体呈现出一种特征性的大小,而不是幂律大小分布(图2)。分析还表明,纺锤体的发育经历了两个阶段:第一阶段纺锤体的长度、宽度和颗粒数都有所增加 在第二阶段,纺锤体尺寸减小,但平均一次颗粒尺寸继续增大,可识别颗粒总数减少(图1i),暴露的颗粒缓慢长大(图1i),并形成小平面(图1e,f)。从第一阶段到第二阶段的转变与Fh的消失有关(图1c,i)。这些结果表明,第一阶段主要由纺锤体生长控制,而第二阶段主要由溶液中的颗粒粗化控制,溶液中的颗粒相对于Hm处于平衡状态,且没有Fh。图1 Fh纳米粒子形成纺锤形Hm介晶图2 菱形Hm与纺锤形Hm的表征图3 90°C下Fh生长纺锤形Hm介晶的低温TEM研究图4 Hm主轴横截面的TEM成像为了跟踪Fh和Hm的时间演化,使用了一种“冷冻观察”的方法,即将Fh置于TEM网格,并随时间对其进行成像。将载有Fh的网格置于含Ox的90°C溶液中然后在数小时后用TEM在相同区域成像(图5a,图6)。观察到Fh最初由大团聚体组成(图5b),当第一个Hm颗粒开始出现时,其整体形态在3h后保持不变,仅位于Fh团聚体中(图5c)。考虑到溶液必须与Fh平衡,Hm的存在仅与Fh相关,这意味着初始Hm颗粒必须通过Fh的直接转化或Fh/溶液界面的异相成核形成。对Hm颗粒的进一步探究表明,它们呈半纺锤形,所有半纺锤都指向溶液,而不是Fh聚集体(图5d)。HRTEM(图5e, f)显示,主要的Hm粒子在晶体上是同轴的(图5f,插图,快速傅里叶变换(FFT)模式)。如果Hm纺锤是通过Fh的直接添加而生长的,然后Fh转化为Hm,可以预期,纺锤将生长为Fh粒子的聚集体——也就是说,纺锤的尖端将向Fh粒子的来源处前进。纺锤尖端远离Fh源并进入本体溶液的事实表明Hm初级粒子是从周围的溶液中形成和添加的。如果Hm粒子来自于自由溶液,则与时间无关的主轴形状和长径比的含义是,首先形成的Hm粒子决定了后续粒子的产生和附着速率。为了进一步探索这一可能性,作者将Hm的多面体单晶晶种加入到含Ox的Fh前驱体溶液中。与Fh相比,晶种的数量密度可以忽略不计。5 h后, Hm初级粒子在晶体形成和附着在Hm晶种匹配,以形成纺锤,其增加的长度和宽度的比值约2.2(图7,图8)。因此Hm晶种增长与不含Hm晶种遵循相同的结晶路径,种晶为新粒子的配制提供了模板。当进行反向实验时,将Hm纺锤加入到不含Ox的Fh的溶液中,具有良好多面的Hm纺锤以晶体共线方式在Hm纺锤上生长(图9)。上述结果表明,一旦Hm粒子出现在含Ox的Fh溶液中,无论Hm粒子是通过溶液成核,还是在Fh上形成,或者通过Fh晶种,Fh都会溶解为新的Hm粒子提供溶质,它必须直接在Hm晶体的晶体共线中或在Hm晶体附近的溶液中成核,然后它们以共线方式附着。为了验证这一假设并确定新的Hm颗粒形成的位置,作者使用了80°C 的原位液相透射电镜来观察现有Hm晶种的纺锤体形成。图5 生长中Hm纺锤与Fh的关系图6 应用参考TEM网格跟踪Fh上的Hm增长图7 液相TEM观察Hm成核图8 菱形Hm晶种上生长的Hm纺锤体的TEM成像图9 菱形Hm在纺锤形Hm晶种上生长的TEM成像在TEM模式下,Hm晶种最初被清晰地分辨出来,但Fh粒子由于其低对比度而难以看到(图7c-e)。然而,扫描TEM(STEM)成像可以同时分辨出Hm晶种和Fh颗粒(图10。综合结果证实,Fh逐渐溶解,而新的“子”Hm颗粒在“母”Hm晶种附近成核,但不是在“母”Hm晶种表面成核,然后附着到晶种上(图7c-e中的箭头)。此外,晶核呈球状,晶种与晶核之间的接触角超过90°,这与晶种表面上的异相成核模型不一致,在这种模型中,只有在界面能和接触角较低的情况下,才更倾向于成核。此外,远离附着颗粒位置的晶种平面不会显著增长,也不会形成纳米或更大的粗糙度。这与观察结果一致,即在后期粗化期间,暴露的颗粒表面会形成晶面(图1e,f)。