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吸收率

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吸收率相关的资讯

  • 兰州化物所高熵合金基高温太阳能光谱选择性吸收涂层研究获进展
    高熵合金通常被定义为含有5个以上主元素的固溶体,并且每个元素的摩尔比为5~35%,具有优异的力学、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能,在较多领域展现出发展潜力。中国科学院兰州化学物理研究所环境材料与生态化学研究发展中心副研究员高祥虎、研究员刘刚带领的科研团队,通过组分调控、构型熵优化和结构设计,制备出系列高熵合金基高温太阳能光谱选择性吸收涂层。  前期,研究人员设计出一种由红外反射层铝、高熵合金氮化物、高熵合金氮氧化物和二氧化硅组成的彩色太阳能光谱选择性吸收涂层,其吸收率可达93.5%,发射率低于10%。研究人员发现,单层高熵合金氮化物陶瓷具有良好的本征吸收特性,因此制备出结构简单的涂层。以高熵合金氮化物作为吸收层,SiO2或Si3N4作为减反射层得到的涂层吸收率可达92.8%,发射率低于7%,并可在650°C的真空条件下稳定300小时。  近期,为进一步提升涂层吸收能力,研究人员选用不锈钢作为基底,低氮含量高熵合金薄膜作为主吸收层,高氮含量高熵合金薄膜作为消光干涉层,SiO2、Si3N4、Al2O3作为减反射层,形成了从基底到表面光学常数逐渐递减的结构(图1)。研究通过光学设计软件(CODE)进行优化,利用反应磁控溅射的方法制备,提高了制备效率。涂层吸收率可达96%,热发射率被抑制到低于10%。研究人员通过时域有限差分法(FDTD)研究了涂层光吸收机制。长期热稳定性研究表明,高熵合金氮化物吸收涂层在600°C真空条件下,退火168小时后仍保持良好的光学性能;计算涂层在不同工作温度和聚光比的光热转化效率发现,当工作温度为550°C、聚光比为100时,涂层的光热转化效率可达90.1%。该图层显示出优异的光热转换效率和热稳定性(图2)。  研究人员将吸收涂层沉积在不同基底材料上制备的涂层依然保持优异的光学性能,并在铝箔上实现了涂层的大规模制备。对不同入射角的吸收谱图研究发现,吸收涂层在入射光角度为0-60°的范围内具有良好的吸收率。研究人员模拟太阳光对吸收器表面进行照射,在太阳光照射下,涂层表面的温度超过100℃,表明该材料在界面水蒸发研究领域具有重要应用价值。  相关研究成果发表在Journal of Materials Chemistry A、Solar RRL、Journal of Materiomics上。上述工作开发出兼具优异光学性能和耐高温性能的高温太阳能光谱选择性吸收涂层,拓展了高熵合金在新能源材料领域的功能应用。研究工作得到中科院青年创新促进会、中科院科技服务网络计划区域重点项目和甘肃省重大科技项目的支持。图1.光学模拟结合磁控溅射方法制备太阳能光谱选择性吸收涂层图2.光谱选择性吸收机制和热稳定性研究
  • 化妆品其实不应该被吸收,却偷偷进入你的身体!
    多数人认为,化妆品的存在就是为了让人们享受美丽。因此,在选购护肤品时,人们往往根据自身需求选择产品:皮肤干燥者会关注“补水、保湿、去角质”,色斑和暗沉问题的消费者则更倾向于“美白、提亮、抗氧化”,而追求抗老的群体会选择“祛皱、紧致”等功能产品。然而,琳琅满目的化妆品让人眼花缭乱,难免在选择时陷入困惑。但是,你真的了解这些化妆品吗?它们是否对你的健康安全?▋ 1. 到底什么是化妆品?目前国际上尚无统一的化妆品定义,但各国对其的基本认知较为一致。欧盟《化妆品规程》将化妆品定义为,主要用于人体外部器官(如皮肤、毛发、指甲、口唇和外生殖器),或牙齿及口腔黏膜的清洁、香化、外观改善、气味调节或身体保护的物质和制剂。美国食品和药物管理局(FDA)则定义化妆品为,通过涂抹、喷洒或其他方式使用于人体,旨在清洁、美化、增强吸引力或改变外观的物质。日本则强调化妆品的用途在于清洁、美化、维持皮肤及头发的健康与美感。中国《化妆品卫生规范》(2007年版)将化妆品定义为,通过涂擦、喷洒或类似方式,使用于人体表面(如皮肤、毛发、指甲等),以达到清洁、消除不良气味、护肤美容的日用化学产品。虽然不同国家的定义在细节上略有差异,但基本框架一致,主要区别在于化妆品的作用部位是人体表面,像玻尿酸注射、美白针和肉毒杆菌素等并不属于化妆品范畴。▋ 2. 化妆品透皮进入人体是被允许的吗?化妆品的透皮吸收问题在行业发展初期并没有得到广泛的关注和明确的规范。在20世纪中叶之前,化妆品的主要作用大多局限于皮肤表面,如保湿、清洁和美化等。当时的化妆品配方和原料相对简单,对皮肤深层的影响和透皮吸收的可能性考虑较少。但实际上,化妆品通过涂抹在皮肤上透皮吸收进入人体是不被允许的!尤其是对于那些活性成分能够穿透皮肤进入人体的化妆品而言,它们可能对人体健康造成一定的风险,特别是在成分不安全或使用不当的情况下。透皮吸收可能导致过敏反应、刺激性以及有毒物质在体内的累积,从而损害肝脏、内分泌和生殖系统等。当然,一定会有人会问:那化妆品还能用吗?▋ 3. 透皮吸收团标的发布:产品质量的深层保护为规范透皮吸收类化妆品的安全性,今年8月初,中国商业企业管理协会发布了《透皮吸收类化妆品通用要求》团体标准(编号T/ACCEM 024-2024)。这是首个针对透皮吸收类化妆品的团体标准,从技术要求、测试方法到安全评估等多个方面进行了明确规定,旨在提高透皮吸收效率并确保产品的安全性。此前,在2023年12月27日广东省医疗器械管理学会归口的《重组胶原蛋白医用敷料体外透皮吸收评价指南(荧光标记法)》团体标准发布并实施,化妆品原料或产品的透皮吸收研究是参考该此标准展开的。▋ 4. 透皮吸收技术的突破:美丽背后的科技力量随着功效性护肤成为中国化妆品市场的主流趋势之一,透皮吸收技术在化妆品领域的应用也在快速发展。纳米包裹技术作为当前化妆品行业的热门透皮吸收手段,能够有效帮助活性成分穿透皮肤角质层,进入皮肤深层细胞。例如,维生素C通过纳米胶囊技术封装后,不仅提升了其稳定性,还大幅增强了吸收率,有效改善肤色和淡化色斑。此外,脂质体技术模拟细胞膜结构,将活性成分包裹在磷脂双分子层中,在与皮肤接触时可更好地融入皮肤,达到深层吸收和长效释放效果。该技术在抗衰老和保湿产品中尤为常见。然而,透皮吸收技术本身具有一定复杂性,涉及分子结构、剂型等多方面因素的综合考量,这对企业的产品研发提出了更高的要求。在这场科技与创新的浪潮中,化妆品不再仅仅追求表面美化,而是通过安全有效的技术手段,带来更深层次的功效。随着科学技术的进一步发展,化妆品行业将迎来一个以功效和安全性为核心竞争力的新时代。 更多精彩内容↓ 更多关于透皮吸收技术的最新进展内容,欢迎大家报名参加2024年10月9日由仪器信息网召开的“第四届化妆品检测新技术及标准解读”主题网络研讨会,届时将有多名化妆品领域专家在交流探讨,赶紧点击下方的图片报名吧。
  • 土壤呼吸 | 2018–2019年大兴安岭北部近地表土壤冻融期森林土壤CO2和CH4通量
    高纬度苔原和针叶林、中纬度阔叶林和草原、高山和 高原地区普遍存在季节性、昼夜性甚至持续数小时的冻融循环。北半球近55%的陆地面积经历季节性冻融,土壤冻融循环持续时间从几天到150天不等。频繁的冻融循环改变了土壤微生物群落结构和代谢,加速土壤有机质的分解,并以温室气体(如CO2、CH4和N2O)或溶解有机碳(DOC)的形式排放。这些过程已成为生态学、冻土学和生物地球化学研究的重点。冻融循环对地表土壤CO2和CH4通量的影响备受关注。一项研究发现,积雪对冬季土壤呼吸的影响是短暂的,厚度变化对CO2通量影响小。了解活动层过程对多年冻土区土壤CO2和CH4动态的响应和反馈至关重要。冻融循环频率和持续时间对高寒地区土壤碳通量具有重要调控作用。不同生态系统在融化期具有较高的CO2和CH4通量,研究表明,在近地表土壤冻结期间CO2通量达到峰值,随后显著下降。春季融化期(20-30天)的甲烷通量占全年总量的11%。本研究在内蒙古自治区大兴安岭生态系统国家野外观测研究站(NFORS-DXAE)进行。该地区具有典型的大陆性季风半干旱气候,多年平均气温为-4.4°C,年蒸发潜力800-1200毫米,年降水量450-550毫米,其中60%集中在7月和8月,降雪期为9月至次年5月,平均降雪厚度约30厘米。实验地块位于海拔820米的北坡落叶松林,主要乔木为兴安落叶松和白桦,平均胸高10 cm,平均树高10±4.90 m。主要灌木为杜香,平均株高0.31±0.07 m,平均植被盖度39±8%。土壤为棕色针叶林土,土层厚度30-40 cm(包括10 cm的腐殖质层),有机质含量42.74±0.92 gkg&minus 1。根据2009-2011年地温数据,活动层厚度为0.5至2.0 m。图1. 内蒙古自治区大兴安岭生态系统国家野外科学观测研究站研究区位于中国东北大兴安岭北部。由于测量系统配套设施通道数量和长度有限,样地被划分为4个子区。为保证测量的可靠性和代表性,样地被划分为16个5×5 m的子区。每个子区随机选择4个子样。在每个子区放置一个点来测定土壤呼吸速率。为此,将一个高10 cm、直径20 cm的PVC土环的一端压入土壤5cm深,并清除表面废弃物。PVC土环在土壤呼吸测量前一周铺设,整个测试过程中PVC土环保持静止。由于该区域降雪较大,为防止土壤呼吸室受到降雪和吹雪的影响,在观测点安装了1×1 m的挡雪设备,并定期或根据需要清除积雪,避免积雪对呼吸室观测的影响,确保观测点仪器环境的安全。本研究采用动态室法观测土壤表面的CO2和CH4通量,使用激光气体分析仪以及SF-3000 系列多通道土壤气体通量测量系统(北京理加联合科技有限公司)进行多通道、长期、连续土壤呼吸观测。土壤CO2通量计算的标准闭合时间为2分钟(120秒),为保证CH4通量测量的准确性,将测量时间延长至3分钟(180秒)。与其他类型的仪器和设备相比,该仪器可实现多点、长时间进行测量,测量数据可实时传输和显示,便于研究人员观察数据的稳定性,快速发现数据采集中的异常。图2. 研究中使用的表层土壤温室气体连续观测系统。图3. 本研究实验地块落叶松林土壤表面CO2通量的月变化。图4. 2018年10-11月和2019年4-5月本研究落叶松林实验地块土壤表面甲烷吸收速率的日变化。图 5. 2018 年 10-11 月和 2019 年 4-5 月本研究根河试验地块甲烷吸收率的月变化。注:(a) CH吸收率的月变化(误差线表示一个标准差);(b) 地表土壤解冻期土壤 CH吸收率变化的箱线图(上边缘表示最大值,下边缘表示最小值)。表1. 2018年10-11月和2019年4-5月根河试验地土壤表面CO2通量、CH4吸收速率、土壤表面温度和土壤表面水蒸气浓度的最佳拟合方程。图 6. 2018 年 10 月至 11 月和 2019 年 4 月至 5 月土壤表面 CO2 流出和CH4 吸收与土壤表面温度和土壤表面水蒸气浓度(气室内)的拟合图。本研究发现,东北大兴安岭森林土壤 CO2 通量呈现单峰型日变化。2018 年 11 月底和 2019 年 4 月初,观测到的 CO2 和 CH4 通量分别小于100 和 &minus 0.1 nmolm&minus 2s&minus 1。在近地表土壤融化期(4 月至 5 月),春季 CO2 释放峰值短暂。土壤冻融循环显著改变了 CO2 的释放速率和 CH4 的吸收速率,但并未显著改变土壤 CO2 和 CH4 通量的日变化模式。在春季近地表土壤冻融期观测到间歇性的土壤 CO2 和 CH4 通量羽流。土壤温度和水分含量波动显著影响近地表土壤冻融期 CO2 和 CH4 通量的变化。这些特征大部分可以通过气室内土壤温度和土壤表面水蒸气的变化来解释。此外,土壤呼吸的 Q10 值在近地表土壤冻融期最大,对土壤温度变化敏感。近地表土壤冻融期累积的 CO2 和 CH4 通量对这些冬季总量的贡献最大。考虑到持续的气候变化可能会极大地改变中国东北森林生态系统的年碳通量(汇或源),更准确地测量、预测和评估未来土壤 CO2 和 CH4 通量的时间模式非常重要。
  • ASD丨黑化型如何影响蜥蜴对气候变化的敏感性
    蜥蜴,俗称“四脚蛇”又称“蛇舅母”,栖息环境广布世界各地。蜥蜴是爬行动物纲中最庞大的家族,其种类繁多,我国已知的有150余种,大多分布在热带和亚热带,其生活环境多种多样,生活于水中、栖息于沙漠、潜藏于地下、攀爬于树林、甚至是飞翔在空中,而且会为了环境的差异而演化出各种不同形态。蜥蜴是变温动物,在温带及寒带生活的蜥蜴于冬季进入休眠状态,表现出季节活动的变化。在热带生活的蜥蜴,由于气候温暖,可终年进行活动。但在特别炎热和干燥的地方,也有夏眠的现象,以度过高温干燥和食物缺乏的恶劣环境。因为蜥蜴是变温动物,没有体内调温系统,大部分蜥蜴通过晒太阳来提高体温,需要一定温度才能活化身体,在身体晒暖之后才易于活动和进食。因此“晒太阳”吸收太阳光的能量这件事,对蜥蜴来说也尤为重要。种类繁多的蜥蜴,有各种各样的体表颜色,甚至有部分蜥蜴在不同环境下还可以通过改变肤色来保护自己。那么蜥蜴的体表颜色在气候变化时对其影响怎样呢?今天给大家推荐了解论文是“黑化型如何影响蜥蜴对气候变化的敏感性”。气候变化对全球生物多样性的影响已确立,但气候变化对同一物种内种群的不同影响很少考虑。在变温动物中,黑化型(即由于黑色素沉积较重,皮肤颜色较深)会显著影响体温调节,因此,深色变温动物可能更容易受到气候变化的影响。基于此,在本研究中,研究者们于2018年12月至2019年4月期间,以来自南非五个地点的56个健康成年多色蜥蜴 Karusasaurus polyzonus(有鳞目: 环尾蜥科)为研究对象,研究了气候变化对其种群活动模式的影响。作者假设在未来的气候预测下,由于对预测的更温暖的气候条件的不适性增强,所有种群的活动时间都会下降。此外,由于它们目前分布在南非的最南端,因此迁移到寒冷环境的机会有限,作者预测,由于深色皮肤可能产生更强的加热效应,深色个体将比非黑色化个体受到更严重的影响。为了考虑体型对体温调节的影响,作者对蜥蜴进行了称重测量。然后利用波长范围为350-2500 nm的ASD FieldSpec3光谱仪测量了蜥蜴背部14个斑点(头部3个,躯干9个,尾部2个)的反射率并计算其吸收率(假设没有透射,1-反射率)。同时测量了岩石样品的反射率。五个采样点Karusasaurus polyzonus蜥蜴的颜色非遗传多型性显示出不同程度的皮肤黑色素含量。【结果】与预期相反,所有种群都会增加活动时间,具体而言,深色种群将比明亮种群相对更活跃。这表明深色K. polyzonus 种群可能受益于全球变暖。南非 K. polyzonus 种群的预计活动模式和皮肤吸收率(a)个体吸收率与总活动时间的关系(b)与吸收率相关的相对于目前气候条件下活动的活动变化幅度偏秩相关系数(PRCC)测试三个时间段(当前、2040-2059年和2080-2099年)模型输出(即活动时间)和输入参数(吸收率、降雨量、微温度和体重)之间的线性关系【结论】作者提出了一种新方法以研究不断变化的气候条件下热黑化对蜥蜴生存能力的影响。与热黑色素假说(TMH)相一致,作者发现皮肤吸收率会影响体温,并最终影响变温动物的活动时间。而且,预测较暗个体的活动受升温影响比较亮个体更大。结果表明,有鳞类动物,仅次于昆虫,可能会因其有色皮肤而受到影响。研究强调了在研究对气候变化的响应时,考虑种群间差异的重要性,因为必须考虑这些差异来制定有效和具体的保护策略。未来的研究应该将这些发现延伸到其他变温物种,并可能确定有色皮肤的表型可塑性,以了解物种将如何应对快速变化的环境。请点击下方链接,阅读原文:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NjE1ODg2NA==&mid=2650311980&idx=2&sn=45606049d85b1de792c1b3c6bbe6652f&chksm=bee1a1d3899628c5bb53bd6efe72b5f5e1558f4847a0ab1a7caeecc6a5ee8f723c44eaa228f7#rd
  • 二维超泡沫在改善太阳能水蒸发的应用研究
    作为最有效的水净化方法之一,太阳能净化水已获众多研究学者的关注。一方面,利用太阳能净化水非常环保,另一方面,该工艺所需的设备安装和操作要求相对较低。为了提高太阳能净化水的效率,已有学者提出了几种净化方法,如预热法、夜间加热法和附加热源法,带有黑色吸收片(BAS)的增强型太阳能蒸馏法(SSG)就是其中的一种方法。但SSG蒸发只发生在水-气界面,如何增加加热过程中界面面积成了提高SSG效率的关键。此外,BAS材料本身的性能也是SSG的速率的重要影响因素。大量研究发现,微尺寸多孔结构BAS可以提高SSG的蒸发速率:一方面,这种结构大大增加了水-气界面;另一方面,BAS自身具有高吸收率和良好的隔热性能,这既能够减少热量损失,又能够提高吸热效率。此外,双层BAS能够进一步提高SSG的速率。通常,BAS可以由化学方法或者碳化方法制得,然而这样制得的BAS的孔径的大小和孔的分布都是随机的,无法可控地得到最佳的蒸发速率。为了进一步优化SSG,古斯塔夫• 埃菲尔大学的Elyes Nefzaoui团队与巴黎东大Tarik Bourouina以及西安交通大学的韦学勇教授联合提出了一种二维超材料泡沫(meta-foams),这种超泡沫具有确定的孔径和规则的孔分布,在优化研究中可作为有效可控的模型,该团队也将这种超泡沫作为表面增强型太阳能水蒸发器的研究工作中。在该研究工作中,纳米黑硅(B-Si)因其在可见光到近红外波段具有优异的吸收率和光热性能被用作超泡沫材料。采用等离子刻蚀制备了具有分层纳米结构和周期性二维多孔超泡沫,并就孔径大小、孔的数量对蒸发速率的影响进行了探索。研究发现:孔径和孔的数量是一把双刃剑,一方面,孔径和数量要尽可能的多,以保证系统能提供充足的水量;另一方面,孔径过大和数量过多会导致吸收的热量减少。此外,研究团队也设计了双层系统,以保证可靠的吸水性、稳定的吸热和隔热性能。实验表明,在一次太阳光辐射、常温、相对湿度为58%时,直径20μm的B-Si超泡沫样品最佳蒸发速率可达到1.34 kg/(h⋅m2),转换率可以达到可观的89%(实验条件不变的情况下,理论蒸发速率可达 1.5 kg/(h⋅m2)),蒸发速率是普通蒸馏法的3.96倍。同时,该团队发现了另外一种低成本制造超泡沫的方法:借助摩方高精度3D打印设备(nanoArch S130,摩方精密)制作超泡沫样品。实验证实,在同一实验条件下,孔径为275μm的3D打印的超泡沫的蒸发速率为1.32 kg/(h⋅m2)。这个结果与B-Si超泡沫的最佳值相当,在SSG中显示出非常优越的性能。3D打印的超泡沫可以作为B-Si超泡沫的低成本代替品,具有很好的发展潜力和应用前景。图1.超泡沫的概念示意图:(a)由二维周期结构制成的优化超材料,(b)应用于优化太阳能水净化,(c)B-Si周期性微孔超泡沫的SEM图像。测量的吸收光谱:(d)不同多孔表面的原始测量数据,(e)暴露在太阳辐射下的结构表面有效吸收率。图2.二维B-Si超泡沫:(a)断面示意图,(b)用于实验样品照片,(c)三种不同超泡沫材料的蒸发速率,与常规泡沫蒸发速率和自然水蒸发速率进行了比较。图3.3D打印的超泡沫:(a)圆柱微孔的截面SEM视图,(b)三种不同的超泡沫的蒸发速率,并与自然水蒸发速率进行了比较。图4.吸收率和蒸发速率、表面平衡温度的函数关系图5.孔隙率和蒸发速率的函数关系图6.硅基二维超泡沫的制作过程此外,该团队还用海水对二维超材料超泡沫的表面强化型太阳能蒸馏进行了实验评估:将超泡沫在海水中浸泡了14天,并与同等实验条件下用去离子水浸泡的超泡沫进行对比。实验结果发现,在海水中浸泡14天后,超泡沫在SSG的蒸发性能降低约7%-9%。从图7可推测,蒸发性能降低很可能是由于结晶盐堵塞了超泡沫的孔隙,导致吸收率的降低。如果能够解决孔隙堵塞的问题,那么具有BAS超泡沫结构的SSG在海水净化方面将发挥巨大的应用潜力。图7.(a)海水蒸发速率和去离子水蒸发速率的对比(b)海水中浸泡之前超泡沫表面的显微镜图像(c)海水中浸泡之后超泡沫表面的显微镜图像该研究成果以题为:Two-dimensional metamaterials as meta-foams for optimized surface-enhanced solar steam generation发表在《Solar Energy Materials & Solar Cells》期刊上。
  • 上海光机所在相干调控的双向吸波器研究中取得进展
    近期,中国科学院上海光学精密机械研究所红外光学材料研究中心研究员董红星和张龙团队,在相干调控的双向吸波器研究方面取得进展。该工作采用双层ITO超构表面构造吸波器。这一吸波器具有双向宽带的微波吸收以及相干控制的可调谐性能,同时在可见光波段的平均光学透过率为78.25%,可用作未来智能隐身光窗。相关研究成果以Transparent Bilayer ITO Metasurface with Bidirectional and Coherently Controlled Microwave Absorption为题,发表在《先进光学材料》(Advanced Optical Materials)上。超构表面是一种由周期性结构单元构成的人工复合材料,能够实现自然材料所不具备的奇异电磁特性,形成了材料、器件研究领域的新范式。其中,超构表面吸波器具有厚度薄、重量轻、吸收率高等优点,在电磁屏蔽、隐身和无线通信中具有广阔应用前景。然而,目前传统的吸波器普遍采用MIM结构设计框架,仅能对正向入射的电磁波实现吸收而反向电磁波被完全反射,这降低了整体电磁能的利用率。同时,它们存在不可调谐以及光学不透明的缺点,不能满足新一代电磁屏蔽光窗智能化和集成化的需求。针对上述问题,该团队利用光学透明的ITO材料设计超构表面,理论提出并实验验证了一种双向吸收、相干调控、光学透明的微波吸波器,在24.49–34.39 GHz的宽带频率范围内实现了90%以上的双向电磁波吸收,且在光学波段的平均透过率为78.25%;此外,通过添加反向入射电磁波并调节两束入射电磁波之间的相位差,可以对吸收性能进行动态相干调控。该工作解决了目前传统吸波材料单向性、带宽窄、不可调以及光学不透明的问题,为未来智能隐身光窗的设计提供了新的思路和解决方案。研究工作得到国家自然科学基金和上海市青年拔尖人才计划等的支持。图1. (a)所提出的超构表面微波吸波器示意图;(b)单元结构示意图;(c)实验制备的样品;(d)实验测得的光学透过率。图2. (a)实验和仿真得到的正向入射电磁波吸收谱;(b)实验和仿真得到的反向入射电磁波吸收谱;(c)双干调控示意图;(d)两束入射电磁波之间不同相位差所对应的相干吸收谱。
  • 盛志高研究团队成功研发出一种主动智能化的太赫兹电光调制器
    近日,中科院合肥研究院强磁场中心盛志高研究团队依托稳态强磁场实验装置成功研发了一种主动智能化的太赫兹电光调制器。相关研究成果发表在国际期刊 ACS Applied Materials & Interfaces 上。虽然太赫兹技术具有优越的波谱特性和广泛的应用前景,但其工程应用还严重受制于太赫兹材料与太赫兹元器件的开发。其中,围绕智能化场景应用,采用外场对太赫兹波进行主动、智能化的控制是这一领域的重要研究方向。瞄准太赫兹核心元器件这一前沿研究方向,强磁场中心磁光团队继2018年发明一种基于二维材料石墨烯的太赫兹应力调制器[Adv. Optical Mater. 6, 1700877(2018)]、2020年发明一种基于强关联氧化物的太赫兹宽带光控调制器[ACS Appl. Mater. Inter. 12, 48811(2020)]、2021年发明一种基于声子的新型单频磁控太赫兹源[Advanced Science 9, 2103229(2021)]之后,选择关联电子氧化物二氧化钒薄膜作为功能层,采用多层结构设计和电控方法,实现了太赫兹透射、反射和吸收多功能主动调制(图a)。研究结果表明,除了透射率和吸收率,反射率和反射相位也可被电场主动调控,其中反射率调制深度可以达到99.9%、反射相位可达~180o调制(图b)。更为有趣的是,为了实现智能化的太赫兹电控,研究人员设计了一种具有新型“太赫兹-电-太赫兹”的反馈回路的器件(图c)。不管起始条件和外界环境如何变化,该智能器件可以在30秒左右自动达到太赫兹的设定(预期)调制值。(a)基于VO2的电光调制器示意图(b)透射率、反射率、吸收率和反射相位随外加电流变化(c)智能化控制原理图这一基于关联电子材料的主动、智能化太赫兹电光调制器的研发为太赫兹智能化控制的实现提供了新的思路。该工作获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金、强磁场安徽省实验室方向基金的支持。文章链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.2c04736
  • 【瑞士步琦】从猫爪草提取物当中有效分离紫外吸收与非紫外吸收成分
    从猫爪草提取物中分离紫外吸收与非紫外吸收成分Pure 应用”猫爪草是一种热带藤本植物,是科学研究的一种宝贵的药物资源。活性成分为生物碱,丹丁酸和其它可能有促进免疫系统功能潜力的植物素。其中,生物碱有降压药的效果,可降低胆固醇,除此之外,还具有消炎、抗氧化和抗癌等特性。1方法萃取条件萃取类型研磨重量2g萃取溶剂乙醚溶剂体积20ml超声波提取30minFlash 色谱条件FlashPure EcoFlex 12g Sclia流速25ml/minUV1 波长254nmUV2 波长280nm溶剂 A正己烷溶剂 B乙酸乙酯进样模式液体ELSD 载体空气柱平衡时间5min洗脱方法步骤1234时间(min)0.03.03.04.0%B3030100100▲ 图 1. 在装有 12g Sclia 填料的 FlashPure EcoFlex 柱上对猫爪草进行纯化。色谱图说明使用紫外检测器和蒸发光散射检测器检测峰的诸多优点。通过调整流动相的梯度对方法进行优化以期获得更好的分离效果,方法如下:洗脱方法步骤1234时间(min)0.03.09.01.0%B3030100100▲ 图 2. 优化后的方法使得整体分离度大大提高,在 ELSD 检测器的加持下,可以有效检测到无紫外吸收的目标产物。使用分析型 HPLC 将两组实验与初始粗提物进行分析对照,结果如下:▲ 图 3. 通过对照发现只用 UV 检测器对样品进行纯化,不能检测非发色团的产物,导致馏分纯度不高。使用 ELSD 检测器收集的馏分可分离出高回收率和高纯度的组分。2结论天然产物在新药物研发中发挥重要的作用。粗提物通常含有活性良好的先导化合物,因此分离和纯化时需要很多步骤且充满未知性。Pure 系统收集包括 UV 检测器和 ELSD 检测器在内的多个检测器的信号,克服了使用传统 Flash 色谱方法遇到的纯化瓶颈,大大提高目标产物的纯度和回收率。化学家可以在双检测器以及 Navigator 技术的帮助下,有效地从粗提取物中分离目标化合物和含量低的成分,节省时间和人力成本。3参考Cat's Claw Technical Literature, Raintree Nutrition, Carson City, Nevada.Medicinal natural products a biosynthetic approach, 3rd edition Dewick, P. John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2009.