如果让实验进行较长时间,在此期间,光束在多个短图像系列的采集之间被阻挡(图7e),可以直接跟踪晶种周围纺锤的发展以及子粒子对生长纺锤的重复成核和附着。原位加热5小时后对液胞含量的分析表明,最终产物与非原位形成的纺锤难以区分(图11与图1c)。图10 Fh溶解和Hm晶种/溶液界面附近新Hm颗粒成核的连续STEM图像图11 液体电池芯片拆卸后表征原位透射电镜结果清楚地证明了Fh作为一个缓冲,提供并设定了形成子代Hm初级粒子的溶质离子的浓度。只要Fh颗粒存在,溶质浓度就保持在Fh的溶解度不变,从而确保当Fh溶解时,Hm颗粒在恒定的过饱和度下形成,以取代生长中的Hm所吸收的离子。然而,这些子颗粒在Hm-溶液界面附近成核,尽管TEM成像的二维性质和有限的分辨率妨碍了对初始分离的精确测定(图12和13),但在连接以构建纺锤形Hm单晶之前,显示出约2 nm的中间边到边间隙。所有新的Hm粒子都附着在母体晶种或纺锤上,没有发现任何粒子扩散到远离晶种(或纺锤)的溶液中。然而,无法从这些实验中辨别出新的Hm颗粒是否在成核时聚结,在附着过程中对齐,或者它们是否表现出其他类型的定向附着,包括未对齐的附着,然后消除缺陷,或者在某些情况下,通过在中间间隙中形成颈部附着。接着,作者试图了解Ox的作用。在溶液中,Ox与Fe3+结合,使Ox复合物成为主要的铁物种。因此,Ox能够加速Fh的溶解,尽管它不会明显改变大块Fe3+的活性,而大块Fe3+的活性保持在Fh的溶解度。然而,有Ox和无OxHm生长的差异表明,它也作用于Hm表面:在没有Ox的情况下,Hm形成大的多面晶体(图9a,图2a-c);在Ox存在的情况下,会形成球状粒子,可能是一个接一个的离子在生长,但当它们达到大约5nm直径时,生长速度非常缓慢。因此,Ox的一个作用是稳定Hm纳米颗粒并抑制其生长。此外,只有当Ox存在时,子Hm粒子才会成核和附着。Ox必须位于Hm颗粒表面,其第二个作用是通过偏压局部化学并可能协助驱动颗粒附着来促进Hm成核。图12 原位TEM中Hm晶种和晶核之间的间隙大小及其随时间的消除分析图13 晶种粒子和晶核之间间隙大小的进一步测量总之,作者通过原位TEM和冷冻TEM结合,追踪了在草酸存在情况下赤铁矿结晶的形成。草酸在土壤中含量丰富,而氧化铁是非常常见的,从而为天然存在的氧化铁的异常形态提供了可能的解释。本文所证实的界面梯度驱动粒子成核为天然氧化铁的异常形态提供了可能的解释,纺锤型的晶形是有纳米颗粒聚集体组成的。以上发现和与其他系统的比较表明,由界面驱动的CPA过程可能在合成和自然环境中均广泛存在。参考文献:Guomin Zhu et al. Self-similar mesocrystals form viainterface-driven nucleation and assembly. Nature. 2021, 590, 416-422.DOI: 10.1038/s41586-021-03300-0.https://www.nature.com/articles/s41586-021-03300-0
  • 清华大学最新天文观测成果,揭示星系形成演化
    5月5日,清华大学举办新闻发布会介绍,由清华大学天文系牵头的国际团队通过全波段数据,直接探测到早期宇宙中星系周围气体进入星系的详细过程,证实了重元素丰度较高的“循环内流”是驱动星系恒星形成的关键,为理解星系“生态系统”及星系演化迈出重要一步。相关研究成果5月5日在线发表于《科学》。清华大学天文系蔡峥教授团队,通过世界上最大的光学望远镜——“凯克”对距今110亿年的一个巨大气体星云进行了观测。利用凯克望远镜的成像光谱仪——“宇宙网成像器”,清华大学团队成功探测到了星系周围气体的氢元素及多种重元素辐射并进一步计算出重元素的大尺度空间分布。观测表明,星系周围气体已经富含重元素。进一步的光谱和数值模拟分析发现,这些富含重元素的电离气体极为可能是早先被星系中心的黑洞喷射到星系周围,冷却下来后,在引力和环境角动量共同作用下,重新回流入星系,形成“循环冷气体流”。运动学建模进一步表明,循环气体流是朝星系流入的,可以促进和维持恒星形成活动。星系吸积星系外气体,形成恒星的详细过程是当前和未来天体物理学研究的热点。本次发现对星系如何与环境进行物质交换进行了清晰的成像,表明富含重元素的循环气体流可以驱动星系中剧烈的恒星形成活动。该发现为理解星系生态系统、星系形成和演化迈出了关键的一步。未来,结合更大口径、更大视场的光谱巡天望远镜,人们有望揭示星系形成的全貌。