  • L-8900高速全自动氨基酸分析仪检测火腿和香肠中的游离氨基酸
    火腿和香肠含有供给人体需要的蛋白质、脂肪、碳水化合物及各种矿物质和维生素等营养,还具有吸收率高、适口性好、饱腹性强等优点,适合加工成多种佳肴。  为了考察火腿和香肠中蛋白的含量,介绍火腿和香肠中的游离氨基酸的检测。http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100322/s243940.htm 公司介绍:   天美(中国)科学仪器有限公司(“天美(中国)”)是天美(控股)有限公司(“天美(控股)”)的全资子公司,从事表面科学、分析仪器、生命科学设备及实验室仪器的设计、开发和制造及分销 为科研、教育、检测及生产提供完整可靠的解决方案。天美(中国)在北京、上海、等全国15个城市均设立办事处,为各地的客户提供便捷优质的服务。   天美(控股)是一家从事设计、研发、生产和分销的科学仪器综合解决方案的供应商。继2004年於新加坡SGX主板上市后,2011年12月21日天美(控股)又在香港联交所主板上市(香港股票代码1298),成为中国分析仪器行业第一家在国际主要市场主板上市的公司。近年来天美(控股)积极拓展国际市场,先后在新加坡、印度、澳门、印尼、泰国、越南、美国、英国、法国、德国、瑞士等多个国家设立分支机构。公司亦先后收购了法国Froilabo公司、瑞士Precisa公司、美国IXRF公司和英国Edinburgh等多家海外知名生产企业,加强了公司产品的多样化。 更多详情欢迎访问天美(中国)官方网站:http://www.techcomp.cn
  • 卫生部专家解读铁强化酱油安全与营养知识
    近日,卫生部专家就铁强化酱油安全与营养知识向公众进行了解读,以下为主要内容:   一、我国铁缺乏和贫血严重吗?   全国第四次营养与健康调查数据显示,我国各类人群的平均贫血发生率达到20.1%,其中妇女,儿童和老年人人群贫血发病率高于全国平均水平。缺铁和贫血会导致儿童生长发育不良,特别是智力发育迟缓,而这一后果并不会在改善后得到完全恢复。缺铁和贫血会导致人体虚弱无力,免疫和抗病能力下降。对社会来讲,贫血导致人群智力和劳动能力下降,影响人口素质和竞争能力,影响国家经济发展。铁缺乏的膳食因素有如下:1)肉类等动物性食品中的血红素铁摄入不足 2)膳食VC摄入不足 3)膳食植酸、多酚等铁吸收抑制剂含量较高。我国植物性膳食的特点,膳食中铁少也不易吸收利用。   二、为什么政府要推食物强化?   根据国际机构关于贫血的公共卫生严重程度等级划定,中国居民的贫血问题属于中度公共卫生问题,部分地区贫血问题已经属于严重的公共卫生问题,需要有营养干预措施。营养干预的方式主要有食物多样化、补充营养素补充剂、食物强化三种方式。   食物多样化:是营养干预的首选方式,但存在需要丰富的食物资源、很长的见效时间、大量的营养宣传教育、不适用短期内贫困人群的微营养素状况改善等缺点。   营养素补充剂:吸收高、见效快,是特殊人群补充的最佳方式,但存在成本高、依从性差、持续难等缺点,适用于特定人群(如孕妇)或时间段(自然灾害后)的营养补充。   食物强化:则是改善居民健康水平最好的低成本解决方案,是理想的成本-收益公共卫生干预方式,无需改变膳食习惯,依从性好,覆盖面广 但对于非强制性强化,推动比较困难,需要加强宣传教育。   根据世界银行统计,目前全球普遍存在的维生素A缺乏、碘缺乏以及铁缺乏和贫血导致发展中国家每年损失3%—5%的GDP。按照我国2009年的GDP 335353亿元人民币估算,我国每年为此损失约10000亿—16700亿元。这还不包括间接经济损失及患者、家庭和社会为此所付出的其他代价。   国际上已经有上百年的食物强化历史,开始实施国家现今都成为发达国家。1900年瑞典开始食盐加碘,1918年丹麦人造黄油强化,1938年美国开始推广面粉和面包强化,英国面粉钙强化,1949年日本大米强化。目前面粉强制性强化含铁或叶酸的国家有60多个,全世界约有30%商业面粉是强化的。这些强化主要在人们日常食用的调味品和主食中进行,给各国居民营养带来很大改善。   三、为什么在铁强化酱油中应用的铁营养强化剂选NaFeEDTA?   由于在食物强化技术上要考虑不改变食物的感官特性、吸收利用率等因素,铁的强化在铁剂选择上具有很大难度。水溶性铁剂具有吸收好,但存在影响食物感官、铁锈味重、胃肠刺激等缺点 水不溶性的,虽感官问题小,但通常吸收率很低。而NaFeEDTA是被认为适宜于酱油中使用的理想铁剂。   NaFeEDTA,中文名称为乙二胺四乙酸铁钠,分子式C10H12N2O8FeNa3H2O,是络合剂EDTA和金属离子Fe3+形成的稳定络合物(log k=25.1),性质很稳定,水溶性好、铁锈味弱、铁吸收率高(NaFeEDTA强化酱油中铁的人体吸收率为10.51%,约是硫酸亚铁4.73%的2倍)。目前国际上推荐的质量规格,含铁量为12.5—13.5%,EDTA为65.5—70.5%。   四、NaFeEDTA添加在食物后,会产生过量蓄积和影响其他矿物元素的吸收吗?   许多研究证实其在食物强化应用方面的特点:1)NaFeEDTA中铁的吸收是在胃肠解离出铁后与其他铁剂一样进入非血红素铁池中 2)其中只有不到1—2%的NaFeEDTA是被肠道直接吸收进入血循环,但很快并完全经尿液排出体外 3)食物强化的量不会对其他矿物元素的吸收产生不良影响,如锌 4)由于受膳食中铁吸收抑制剂(植酸和多酚等)影响较小,其铁的吸收利用率通常高于其他铁剂(如硫酸亚铁),但低植酸膳食中,两者吸收率相近 5)对于铁充足的人群,由于机体的下调功能,NaFeEDTA中铁的吸收率不高于硫酸亚铁。因此,通过日常膳食而从食物强化应用的NaFeEDTA,不会造成在人体铁的过量蓄积。   五、国际上允许NaFeEDTA在食物强化中应用吗?   国际粮农组织/世界卫生组织(FAO/WHO)食品添加剂联合专家委员会(JECFA),是FAO/WHO设立的独立委员会,是食品安全风险性评估领域的国际权威机构。JECFA在1992年开始暂时性批准NaFeEDTA在有监管下食物强化中的应用,2007年总结性评估认为NaFeEDTA是应用于食物强化的铁剂来源、是安全的,但需同时满足两个条件,即添加后每日膳食的总铁摄入不应超过0.8 mg/kg bw,以及EDTA不能超过1.9 mg/kg bw,同时也就撤销了之前的暂时性和监管。   据此,世界卫生组织于2009年在小麦粉和玉米粉强化建议中提出铁的添加水平,都推荐NaFeEDTA的使用,特别是高出粉率的面粉(由于存在植酸等铁抑制因素)中只推荐了NaFeEDTA。   另外,许多国家也批准NaFeEDTA在食品中的应用:1)美国,2004年和2006年,批准NaFeEDTA在调味饮料、酱油、甜酸酱等强化是“公认为安全的”(GRAS) 2)欧盟,2010年,欧盟食品安全委员会审议认为NaFeEDTA是一种适合于食物强化和膳食补充剂中应用的铁剂。另外,NaFeEDTA已被作为一种治疗缺铁性贫血的铁源列入英国药典(BP),推荐的口服NaFeEDTA最大剂量为1.42 g NaFeEDTA/人/天,即提供约205 mg铁/人/天,在法国、英国、意大利和瑞典,NaFeEDTA已允许用作为药物成分 3)澳洲,已经批准可以作为食物强化的铁剂。4)中国,1999年和2002年,卫生部分别批准NaFeEDTA作为铁营养强化剂并批准在酱油中强化应用。   这些法规的批准,也就说明食物强化应用的NaFeEDTA是有安全保障的。   六、我国铁强化酱油中添加NaFeEDTA的使用量是否会造成铁过量?   由于酱油是高盐产品,食用有自限性,不会过高消费。我国2002年营养与健康状况调查报道的酱油平均消费量为8.9 g/标准人日(相当于8.1 ml/标准人日)。根据卫生部规定的NaFeEDTA在酱油中使用量范围1.75—2.10 mg/ml,以通常的添加量2 mg/ml计,折合铁和EDTA含量分别为0.26 mg铁/ml和1.3 mg EDTA/ml。   按2002年酱油平均消费量8.9 g/标准人日数据,对于60 kg体重成人,每日增加的铁摄入量为2.1 mg/60 kg bw (0.035 mg Fe/kg bw),增加的EDTA摄入量为10.5 mg/60 kg bw (0.175 mg/kg bw)。所增加铁和EDTA的摄入量分别相当于铁和EDTA的最高允许量的4.4%和EDTA的ADI的9.2%。即使有少部分消费者食用酱油较多,如,15 g/日,则增加的铁和EDTA分别也仅有3.5 mg(0.058 mg Fe/kg bw)和17.5 mg(0.292 mg/kg bw),则分别相当于铁和EDTA的最高允许量的7.2%和15.4%。   总之,我国目前的酱油中NaFeEDTA的强化水平远远低于JECFA 2007年制定的食物强化应用的允许上限。因此,不存在过量方面的安全性问题。   另外,对于孕产妇和较大婴幼儿相对铁需要量大的特殊人群,以铁强化酱油来补铁还远远不够,需要有其他营养干预措施,如营养素补充剂。   七、消费者今后能自主选择铁强化或非强化的酱油吗?   2003年,我国在国际组织经费的资助下,开始推广铁强化酱油项目。酱油生产企业的参与是自愿行为,加入项目内的企业首先需建立并运行食品安全管理体系,中国CDC食物强化办公室联合卫生部卫生监督中心、中国调味品协会的专家,组成工作组,免费对自愿加入项目内的申请企业进行严格食品安全管理体系(HACCP)的验收,以保障项目铁酱油质量和食品安全。目前,加入项目内的酱油生产企业不到20家(但他们酱油市场份额占我国的40%),铁强化酱油市场份额至今尚不足2%。   2004年、2006年卫生部疾病控制司关于推广铁强化酱油,预防缺铁性贫血的通知已经明确提出:“该项目在实施中主要是对公众进行宣传教育,提高公众对铁缺乏危害和铁强化酱油效果的认识,推动铁强化酱油的使用,以达到控制缺铁性贫血的目的”。铁强化酱油推动工作开展就是通过宣传教育,让百姓了解缺铁的危害及铁强化酱油的作用,自愿选择铁强化酱油。”   因此,我国目前市场上铁强化酱油的实际状况,只是多了一个酱油品种,老百姓多了一份选择。今后,推动铁强化酱油的任务还很艰巨。
  • 日立氨基酸分析仪让“小猪快快长”
    在CCTV《走进科学》之《小猪快快长》这期节目中,讲述了中国科学院亚热带农业生态研究所 印遇龙院士团队(以下简称:院士团队),通过监测小猪对饲料的消化吸收情况,从而得到科学精 准的饲料配比,有效提高猪肉产量和质量,让百姓吃到健康猪肉。 院士团队先给小猪喂食不同氨基酸配比的饲料,然后将猪肠食糜样本处理后,用氨基酸分析仪测定含量,通过差减计算出氨基酸的吸收率,最 终得到最 佳配比的饲料,让小猪营养均衡,猪肉肥而不腻、肉质鲜嫩。接下来敲重点,院士团队使用的氨基酸分析仪正是日立L-8900型号,有图为证。 日立L-8900氨基酸分析仪是非常经典的仪器,上市10年来,凭借优异的性能、极低的故障率和全自动化操作,深受中国客户的信赖和喜爱,一直雄踞氨基酸分析仪市场领 先地位。其中,2011版的《中华人民共和国 国家计量检定规程——氨基酸分析仪》就是参照日立L-8900编写的哦。 虽然L-8900氨基酸分析仪已经取得了这么多的成绩,但日立不骄不躁,潜心研究,于2018年7月在中国发布了全新一代氨基酸分析仪——LA8080,并在上海举行新品发布会,邀请饲料/食品/药品行业标准制定单位客户共同见证这一时刻。 日立LA8080氨基酸分析仪秉承了日立50多年的氨基酸分析仪研发和生产经验,相比L-8900,有三大创新点:(1) 标配TDE3 反应器:灵敏度更高;使用寿命更长(2) 可选双柱:高速分析(3) 独 家标配满足制药法规的软件关于日立LA8080氨基酸分析仪详情,请见:https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C296474.htm关于日立高新技术公司:日立高新技术公司,于2013年1月,融合了X射线和热分析等核心技术,成立了日立高新技术科学。以“光”“电子线”“X射线”“热”分析为核心技术,精工电子将本公司的全部股份转让给了株式会社日立高新,因此公司变为日立高新的子公司,同时公司名称变更为株式会社日立高新技术科学,扩大了科学计测仪器领域的解决方案。日立高新技术集团产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料,产品线更丰富的日立高新技术集团,将继续引领科学领域的核心技术。
  • 补铁要补三价铁还是二价铁?赛默飞带您细探究竟
    补铁要补三价铁还是二价铁?赛默飞带您细探究竟原创 飞飞 赛默飞色谱与质谱中国 关注我们,更多干货和惊喜好礼刘莉 王艳萍缺铁性贫血,相信大家都不陌生,多见于婴幼儿、青少年、妊娠和哺乳期妇女,以及肿瘤性疾病和慢性出血性疾病人群,是最常见的贫血类型。据世界卫生组织(WHO)调查报告,全世界约有10%~30%的人群有不同程度的缺铁。缺铁与贫血的相关性为什么缺铁会贫血呢?血液中有红细胞、白细胞、血小板三系血细胞,其中红细胞通过血红蛋白完成运输氧的工作。血红蛋白低的时候(中国贫血标准:在我国海平面地区,成年男性Hb形式吸收,以Fe3+形式运输和贮存,最后以Fe2+的形式利用。可以说二价铁和三价铁都可以作为补铁的来源,目前市面上补铁制剂分为三类:第一类是以硫酸亚铁为代表的无机亚铁盐类;第二类是是以乳酸亚铁为代表的有机酸盐类;第三类是螯合铁剂以及铁的多肽复合物类,前两类以二价铁为主,后者以三价铁为主。给药方式主要分为口服和静脉注射两种,其中口服占绝大部分。具体应该合适哪种类型的补铁剂需要根据病情和医生详细诊断确定。无论是补铁制剂是二价铁还是三价铁,其中的二价铁和三价铁含量均需准确测定,GB1902.38-2018中规定琥珀酸亚铁中三价铁要在2%以内,USP规定蔗糖铁中二价铁不超过0.4%。(点击查看大图)补铁剂中的二价铁和三价铁检测方法三价铁二价铁的传统测试方法一般采用滴定方法:用硫代硫酸钠标准溶液滴定测定三价铁含量,用硫酸铈标准溶液滴定测定二价铁,但是滴定方法步骤较为复杂,二价铁转化难以控制,重复性较差。为了简化样品前处理和测试流程,提高测试准确度与重复性,赛默飞推出联合创新方案:采用Easion离子色谱和iCAP RQplus ICP-MS联用方法测试补铁制剂中的三价铁和二价铁。该方案可简单、快速同时分析补铁剂中的三价铁和二价铁,并且有效降低二价铁氧化率,灵敏度高、重复性好。(点击查看大图)实际应用案例一IC-ICP-MS测定琥珀酸亚铁中的三价铁和二价铁琥珀酸亚铁是典型的有机酸盐类,主要为亚铁形式存在,需要严格控制三价铁含量,IC-ICP-MS对琥珀酸亚铁分离色谱图如下所示。(点击查看大图)琥珀酸亚铁片样品测试结果与加标回收结果如下表所示,同时与滴定法结果进行比较,结果一致。(点击查看大图)实际应用案例二IC-ICP-MS测定新型补铁剂蔗糖铁注射液中二价铁含量蔗糖铁是最常用的静脉铁剂疗法之一,其活性成分是氢氧化铁(Ⅲ)-蔗糖复合物,结构与生理状态下的血清铁蛋白结构相似,在生理条件下不会释放出铁离子,且吸收率极高,药物不良反应较少。需要对其中的二价铁含量进行严格控制,IC-ICP-MS对蔗糖铁中三价铁与二价铁分离色谱图如下图所示。(点击查看大图)蔗糖铁注射液测试结果及平行性结果如下表所示,三个平行样RSD均在3%以内,重复性良好。(点击查看大图) 结论 综上所述,三价铁和二价铁均可以作为补铁制剂,只是铁存在形式与作用机理不同。而这些不同价态的补铁剂均需要对另外一种价态的铁含量进行严格控制,赛默飞推出的特色创新IC-ICP-MS联用铁形态分析方案能够方便准确高效地进行各类补铁剂中的三价铁和二价铁含量测定。如需合作转载本文,请文末留言。补铁要补三价铁还是二价铁?赛默飞带您细探究竟原创 飞飞 赛默飞色谱与质谱中国 关注我们,更多干货和惊喜好礼刘莉 王艳萍缺铁性贫血,相信大家都不陌生,多见于婴幼儿、青少年、妊娠和哺乳期妇女,以及肿瘤性疾病和慢性出血性疾病人群,是最常见的贫血类型。据世界卫生组织(WHO)调查报告,全世界约有10%~30%的人群有不同程度的缺铁。缺铁与贫血的相关性为什么缺铁会贫血呢?血液中有红细胞、白细胞、血小板三系血细胞,其中红细胞通过血红蛋白完成运输氧的工作。血红蛋白低的时候(中国贫血标准:在我国海平面地区,成年男性Hb无论是补铁制剂是二价铁还是三价铁,其中的二价铁和三价铁含量均需准确测定,GB1902.38-2018中规定琥珀酸亚铁中三价铁要在2%以内,USP规定蔗糖铁中二价铁不超过0.4%。(点击查看大图)补铁剂中的二价铁和三价铁检测方法三价铁二价铁的传统测试方法一般采用滴定方法:用硫代硫酸钠标准溶液滴定测定三价铁含量,用硫酸铈标准溶液滴定测定二价铁,但是滴定方法步骤较为复杂,二价铁转化难以控制,重复性较差。为了简化样品前处理和测试流程,提高测试准确度与重复性,赛默飞推出联合创新方案:采用Easion离子色谱和iCAP RQplus ICP-MS联用方法测试补铁制剂中的三价铁和二价铁。该方案可简单、快速同时分析补铁剂中的三价铁和二价铁,并且有效降低二价铁氧化率,灵敏度高、重复性好。(点击查看大图)实际应用案例一IC-ICP-MS测定琥珀酸亚铁中的三价铁和二价铁琥珀酸亚铁是典型的有机酸盐类,主要为亚铁形式存在,需要严格控制三价铁含量,IC-ICP-MS对琥珀酸亚铁分离色谱图如下所示。(点击查看大图)琥珀酸亚铁片样品测试结果与加标回收结果如下表所示,同时与滴定法结果进行比较,结果一致。(点击查看大图)实际应用案例二IC-ICP-MS测定新型补铁剂蔗糖铁注射液中二价铁含量蔗糖铁是最常用的静脉铁剂疗法之一,其活性成分是氢氧化铁(Ⅲ)-蔗糖复合物,结构与生理状态下的血清铁蛋白结构相似,在生理条件下不会释放出铁离子,且吸收率极高,药物不良反应较少。需要对其中的二价铁含量进行严格控制,IC-ICP-MS对蔗糖铁中三价铁与二价铁分离色谱图如下图所示。(点击查看大图)蔗糖铁注射液测试结果及平行性结果如下表所示,三个平行样RSD均在3%以内,重复性良好。(点击查看大图) 结论 综上所述,三价铁和二价铁均可以作为补铁制剂,只是铁存在形式与作用机理不同。而这些不同价态的补铁剂均需要对另外一种价态的铁含量进行严格控制,赛默飞推出的特色创新IC-ICP-MS联用铁形态分析方案能够方便准确高效地进行各类补铁剂中的三价铁和二价铁含量测定。如需合作转载本文,请文末留言。
  • 气相分子吸收光谱法快速测定水中高锰酸盐指数
    第3 期2 0 1 1 年6 月N o . 3 J u n . 2 0 1 1 95 气相分子吸收光谱法快速测定水中高锰酸盐指数 赵建平 沈璧君 赵洋甬 胡建林 宁波市环境监测中心 浙江宁波 315010)摘 要 以亚硝酸盐作为还原剂,通过间接测定亚硝酸盐的方式,建立了水中的高锰酸盐指数的快速定量分析方法。水样中的高锰酸盐加硫酸氧化后,用亚硝酸盐进行还原,再用分子光谱吸收法测定亚硝酸盐,从而间接测定高锰酸盐指数。结果表明,方法的检出范围为0 ~ 9mg/L,检出限0.29mg/L, 平均回收率93.2 ~ 103.1%,相对标准偏差3.8 ~ 5.8% 不高于10%。该方法具有测定快速、准确度高、浊度影响少、所用试剂安全环保的特点,特别适合于应急、在线监测、流动注射领域的仪器的开发与使用。关键词 亚硝酸盐 高锰酸盐 气相分子吸收光谱法中图分类号 O657.3Rapid Determination of CODMn by Molecular Absorption SpectrometryZhao Jianping Shen Bijun,Zhao Yangyong,Hu Jianlin(Ningbo environmental monitoring center Ningbo Zhejiang 315010)Abstract This study describes a novel fast quantitative analysis method used nitrite as reductive agent for the detectionof Potassium Permanganate Index (CODMn). The acidulated permanganate in water was fi rstly deoxidized by nitrite.Subsequently, the concentration of nitrite was detected by molecular absorption spectrometry. Due to the reaction betweenpermanganate and nitrite, the readout signals were related to the concentration of potassium Permanganate Index. The resultsindicated a high sensitivity and stability with a detection limit of 0.29 mg/l (R.S.D.% was 3.8%~5.8%) and the recoverywas 93.2%~103.1% ranging from 0 to 9mg/l. The proposed method is rapid and accurate, few disturbances fr om theturbidity of the water and environm entally friendly. Taking into account these advantages, this method represents a promisingplatform for environmental emergency monitoring, on-line analysis and fl ow injection instrument exploitation and application.Key words Nitrite CODMn Molecular absorption spectrometry高锰酸盐指数为地表水体受有机污染物和还原性无机污染物污染程度的综合指标,是指在酸性或碱性的介质中以高锰酸盐为氧化剂处理水样时所消耗的氧,以氧的mg/L 来表示[1],一般采用水样被高锰酸盐氧化后用草酸钠还原,再用高锰酸盐滴定多余草酸钠的方法进行测定,对还原反应和加热氧化后高锰酸盐残留量有较高要求。采用本方法可以在常温的条件下进行多余的亚硝酸盐测定,由于浊度等对分子光谱吸收法影响极少[2],本方法特别适用浊度较大水体的高锰酸盐指数测定。1 检测原理水样加入硫酸呈酸性后,加入一定量的高锰酸盐溶液并在沸水浴(100℃)加热一定时间,剩余的高锰酸盐用亚硝酸钠还原并加入过量,再加入柠檬酸-乙醇溶液,在柠檬酸的介质中,加入乙醇为催化剂,将亚硝酸盐瞬间转化为NO2, 用载气载入气相分子吸收光管中,在213.9 纳米波长处测定吸光值。2 实验部分2.1 仪器与试剂分子吸收光谱仪(上海北裕公司),DG200 加热反应器(哈希公司)、高锰酸钾1/5KMnO4=0.01mol/L、1+3 硫酸、柠檬酸- 乙醇溶液,C=0.5mol/L 柠檬酸+10% 乙醇、以上试剂均为分析纯。