  • 我国已形成同位素计量基标准
    记者从中国计量科学研究院获悉,国家“十一五”科技支撑计划项目《以量子物理为基础的现代计量基准研究》中的“同位素丰度基准的研究”课题,日前通过国家质检总局组织的专家验收。该课题形成了具有自主知识产权的同位素计量基标准,填补了我国同位素丰度基准研究空白,建立了锌、钐、硒、镉、镱5种元素的同位素基准测量方法,研制了锌、钐、硒、镉4种元素同位素系列基准物质共计152种、系列标准物质共计50种,测定了硒、镱的原子量。   元素的同位素组成被认为是其特有“指纹”。中国计量科学研究院联合中科院地质与地球物理研究所等3家单位开展同位素丰度基准方面研究,在国际上首次在宽泛的锌、钐、硒、镉4种元素的同位素比值变化范围内,研究了多接收电感耦合等离子体质谱的质量歧视效应变化规律 首次建立了使用3种以上浓缩同位素配制校正样品的硒、镱同位素的绝对质谱测量方法 推导出不确定度灵敏系数的计算公式 锌、钐、镉、硒、镱主同位素丰度比测量值的不确定度,达到国际领先或先进水平。
  • 中国科大提出全新内嵌金属富勒烯形成机制
    中国科学技术大学教授杨上峰课题组合成了两种新型的基于过渡金属钒的内嵌金属富勒烯,结合这两种分子结构上的关联性,提出一种全新的内嵌金属富勒烯形成机制——自驱动单原子碳注入机制,在内嵌金属富勒烯领域取得新进展。研究成果近日发表于美国《国家科学院院刊》。审稿人认为,“这两种金属富勒烯的结构很新颖”。  内嵌金属富勒烯因其结构的多样性在近20年间得到了飞速的发展,迄今为止已经有超过50种金属团簇被报道嵌入到富勒烯碳笼中,然而它们的形成机理却是长期困扰科学家的一个难题。揭示内嵌金属富勒烯的形成机理不仅有助于深入理解金属富勒烯结构的稳定性,还对于实现金属富勒烯材料的可控、高产率合成具有重要指导意义。  目前报道的三种内嵌金属富勒烯形成机制(碳团簇插入、脱去机制,以及Stone-Wales机制)都侧重于外部碳笼骨架的转变,然而对于内嵌金属团簇之间的转变机制则从未被报道过。因此,对内嵌金属富勒烯中内嵌金属团簇的形成机理的深入研究是富勒烯领域极其重要且富有挑战性的工作。  杨上峰团队在前期工作的基础上,合成并分离出两种新型的基于过渡金属钒的内嵌金属富勒烯。并与中国科大李群祥教授课题组、厦门大学谢素原院士团队合作,利用单晶X射线衍射技术精确表征了它们的分子结构,结合DFT理论计算对其电子结构进行了系统研究,发现这两种内嵌金属富勒烯的分子结构和电子结构存在极大的相似性。  在此基础上,杨上峰课题组提出它们之间存在一种全新的内嵌金属富勒烯形成机制——自驱动单原子碳注入机制。该机制可以分为两个过程,包括:独碳团簇金属富勒烯对单原子碳的吸附;单原子碳注入到碳笼形成双碳团簇金属富勒烯。所内嵌的过渡金属钒上存在的单电子对于促进单原子碳吸附到碳笼上起着至关重要的作用。  不同于之前通过高压法或离子注入法实现将非金属原子(如氮)嵌入到中性富勒烯碳笼的报道,通过单原子碳注入机制可以实现将非金属原子原位嵌入到带负电的碳笼中,而且由于内嵌钒原子的存在,该过程可以认为是自驱动的,相比于以往的合成方法大大降低了反应能耗。  因此,该结果对于深入理解内嵌金属富勒烯的形成机理以及合成新结构内嵌金属富勒烯具有重要意义。
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