2.2 试验方法取10mL 比色管,抽取样品5mL,加入0.5mL高锰酸钾,3mL 硫酸(1+3)于100° 温度DG200 加热反应器加热30 分钟,冷却后加入100mg/L 亚硝酸钠0.7mL, 反应3 ~ 5 分定容至25mL,波长收稿日期:2011-03-08基金资助:国家水专项水污染源应急监测技术体系研究(2009ZX07527-002-06)作者简介:赵建平(1971-),男,浙江宁波人,高级工程师96 Modern Scientific Instruments No . 3 Ap r . 2 0 1 0213.9nm 处,测定吸光度。2.3 工作条件锌空心阴极灯电流:2.5mA;工作波长213.9nm;氮气输入压力为0.2MPa;测量方法:峰高;积分时间2.0min3 结果与讨论3.1 还原剂的选择亚硝酸盐同高锰酸盐反应为无机反应中间产物少。分子吸收光谱法适用于海水地表水工业污水等各类水的测定,检出范围大[1]。3.2 酸度的选择消解完成后,按化学方程平衡计算,加入等摩尔亚硝酸盐(100mg/L)0.7mL 还原。经试验,消解后可直接进分子吸收光谱仪进行检测,高酸性对测定无明显影响。3.3 干扰的消除由于水样消解后水样中原有亚硫酸盐等还原性物质已被氧化,不影响测定;高锰酸盐等被亚硝酸盐等还原,浓度较低亦已不影响测定。3.4 工作曲线的制作取新配9.60 mg/L 高锰酸盐标准溶液0.0、0.5、1.0、1.5̷ 5.0,分别按实验步骤操作,测定吸光度并制作标准曲线,标准曲线为Y=0.0364x+5E-5,高锰酸盐指数的线性范围为0.0 ~ 9mg/L, 相关系数为0.999,检出限为0.29 mg/L,低于国标0.5mg/L。3.5 样品的检测及回收率与精密度取不同浓度标准溶液及样品各2 个,按实验方法进行检测,用标准曲线法求得高锰酸盐指数,结果见表1。表1 高锰酸盐指数的测定样品均值*/ug 加标量/ug 测定/ug 加标回收率*/% 相对标准偏差/%标准1(203138) 7.44 3.72 11.05 98.5 4.7标准2(203137) 2.38 2.38 4.79 101.3 3.8样品1 8.44 5.21 13.08 93.2 5.8样品2 3.20 4.22 7.52 103.1 4.2* 均平行测定5 次。3.6 不同分析方法的比较不同分析方法的比较,见表2。表2 不同分析方法的比较样品国标GB11892-89/(μ g/mL) 本法/(μ g/mL)标准1(203136)5 . 2 4 、5 . 6 2 、4 . 8 8 、5 . 5 8 、4.91、4.99、5.10、5.225.02、5.32、4.97、5.12、5.21、5.19、4.98、5.26标准2(203135)3 . 7 0 、3 . 6 9 、3 . 8 5 、3 . 9 2 、3.51、3.48、3.65、3.813.51、3.81、3.66、3.72、3.64、3.55、3.71、3.90样品18 . 3 0 、8 . 4 5 、8 . 4 6 、7 . 9 0 、7.96、8.01、8.25、8.468.34、8.47、8.20、7.96、8.02、8.41、8.12、8.26经t 检验,本法与国标监测结果无明显区别。4 结论采用DG200 加热反应器消解,用亚硝酸盐还原后,直接用分子吸收原子吸收光谱法进行测定的方法。具有测定快速、准确度高、浊度影响少、所用试剂安全环保的特点,特别适合于应急、在线监测、流动注射领域的仪器的开发与使用。参考文献[1]  国家环境保护总局等编. 水和废水监测分析方法(第四版),2002.223-224[2] 魏复盛,等. 水与废水监测分析方法指南(上册)[M]1997:225-240[3]  周天泽编著.化学分析测试中的干扰消除[M]. 首都师范大学出版社,1996,50[4]  海洋监测规范. 第四部分, 海水分析.GB/T17378.4-2007,101[5]  华东师范大学无机化学教研组等编著. 无机化学. 华东师范大学出版社,1997[6] 水质亚硝酸盐氮的测定. 分光光度法,GB/T 7493-1987
  • 厉害了红外热像仪,用它观测月食会有什么新发现呢?
    今年六月份,在中国境内出现了十年一遇的天文奇观——金日环食,也就是指月球和太阳视直径非常接近。“日环食”非常接近全食,因为太阳整个圆面将有超过99%的面积被遮住,因此发生日食时太阳只会露出很细的一圈,所以这样的“日环食”也被称为“金边日食”!在月食期间,月亮拥有“血色”的外观,这是投射到地球上的影子和仅被我们大气层折射的红色阳光照射的结果。这一现象可通过肉眼观测到,但是高级红外热像仪能观测到更多情况。月亮表面通常被太阳加热至高温,当阳光在月食期间被阻挡时会快速放射热量,如果使用长波红外热像仪对月亮进行成像,会产生非常漂亮的图像。下面通过FLIR公司的高级研究科学家Austin Richards用事实证明其可行性!Austin Richards是FLIR公司的高级研究科学家。他拥有加州大学伯克利分校的天体物理学博士学位,专门研究红外辐射测量,利用红外系统进行测试和测量,建模与仿真。FLIRRS8303捕捉日全食1月20日在加利福尼亚州戈利塔市一个少云的夜晚,Richards设置了一台FLIR RS8303红外望远镜,在太平洋标准时间晚上9点12分,月食大时对其进行成像。该望远镜采用高分辨率中波红外热像仪,配备一个变焦倍率为10:1的红外变焦镜头。在这里,Richards使用了一台不带外壳的RS8303,以降低重量和减小体积。RS8303最初专为导弹和火箭而设计,但是它还有其它用途,比如远程监视、动物研究和天文学等。Richards曾在2017年8月使用它捕获日全食的中波红外图像。Richards把RS8303安装在一个重型三脚架上,指向东方的白道。在镜头的全变焦设置下,视场角几乎与满月尺寸接近。由于没有RS8303的赤道追踪基座,他必须得手动追踪云层间隙中的月亮。Richards使用FLIR ResearchIR软件以1帧/秒的帧速记录视频至笔记本电脑的硬盘驱动器。FLIR RS8303捕捉日全食当月亮终于出现在云缝中时,月食变大。这种景观异常迷人,数百个环形山在月球表面显示为热点,这证明了相对于较光滑的“月海”(月球表面的玄武岩平原),环形山表面有更高的阳光吸收率。最热、最明亮的环形山是位于下图右下区域的第谷。较大的环形山哥白尼和柏拉图也很引人注目。这张月食期间的月亮热图像由两张图像垂直拼接而成,以展示整个表面。白色是最热部位的颜色,接下来依次是红色和黑色。调色板基于“血月”的红色和黑色。在1960年9月5日月全食期间轻松测量第谷的温度归因于数个因素。其一,环形山中尘土和岩石的热属性被认为能减缓月食期间的辐射热损失。其二,环形山表面的光学属性造成其阳光吸收率高于周围区域。无论原因何在,结果是迷人的现象和令人难忘的月食。你还只会用天文望远镜夜观星空?科学技术的发展让我们有了更多的选择只要有热量差异几乎都可以被红外热像仪捕捉到哦~快来用FLIR红外热像仪发现不一样的美吧~
  • 赋能创“芯” | 电子气体中离子态杂质检测的先进技术探讨
    电子气体电子气体广泛应用于半导体制造的诸多环节,包括清洗、离子注入、刻蚀、气相沉积、掺杂等工艺,因此被称为芯片制造的血液。集成电路产业的快速发展,为电子气体国产化发展带来了机遇,同时国产化也面临着分离纯化、分析检测等多方面的挑战。赛默飞凭借其离子色谱的技术优势,与电子气体各细分领域客户通力合作,开发了多种电子气体中无机阴离子和铵根杂质检测的全面解决方案。电子气体国产化所面临的挑战 电子气体是晶圆制造的第二大耗材,在集成电路生产环节,使用的电子气体有近百种这些高纯气体从生产到分离纯化,以及运输供应阶段都存在较高的技术壁垒,特别是在气体纯化方面,涉及的高性能催化材料、过滤吸附等设备都需要大量研发投入。电子气体用途多、用量大,电子气体中的杂质含量直接影响最终芯片的良率和可靠性,赛默飞离子色谱系统可为电子气体中超痕量阴离子和铵根的测定提供同时测定方案,整个系统“只加水”不需要引入任何外接试剂,完全避免引入人工操作带来的污染和试剂中杂质的干扰,获得极低的系统背景和噪音;且对于复杂的气体吸收样品,赛默飞提供了中和、排斥、在线固相萃取、浓缩等多种谱睿技术,帮助客户实现复杂样品的在线基质消除,具有灵敏、抗干扰、稳定、高效、便捷的特点。离子色谱检测高纯气体吸收液样品流程示意图(点击查看大图) 电子级二氧化碳中痕量阴离子和铵根的检测方案 半导体工业中,高纯电子级二氧化碳主要用于清洗技术和沉浸式光刻技术,二氧化碳的超临界特性在加工过程中对芯片的损坏降至最低,有着广泛的前景。国际半导体设备与材料组织(SEMI )在2018年C55-1104中,对二氧化碳产品的纯度要求要达到 99.999% 以上,发展至今,相关企业对二氧化碳产品的纯度要求已达到 9N级,对阴离子杂质和铵根的限度要求达到 ppb ~ppt级。在样品测定时,电子级二氧化碳通过流量泵通入超纯水中,调节吸收时间和吸收体积,测定最终吸收液中的阴离子和铵根含量。常见的吸收方法有离线吸收、半自动吸收和全自动在线吸收。阴离子分离谱图(点击查看大图)铵根分离谱图(点击查看大图)各种离子的定量限(点击查看大图)滑动查看更多赛默飞 ICS-6000 通过大体积上样和谱睿技术去除二氧化碳基质,并对样品进行浓缩,再进入离子色谱进行分析检测。在所示色谱条件下各种离子的定量限可达到0.2ppb,该方法加标测试满足要求,准确度较高,连续运行结果稳定,可用于电子级 CO2 吸收液中杂质铵根离子和阴离子的分析。该方案同样适用于非反应型惰性气体,也可以应用于高纯气体净化材料和设备的性能考察。 三氟化氮中可水解氟化物的检测方案 高纯三氟化氮(NF3)具有非常优异的蚀刻速率和选择性,在被蚀刻物表面不留任何残留物,同时是非常良好的清洗剂,主要用于等离子体刻蚀和化学气相沉积(CVD)的清洗。随着集成电路制程技术节点的不断减小,高纯三氟化氮的需求快速增长,气体中杂质的检测也备受关注。SEMI组织在2018年C3.39-1011中,对三氟化氮的纯度要求要达到 99.98% 以上,对氟离子的限量要求为小于0.1ppm,用的是氟离子选择性电极测定方法。该方法操作繁琐,影响因素多,且重复性不佳。在GB/T21287-2021电子特气三氟化氮中 气体纯度要求达到5N级,氟离子的限量要求为0.5ppm,已采用离子色谱法测定氟离子的含量,分析效率大大提高。 // 在电子工业迅猛发展的推动下,国内三氟化氮的生产制造水平已与国外发达国家水平相当,目前相关企业对氟离子的限量要求达到ppb级。赛默飞Aquion RFIC离子色谱系统,通过大体积进样和特有的色谱分离技术,可避免基质影响满足三氟化氮中痕量氟离子限量检测要求,该方法分析时间短,无需手配淋洗液和再生液,操作便捷,系统稳定可靠。Aquion RFIC 三氟化氮吸收样品谱图(点击查看大图)在GB/T21287电子特气 三氟化氮中采用了多瓶串联的吸收方式,这种方法也是经典的吸收装置,第一瓶作为吸收瓶,判断吸收是否充分,第二瓶可作为吸收瓶,同时也作为空白瓶提供背景值。通过这种方式既可以判断吸收效率,调节气体流速,还可以提供时时背景,获得更准确的测定结果。三氟化氮吸收装置图(点击查看大图)电子气体的吸收率是值得关注的问题,特别是反应型气体如SiF4 、BF3等,除吸收率外,还要关注反应产物对检测结果的影响。赛默飞期待与更多客户通力合作,探讨更多电子气体的吸收与基质消除技术,共同开发更多电子气体中痕量杂质的检测方法。 赛默飞半导体材料全面解决方案 除了电子气体的分析方案外,赛默飞开发了针对半导体材料包括硅片、光刻胶及辅材、湿电子化学品、靶材的全面解决方案,包括独家的Orbitrap技术对于未知物解析、不同批次样品的差异分析,以及高纯金属、靶材直接进样分析的GDMS技术等,尽在《赛默飞半导体材料检测应用文集》,长按识别下方二维码即可下载或点击阅读原文进入半导体解决方案专题页面获取更多解决方案!
  • 石墨炉原子吸收法分析高盐样品中的锑元素
    三价锑有毒性,对人体的危害极大,因此对于该成分的测定显得尤为重要。可以通过原子吸收分光光度法对可能含有锑元素的样品进行定量分析。但对于一些高盐且目标元素含量很低的样品,例如尿样,高盐背景会影响检测灵敏度。下面给大家介绍一种使用石墨炉原子吸收分光光度法测定高盐样品的方法:将60μL样品和20μL基体改进剂,共80μL试剂注入石墨管,测定样品中微量锑元素。即使大量注入样品,也可实现高灵敏度、高精度的定量分析。高盐样品中锑元素的条件设置■ 样品制备模拟尿液:参照JIS T 3214 膀胱留置用导尿管*模拟尿液中钠浓度:5.4 g /L*样品:将模拟尿液稀释2倍,并向其中加入锑元素(硝酸5%)■ 基体改进剂配置选择Pd1000 mg/L(硝酸10%)和Pd+Mg 1000 mg/L(硝酸10%)两种基体改进剂进行比较,如下图所示,Pd1000 mg/L(硝酸10%)作为基体改进剂的吸光度更高,因此选择Pd1000 mg/L(硝酸10%)作为基体改进剂。 ■ 加热后注入条件设置什么是加热后注入?对于大进样量的情况,可将石墨管加热至预设温度后再注入样品,这样可抑制样品散开,使样品停滞在石墨管中央,由此提高重现性,增加了进样量。通过优化,加热注入温度设置为80℃。 另外对于大量进样的情况,还可以选择日立DII型双注入技术热解石墨管来进行测试。■灰化、原子化温度设置—温度程序自动生成功能【灰化温度设置】背景吸收现象主要是由尿样中的钠元素(5000 mg/L左右)引起的。灰化温度≤1000℃时,背景吸收值偏高,以至于很难准确测定样品。通过温度程序自动生成功能可得到如下图所示的温度和吸光度关系图,由图可见灰化温度为1300℃时样品吸光度值最高,背景吸光值低,因此灰化温度设置为1300℃。【原子化温度设置】不同的原子化温度,原子吸收信号强度也不相同。通过温度程序自动生成功能可获得最佳原子化温度,如下图可见,原子化温度≤2500℃时,信号强度较弱。最终原子化温度设置为2800℃。分析高盐样品中的锑元素按JIS T 3214 膀胱留置用导尿管说明,配置模拟尿液样品。标准液是将关东化学社配置的原子吸光用标准液使用0.1%的硝酸稀释而成。■ 测定条件■ 测定结果上述是模拟尿样测定的结果:线性良好,回收率为97.3%,结果准确可靠。使用日立偏振塞曼原子吸收分光光度计ZA3000系列进行高盐度样品分析时,先加热石墨管再注入样品,不仅可以增加进样量(最多可注100μL),而且分析灵敏度高;配合日立原吸软件的温度程序自动生成功能,可方便快速地对干燥、灰化、原子化温度进行优化,得到最优的温度程序。
  • Science:具有超过500吉赫兹带宽的超材料石墨烯光电探测器
    01. 导读石墨烯已经实现了许多最初预测的特性,并且正朝着市场迈进。然而,尽管预测的市场影响巨大,基于石墨烯的高性能电子和光子学仍然落后。尽管如此,已经报道了一些令人印象深刻的光电子器件演示,涉及调制器、混频器和光电探测器(PDs),特别是利用石墨烯的高载流子迁移率、可调电学特性和相对容易集成的石墨烯光电探测器已经得到了证明,例如展示了利用光增益效应的高响应度或超过100 GHz的带宽。从紫外线到远红外线之间,尽管石墨烯几乎具有均匀吸收特性,但其相对低的吸收率约为2.3%,这是其中一个主要挑战。因此,大多数速度最快、性能最佳的探测器都是在硅或硅化物等光子集成电路(PIC)平台上进行演示的。通过石墨烯的电场的平行传播,可以提供更长的相互作用长度,从而增加吸收率。通过使用等离子体增强技术,甚至可以实现更短和更敏感的探测器。尽管在光子集成电路上使用石墨烯已经展示了多种功能应用,但光子集成电路的整合也有其代价。光子集成电路的整合限制了可访问的波长范围,无论是由于波导材料(如Si)的透明度限制,还是由于集成光学电路元件(如光栅耦合器、分光器等)的有限带宽。此外,光子集成电路的整合对偏振依赖性和占地面积都有一定的限制,这是由于访问波导的原因。光子集成电路的模式和等离子体增强也意味着所有光线只与石墨烯的一个非常有限的体积相互作用,导致早期饱和的发生,有效地将最大可提取的光电流限制在微安级别。作为一种替代方案,可以直接从自由空间垂直照射石墨烯。这种方法可以充分利用石墨烯的光电检测能力,而不会受到所选择光子平台的限制。然而,这需要一种结构来有效增强石墨烯的吸收。此外,由于器件尺寸较大,对整体器件几何结构和接触方案的额外考虑更加关键。尽管如此,已经证明即使是与自由空间耦合的石墨烯探测器也可以达到超过40 GHz的带宽。由于没有光子集成电路的一些约束,整体效率不会受到耦合方案的影响,而且其他属性,如不同波长和偏振,现在也可以自由访问。例如,最近利用任意偏振方向来演示了中红外区域的极化解析检测中的定向光电流。石墨烯提供了多种物理检测效应:与传统的光电探测器(如PIN光电二极管或玻璃热计)只使用一种特定的检测机制不同,石墨烯探测器具有多种不同的检测机制,例如基于载流子的机制[光电导(PC)和光伏(PV)],热机制[玻璃热(BOL)和光热电(PTE)],或者增益介质辅助的机制。最近的器件演示已经朝着光热电复合操作的方向推进,以克服依赖偏置检测机制时的高暗电流问题。对石墨烯的时间分辨光谱测量表明,载流子动力学可以实现超过300 GHz的热和基于载流子的石墨烯光电探测器。对于设计高速、高效的石墨烯光电探测器来说,目前仍不清楚哪种直接检测机制(PV、PC、BOL或PTE)可以实现最高的带宽,并且这些效应中的许多效应可以同时存在于一个器件中,使得专门的设计变得困难。02. 成果掠影鉴于此,瑞士苏黎世联邦理工学院电磁场研究所Stefan M. Koepfli报道了一种零偏置的石墨烯光电探测器,其电光带宽超过500 GHz。我们的器件在环境条件下可以覆盖超过200 nm的大波长范围,并可适应各种不同的中心波长,从小于1400 nm到大于4200 nm。材料完美吸收层提供共振增强效应,同时充当电接触,并引入P-N掺杂,实现高效快速的载流子提取。光可以通过标准单模光纤直接耦合到探测器上。直接的自由空间耦合使光功率可以分布,导致高于100 mW的饱和功率和超过1 W的损伤阈值。该探测器已经经过高速操作测试,最高速率可达132 Gbit/s,采用两电平脉冲幅度调制格式(PAM-2)。多层结构几乎可以独立于基底进行加工处理,为成本效益高的技术奠定了基础,该技术可以实现与电子器件的紧密单片集成。我们进一步展示了该方法的多样性,通过调整超材料的几何形状,使其在中红外波长范围内工作,从而在原本缺乏此类探测器的范围内提供高速和成本效益高的探测器。因此,这种新型传感器为通信和感知应用提供了机会。相关研究成果以“Metamaterial graphene photodetector with bandwidth exceeding 500 gigahertz”为题,发表在顶级期刊《Science》上。03. 核心创新点本文的核心创新点包括:1. 基于图形石墨烯的光电探测器:本文提出了一种利用单层石墨烯的光电探测器。与传统的光电二极管或波尔计可以利用一种特定的探测机制不同,图形石墨烯探测器具有多种不同的探测机制,包括载流子机制、热机制和增益介质辅助机制。2. 电光带宽:本文展示了具有大于500 GHz的电光带宽的图形石墨烯探测器。这意味着该探测器能够高速响应光信号,适用于高速通信和数据传输。3. 多波段操作和宽光谱范围:图形石墨烯探测器能够在多个波段上工作,并且具有超过200 nm的宽光谱范围。这使得该探测器在通信和传感等领域具有广泛的应用潜力。4. 自由空间耦合和紧凑集成:本文展示了通过自由空间耦合的方式将光信号直接耦合到探测器中,避免了光子集成电路中的限制,并且实现了紧凑的集成。这使得探测器具有更好的灵活性和可扩展性。5. 高饱和功率和低压操作:图形石墨烯探测器具有高饱和功率,能够抵消响应度的影响。此外,它还能在低电压范围内进行操作,与CMOS技术兼容,使得探测器具有更低的功耗和更好的性能。04. 数据概览图1. 间隔式石墨烯超材料光电探测器的艺术视角。(A)从顶部直接通过单模光纤照射器件的艺术化表现。(B)器件结构的可视化。光电探测器由金反射层背板、氧化铝间隔层、单层石墨烯和相连的偶极子谐振器组成。金属线具有交替的接触金属,由银或金制成。然后,该结构由氧化铝钝化层封顶。图2. 制备的器件和模拟的光学和电子行为。(A至D)所提出的超材料石墨烯光电探测器(钝化前)的扫描电子显微图,放大倍数不同。显微图展示了从电信号线到活动区域再到谐振器元件的器件结构。在(D)中显示了四个单元格(每个单元格大小为1 mm × 1 mm),位于x和y坐标系中。比例尺分别为50mm(A),5 mm(B)和1 mm(C)。(E至G)同一单元格的模拟光学和静电行为。图(E)中展示了电磁场分布下的偶极子天线行为,图(F)中展示了相应的吸收分布。大部分吸收都集中在偶极子谐振器附近。图(G)中展示的模拟接触金属引起的电势偏移显示了由于交替接触金属而引起的P-N掺杂。沿着每种模拟类型((E)至(G))的中心线(y = 1000 nm)的横截面位于每个面板的底部,显示光学信号和掺杂在接触区域附近最强。图3. 用于电信波长的器件性能。(A)用光学显微镜拍摄的器件在与电子探针接触时的顶视图(顶部)和侧视图(底部)图像。图像显示了与单模光纤的直接光学耦合。DC表示直流,RF表示射频。(B)归一化的光电响应随照射波长变化的曲线图,显示了共振增强和宽带工作。FWHM表示半峰全宽。(C)光输入功率变化范围内提取的光电流,范围跨越了五个数量级(黑线)。蓝线对应于器件上的光功率(Int.),而黑线对应于单模光纤输出的功率(Ext.)。响应度分别为Rext = 0.75 mA/W和Rint = 1.57 mA/W。(D)石墨烯光电探测器在2至500 GHz范围内的归一化频率响应。测量结果显示平坦的响应,没有滚降行为。WR代表波导矩形。(E)不同射频音调下的归一化射频响应随栅压的变化。发现理想的栅压在-2.5 ±1 V附近,使得响应平坦,这对应于轻微的P掺杂,可以从底部的电阻曲线中看出。电阻曲线进一步显示靠近0 V的狄拉克点和非常小的滞后行为(在图S2中进一步可视化)。(F)测量栅电压范围的相应模拟电势剖面,显示了理想的栅电压(以红色突出显示),对应于两个接触电平中心处的掺杂。图4. 光谱可调性和多共振结构。(A至C)模拟(A)和测量(B)不同元件共振器长度的光谱吸收,展示了元件结构的可调性。图中给出了四个示例的极化无关设计的扫描电子显微镜图像(C),其中颜色对应于(A)中所示的共振器长度刻度。比例尺为1 mm。(D至G)多共振器件的概念。(D)针对1550和2715 nm的双共振器件的扫描电子显微镜图像。顶部比例尺为1 mm,底部比例尺为5 mm。(E)相应的电场模拟,使用3个单元单元格乘以2个单元单元格的双共振器件,激发波长分别为1550和2715 nm,显示了两个不同尺寸共振器的清晰偶极子行为。(F)器件上的光电流与光功率的关系图和(G)两个波长的测量响应度与电压的关系图。05. 成果启示我们展示的2 GHz至500 GHz以上的电光带宽光电探测器与传统的PIN光电探测器技术和单向载流子光电二极管相媲美。垂直入射的元件结构图形PD在单个器件中充分发挥了图形的预期优势。从概念上讲,该探测器的性能利用了元件吸收增强、通过图形-金属接触掺杂的内置电场、通过静电门实现的良好控制的工作点以及化学气相沉积生长的图形的有效封装。探测器依赖于相对简单的金属-绝缘体-图形-金属-绝缘体的层状结构,这种结构潜在地可以在几乎任何衬底上进行后处理,并支持与现有结构的高度密集的单片集成,类似于等离子体调制器的示例。与大多数先前关于图形探测器的工作不同,我们展示了在无冷却条件下的空气稳定操作,使用了与互补金属氧化物半导体(CMOS)兼容的低电压范围的栅压,这是由于直接生长的封装层结构与底部绝缘体设计的结合效果所致。通过这些器件,我们展示了132 Gbit/s的数据传输速率,这是迄今为止已知的最高速度的图形数据传输速率。高饱和功率使得高速检测成为可能。在受到射击噪声限制的通信系统中,高饱和功率可以抵消适度的响应度,因为信噪比与响应度和输入功率成正比。此外,适度的响应度可以改善。以前的自由空间照明的图形光电探测器依赖于载流子倍增或基于剥离的多层图形而达到了更高的响应度,而没有任何光学增强。因此,还有很大的空间来共同努力进一步完善这个概念,改进制造工艺,并实现更高质量的图形材料。这些努力很可能会导致新一代的基于图形的探测器,具有足够的响应度。最后,大于500 GHz的高带宽和图形的波长无关吸收使得探测器可以在从1400 nm到4200 nm及更远的范围内的任何波长上工作。这对于传感和通信都是相关的。例如,在电信领域,持续增长的数据需求导致了对新通信频段的强烈需求。这种具有紧凑尺寸和与CMOS集成能力的新型探测器可能能够满足当前迫切需求。原文详情:Metamaterial graphene photodetector with bandwidth exceeding 500 gigahertzStefan M. Koepfli, Michael Baumann, Yesim Koyaz, Robin Gadola, Arif Gngr, Killian Keller, Yannik Horst, ShadiNashashibi, Raphael Schwanninger, Michael Doderer, Elias Passerini, Yuriy Fedoryshyn, and Juerg Leuthold.Science, 380 (6650),DOI: 10.1126/science.adg801
  • 专家称我国大部分土壤存在重金属污染问题说法不实
    专家称&ldquo 我国大部分土壤存在重金属污染问题&rdquo 说法不实   &ldquo 检出&rdquo 与&ldquo 超标&rdquo 有本质区别   最近,关于&ldquo 我国大部分土壤存在重金属污染问题&rdquo 的消息在微博、微信上广为传播。按照该消息的说法,我国土壤质量问题十分严重,导致种植的农产品,特别是大米也普遍存在重金属超标的问题。这不由得让人联想到去年沸沸扬扬的&ldquo 镉大米&rdquo 事件。   我国土壤的重金属污染问题是否真如网上说的那么严重?我们该如何理性看待土壤重金属残留?带着这些问题,记者采访了农业部农产品质量安全风险评估实验室(北京)主任、北京农业质量标准与检测技术研究中心主任王纪华研究员。   去年的&ldquo 镉大米&rdquo 事件让大众开始关注土壤中的重金属。而国内外科学家早在数十年前就已经开始了对土壤污染问题的研究。王纪华表示,通常情况下,一些重金属,例如铜、锌等是人类健康的必需元素 但由于人为活动而造成的外源化学物质影响,有可能造成土壤&mdash 植物系统中重金属含量升高,超过一定的负载容量时,才可称为重金属污染。   通常,土壤中重金属污染主要有3个来源:一是工业废水、废渣、废气的随意排放 二是生活垃圾,特别是节能灯、电池的随意扔弃 三是汽车尾气大量聚集。&ldquo 从客观上说,土壤污染问题是工业发展到一定阶段才会出现的问题。有色金属之乡当前显现出的环境污染问题属于旧账新还。不光是中国,发达国家在工业快速发展的阶段也不同程度存在同类问题。&rdquo   王纪华认为,当前土壤重金属污染问题形势严峻,但他直言,情况没有网上传得那么严重,而且在空间分布上呈现很大的不平衡性。以北京为例,他们曾做过一次涉及7000多个样本的检测,大田(普通农田)的重金属超标率为1.8%,设施农业(温室大棚)的重金属超标率为7.5%。&ldquo 设施农业超标率偏高与肥料高投入有关,一方面有的劣质化肥中含有重金属,另一方面是因为劣质有机肥如鸡粪中的重金属含量偏高,而这又与鸡饲料中违规添加重金属密切相关。&rdquo   2012年,农业部印发了《农产品产地重金属污染防治实施方案》,正在全国范围内开展土壤重金属污染状况普查及监测预警、治理修复和禁产区划分工作。从目前掌握的情况来看,虽然湖南等地的土壤重金属污染情况比较严重,但总体来说,重金属含量超标的土壤占总耕地面积的比例,远未达到&ldquo 大部分&rdquo 的比例。   王纪华告诉记者,无论谈论农药残留还是重金属含量问题,都应明确&ldquo 检出&rdquo 与&ldquo 超标&rdquo 的本质区别。在现有技术条件下,为了保障农产品总量需求,投入一定的化肥农药是必需的,而且随着仪器分析水平的提高,在土壤中&ldquo 检出&rdquo 重金属不足为怪,关键是要关注重金属含量累积的趋势,分析来源,加强肥料质量管理,严控&ldquo 超标&rdquo 。目前我国对于土壤重金属的限量标准完全与国际接轨。也就是说,虽然我国的农业品生产能力和供给水平尚处在发展中国家,但相关标准是向发达国家看齐的。他透露,目前我国的土壤重金属限量标准预留了很大的空间,这也为农产品质量再加了一道&ldquo 安全锁&rdquo 。   那么,对于确实存在重金属污染的土壤,我们该怎么做呢?是全面禁产还是抓紧治理?王纪华认为,仅仅以土壤中重金属含量来机械评价土壤质量是不准确的。应该根据土壤综合指标,因地制宜地采取结构调整、修复治理等不同应对措施。   例如,在实际检测中经常发现,重金属超标的土壤种出来的农作物重金属不超标,而土壤重金属不超标而种出的农作物反倒重金属超标。这主要与作物对重金属的吸收能力以及土壤的酸碱性有关。实验证明,南方酸性土壤加之种植的籼稻,远比北方种植的粳稻更容易吸收土壤中重金属。这也提示我们,根据土壤现状科学地改善土壤条件和调整作物结构的必要性。以日本为例,该国许多火山灰土壤本身重金属含量就偏高,因此该国已开始重视重金属吸收率低的新品种筛选。   与此同时,王纪华建议,治理工作也应考虑成本因素等分级分类进行。&ldquo 虽然国际上已经形成了一套成熟的治理办法和经验,但成本很高、花费的时间也很长,应把治理的重点放在轻度和中度污染的区域。因此,应当根据污染的严重程度,分别采取调整作物结构、休耕和修复治理,比如尽量种植对重金属吸收率较低的农产品或改种其他非食用农产品。&rdquo   王纪华对于土壤污染的治理充满了信心。他表示,比起治理手段来说,人们的思想观念和政府是否作为更为关键。&ldquo 无论是土壤重金属污染还是其他的农产品质量安全风险都没有大家想得那么可怕。关键是科学家要做好风险评估,政府部门要做好风险管理,媒体和大众要做好风险交流,大家各司其职,把风险置于可控范围内,就一定能把问题解决好。&rdquo
  • 珀金埃尔默的新型分光光度计增强材料科学和可持续能源市场的分析能力
    LAMBDA 1050 性能卓越,可覆盖整个紫外/可见/近红外光检测范围 加利福尼亚圣何赛市 - 应用型测量和分析解决方案领域的全球领先者珀金埃尔默生命与分析科学部,今日宣布推出新型分光光度计,该产品能够检测多种高级材料,包括高反射和抗反射涂层;所有类型的玻璃(从净片玻璃到高吸收率安全玻璃)和所有类型的光学滤光片。在加利福尼亚圣何赛市举行的美国国际光电学工程协会 (SPIE) 西部光电展(1 月 19 日 - 24 日)的第 1241 号展台,LAMBDA 1050 得以首次亮相。 “LAMBDA 1050 将帮助各行各业的材料科研人员加速工程材料的开发,包括旨在改善能源保护或利用可再生能源的材料,”珀金埃尔默分析科学部总裁 Richard Begley 博士说道。他又补充道,“LAMBDA 1050 将为科研人员提供在从研究实验室到制造确认的过程中处理各种样品(甚至是最苛求的样品)所需的灵活性和操控力。” 凭借其独特的三检测器设计,LAMBDA 1050 能够在 175 到 3,300 纳米的波长范围内进行全面扫描。InGaAs 检测器将检测范围扩展到 800 到 2,600 纳米,适合于在近红外光区域进行高灵敏度测量。 此系统是在市场上首个推出的在单个仪器中包含多种检测器选件的分光光度计。高性能 InGaAs 积分球和专有通用型透反射附件实现了更为精确的测量和更高的灵活性及灵敏度。适用于标准和定制应用环境的双体式可移动样品隔间使系统拥有更高的灵活性。 “有了 LAMBDA 1050 的加入,珀金埃尔默公司扩充了其高性能仪器产品系列,从而能够支持从远紫外光到近红外光区域的分析。”Begley 说道。 LAMBDA 1050 对于珀金埃尔默不断扩充的 EcoAnalytix 产品组合也是一个补充,该产品组合旨在满足对推动可持续能源领域发展的创新产品日益强烈的需求和关注。许多快速发展的市场领域都面临创新和环境的压力,这样,对检测结果的要求就非常严格,LAMBDA 1050 具有覆盖整个光谱范围的卓越性能,使这些市场领域享受到诸多好处: • 光学和显示技术 - 为所有样品类型在近红外光区域的检测提供更高分辨率和灵敏度。 • 光学涂层 - 为宽波段硅材料防反射涂层和所有薄膜光学滤光片在近红外光区域的检测提供更高的精确性、分辨率和灵敏度。 • 玻璃 - 以更快的速度、更高的精确性和高动态范围对所有类型的玻璃材料进行吸光率和透射率测量。 • 电子和电信 - 为所有类型的光学滤光片(包括测试难度较大的 DWDM 滤光片)提供精确、低噪音测量。 珀金埃尔默 UVWinLab 6 软件的改进体现在:改良的界面、更方便的存储数据访问途径以及新式的数据查看模块。 有关 LAMBDA 1050 的详细信息,请访问 [URL=www.perkinelmer.com/new-limits]www.perkinelmer.com/new-limits[/URL] screen.width-300)this.width=screen.width-300"
  • 《中国药典》2020年版岛津AA专辑 冷蒸气原子吸收法测定中药材中的汞
    中药是我国传统医学的重要组成部分,一直以其独特的疗效而闻名于世。然而,随着经济的发展,环境污染越来越严重,使得有些中药材在生长的过程中吸收了周围环境中的有害金属元素,这样不仅降低了中药质量而且直接影响用药者的安全。我国中国药典2020年版一部金银花、白芍等品种项下“重金属及有害元素”检查项规定汞不得过0.2 mg/kg。 本文参考《2321 铅、镉、砷、汞、铜测定法》采用微波消解,使用岛津原子吸收分光光度计+冷汞发生器(MVU-1)测定中药材中的汞含量。 岛津原子吸收分光光度计 冷汞发生器反应原理及方法讨论冷汞发生器流路如图1所示,一定量的样品加入到反应瓶中,再加入氯化氩锡溶液,在瞬间产生汞蒸气,图中模式旋塞和排气旋塞均处于实线位置,汞蒸气在泵的带动下在管路中循环,信号达到稳定后在253.7nm下测其吸光度。 图1 冷汞发生器流路图 过量的氯化亚锡与汞的的反应方程式:汞极不稳定,在保存过程中容易损失,导致汞损失可能的原因是:样品中各种还原剂、杂质、微生物会把汞离子转变为有机汞或金属汞而挥发,另外贮存容器容易吸附汞形成络合物也会导致汞的损失。所以为了防止汞的损失可加入酸和氧化剂作为稳定剂,加入的酸通常有硝酸、硫酸、盐酸等,加入的氧化剂有重铬酸钾、高锰酸钾等。本文选择硫酸和重铬酸钾作为稳定剂。 过量氧化剂会消耗氯化亚锡而影响汞的还原;在2%硫酸条件下考察不同浓度的重铬酸钾对测试灵敏度的影响: 重铬酸钾浓度对测试灵敏度的影响(5ppb汞标液)从测试结果可以看出,当重铬酸钾的浓度为0.05%时,有较好的灵敏度。 标准曲线的制备分别配制0、1、2、5μg/L的汞标液,上机测试结果表明,在0~5μg/L浓度范围内,浓度与吸光度有着良好的线性关系,相关系数为r=0.9992。 样品测试结果 检测限及加标回收率实验对样品空白连续测定11次,以3倍SD值除以曲线斜率算得检测限为0.013mg/kg。 称取金银花和白芍样品各0.5g,加入1mL 100μg/L的汞标液按同样的方法做前处理,最后定容至50ml,进行加标回收率实验,回收率数据如下表4所示: 回收率实验结果结论参考中国药典2020年版《2321 铅、镉、砷、汞、铜测定法》,采用微波消解冷蒸气原子吸收法测定中药材中的汞含量,实验结果表明汞在0~5ug/L浓度范围内有良好的线性关系,相关系数为0.9992,检测限为0.013mg/kg,加标回收率为95.5%~103.5%,该方法具有灵敏度高,测试快速的优点,可以满足药典中汞分析限值的要求。
  • 美国科学家制造出高能效激光束
    美国普林斯顿大学研究人员日前用一种新型设备制造出了高能效的激光束,这一成果将有助于开发激光在环境检测和医疗诊断等方面的新用途。   据美国媒体27日报道,研究人员使用了一种叫“量子级联激光器”的设备,这种设备通过让一股电流穿过某种特殊物质来制造激光束。   研究人员说,利用传统激光器制造激光束时,电子常常会把发射出去的光子重新吸收回来,这就降低了激光束的能效。而利用“量子级联激光器”制造激光束,这种吸收率降低了90%,这就有可能使激光器在较弱的电流条件下工作,且不易受到温度变化的影响,其发射的激光束能效因此显著提高。   负责这项研究的克莱尔格马赫尔介绍说,他们利用这种设备不仅制造出了一条主激光束,而且还制造出了一条副激光束。相比传统的激光束,发射副激光束只需较少的电能。   格马赫尔说,他们的研究证明“量子级联激光器”性能优于普通激光器,它可广泛用于红外通信、远距离探测、大气污染监测、工业烟尘分析和无损伤医学诊断等。
  • 美发现制造激光新方法
    新华社华盛顿12月26日电 美国每日科学网站日前报道说,美国普林斯顿大学的一个研究小组不久前发现了一种用普通电子材料发射激光光束的全新方法。这一发现可能帮助科学家制造出效能更大、温度更高的激光,开辟激光在环境检测和医疗诊断方面的新用途。   研究项目负责人克莱尔格马赫尔说:“这一发现使我们对激光的物理特性有了新的深入了解。”科学家是在一种名叫“量子级联激光器”的装置上发现这一现象的。量子级联激光器通过让一股电流穿过某种特殊物质来制造激光光束。   格马赫尔的研究小组发现,他们制作的量子级联激光器除发出一条主激光光束外,还发射出一条副光束。副光束的特性非常特别,相比传统的激光光束,这种激光只需要较少的电能。格马赫尔说:“我们如果能放弃传统(激光)光束,就能最终得到一种更好的激光,这种新激光可以更加高效地利用电能。”   新型激光具有一些有趣的特性。比如,对利用低动量电子产生激光的传统激光器而言,电子常常会把发射出去的光子重新吸收回来,这就降低了激光器的整体能效。但对新型激光而言,这种吸收率降低了90%。这就有可能使激光器得以在更弱的电流条件下工作,而且更不容易受到温度变化的影响。
  • 美国发现制造激光新方法
    美国每日科学网站日前报道说,美国普林斯顿大学的一个研究小组不久前发现了一种用普通电子材料发射激光光束的全新方法。这一发现可能帮助科学家制造出效能更大、温度更高的激光,开辟激光在环境检测和医疗诊断方面的新用途。   研究项目负责人克莱尔格马赫尔说:“这一发现使我们对激光的物理特性有了新的深入了解。”科学家是在一种名叫“量子级联激光器”的装置上发现这一现象的。量子级联激光器通过让一股电流穿过某种特殊物质来制造激光光束。   格马赫尔的研究小组发现,他们制作的量子级联激光器除发出一条主激光光束外,还发射出一条副光束。副光束的特性非常特别,相比传统的激光光束,这种激光只需要较少的电能。格马赫尔说:“我们如果能放弃传统(激光)光束,就能最终得到一种更好的激光,这种新激光可以更加高效地利用电能。”   新型激光具有一些有趣的特性。比如,对利用低动量电子产生激光的传统激光器而言,电子常常会把发射出去的光子重新吸收回来,这就降低了激光器的整体能效。但对新型激光而言,这种吸收率降低了90%。这就有可能使激光器得以在更弱的电流条件下工作,而且更不容易受到温度变化的影响。
  • 西藏高寒草地生态系统呼吸与甲烷通量的流域尺度格局及控制因素
    生态系统呼吸(Re)和甲烷(CH4)通量是两个重要的土壤-大气碳交换过程,已经在局地尺度上得到充分记录。然而,在流域尺度上,对青藏高原多年冻土区这些过程的空间格局和控制因素尚不清楚。基于此,为了填补研究空白,在本研究中,来自四川大学、中国科学院成都山地灾害与环境研究所、山西农业大学、中国科学院西北生态环境资源研究院和西南民族大学青藏高原研究所的研究团队在青藏高原风火山(34°40′-34°46′ N和92°50′–92°62′ E;4580-5410 m a.s.l.;图1a)测量了两个生长季节(2017年和2018年)不同坡向(北向(阴坡)和南向(阳坡))和不同海拔(低、中和高坡位)的生态系统呼吸(Re)和CH4通量,旨在阐明青藏高原草地流域尺度的Re和CH4通量模式并量化生物和非生物因子调节Re和CH4通量的相对贡献。作者利用LGR UGGA便携式温室气体分析仪+PS-3000便携式土壤呼吸系统(北京理加联合科技有限公司)+SC-11便携式呼吸室(北京理加联合科技有限公司)于2017年和2018年生长季节(6-12月)每30天测量一次Re和CH4通量。同时,还测量了土壤温度、体积含水量、地上生物量和地下生物量、土壤有机质、pH、土壤全氮、土壤容重、溶解性有机碳、微生物量碳、微生物量氮、土壤蔗糖酶活性、NH4+-N和NO3--N浓度。 图1 西藏高寒草地研究区和样地位置。(a)青藏高原植被类型图显示了研究区位置。(b)2个沟谷的2个坡向的3个海拔位置的18个研究地块。(c)山坡上的高寒草甸。(d)阳坡低坡位的高寒沼泽草甸。【结果】微生物因子对高寒草地流域Re空间变异具有控制作用。在高海拔阴坡位置,较低的土壤温度和土壤有机质含量降低了土壤微生物活性,从而抑制了Re的产生。作者发现高寒草地是大气CH4的净汇,流域内平均CH4通量率表现出很大的空间变异性,范围为-1.6~-10.48μg CH4 m-2 h-1。土壤体积含水量的空间变异解释了流域内76%的CH4通量变异。作者认为在高寒草地流域,永冻层对水文状况的影响可能会增加土壤水分(土壤体积含水量和充水孔隙空间)的空间变异性,通常在Re和CH4吸收受到抑制的低坡位形成排水不良的地貌。结果强调了地形和永冻层通过对生物物理化学因子的影响间接影响着Re和CH4通量。作者建议在地球系统模型中应重视青藏高原草地流域尺度上Re和CH4通量的空间变异性,尤其是CH4通量随海拔位置的变异性。 图2 两个生长季节生态系统呼吸(Re)速率(a-c)和CH4通量(d-f)及其范围(g和h)的季节性变化。 图3生态系统呼吸(Re)和生物物理化学因子之间的关系。 图4 变异划分分析(a)和结构方程模型(b)研究了驱动因素对生态系统呼吸(Re)的多变量影响。图(a)中,ST代表土壤温度,SOM代表土壤有机质。图(b)中,实线箭头表示显著相关(P<0.05);虚线箭头表示无显著相关(P>0.05);箭头宽度与关系强度成正比。多层矩形表示土壤有机质和微生物因子的主成分分析的第一成分;土壤有机质包括土壤有机碳(SOC)和土壤全氮(STN),微生物因子包括微生物量碳(MBC),微生物量氮(MBN)和蔗糖酶活性。 图5 CH4通量率和土壤温度(a)、土壤体积含水量(b)、充水孔隙度、NH4+-N(d)和NO3—N(e)之间的关系。【结论】为期两年的西藏高寒草地野外研究发现,由于流域内沟壑斜坡沿线的土壤水分差异,海拔位置显著影响CH4通量。在流域尺度上,生物和微生物因子相互作用影响Re,微生物因子对Re具有直接调控作用。研究结果表明,在山坡水文中永冻层可能会进一步增加土壤水分的空间异质性,这可能会改变高寒草地的碳交换,尤其是考虑到低坡CH4净吸收率弱于其他坡位。这些发现对于估算西藏多年冻土区山地的碳交换具有重要指示意义。山地覆盖了青藏高原约60.58%的区域,忽视流域尺度Re和CH4通量的空间变异性可能会误导对碳交换的评估。因此,作者建议在地球系统模式中应该考虑流域尺度Re和CH4通量的空间变异性,以改进对西藏高寒草地碳交换的评估。请点击如下链接,下载原文:西藏高寒草地生态系统呼吸与甲烷通量的流域尺度格局及控制因素
  • 安杰科技气相分子吸收光谱仪助力科研创新及水文监测
    助力科研,创新发展合肥工业大学资源与环境工程学院陈天虎教授团队利用安杰气相分子吸收光谱仪对厌氧发酵产气中硫化氢浓度、发酵液中硫化物含量以及发酵底物中酸可挥发性硫进行检测,检测重复性及加标回收率良好。该研究成果发表在国际知名学术期刊Analytical Methods,这是气相分子吸收光谱成套仪器在国际学术领域取得的重要突破。安杰科技作为本篇SCI期刊论文的设备供应商感到非常自豪,愿意在以后为更多高等科研院所提供性能更加优越的气相分子吸收光谱仪产品,助力科研领域的创新发展。助力水文,提升效率云南省水文水资源局红河分局陈金梦工程师在《云南水文水资源》杂志上系统比较了总氮测定过程中传统的紫外分光光度计法与安杰气相分子光谱仪的差异,阐述了气相分子吸收光谱仪的巨大优势,从而大大提升了水文系统水质检测的效率。上述两案例是近年来安杰科技在科研仪器及水文系统应用的典型案例,安杰科技气相分子光谱仪已经被上海交通大学、北京师范大学、华东师范大学等多所高等科研院校在样品分析及实验教学中所应用。同时,2016年安杰科技作为主要起草单位,起草制定了5项水利标准《T/CHES 12-2017 水质 氨氮的测定 气相分子吸收光谱法》、《T/CHES 13-2017 水质 硝酸盐氮的测定 气相分子吸收光谱法》、《T/CHES 14-2017 水质 亚硝酸盐氮的测定 气相分子吸收光谱法》、《T/CHES 15-2017 水质 总氮的测定 气相分子吸收光谱法》、《T/CHES 16-2017 水质 硫化物的测定 气相分子吸收光谱法》,并于2017年9月1日开始执行。2018年安杰科技气相分子吸收光谱技术被纳入国家《水利先进实用技术重点推广指导目录》,在水文系统得到了充分的推广应用。水文领域主要客户包括长江水利委员会、黄河水利委员会、松辽流域水环境监测中心、江西省赣州市水文局、湛江海洋与渔业环境监测站等等。AJ系列气相分子吸收光谱仪升级产品AJ-3700,已经通过中国仪器仪表行业协会的新产品鉴定,专家一致认为该仪器的综合技术指标达到同类产品的国际领先水平。该产品已经大规模投放市场,将以更加优质的软硬件条件继续助力科研创新及水文监测。安杰科技始终致力于气相分子吸收光谱仪的研究开发,力争将国产仪器做大做强!
  • 全方位植物叶片光学监测和评估系统在黑龙江农垦科学院投入运行
    “万物生长靠太阳”。作物产量的高低归根结底取决于叶片对太阳辐射,特别是光合有效辐射的利用。全面监测和评估高等植物对光的吸收、利用、反射和传播,既能从整体上了解植物对光合有效辐射的吸收情况和光合作用的,又能具体分析叶绿体对光能的转化途径及电子传递状况,并且能够衡量作物冠层的结构变化。 由北京易科泰生态技术有限公司提供的全方位植物叶片光学监测和评估系统目前在黑龙江农垦科学院正式安装并组织了培训学习。该系统由开放式叶绿素荧光成像系统FC800-O、手持式叶绿素荧光仪FP100、全自动便携式光合仪LCPro-SD、植物冠层分析系统SunScan、AM350便携式叶面积仪组成,能够对黑龙江农垦科学院的主要研究作物水稻、玉米、大豆的形态及光合生理特性做全方位、多角度的监测和评估。 设备的安装、演示、培训和上手操作在6月末连阴雨天气下的哈尔滨进行。北京易科泰生态技术有限公司的技术工程师为参加培训的师生进行了详细的讲解和演示。理论铺垫和口头讲解仪器的使用&应用开放式叶绿素荧光成像系统FC800-O演示Rfd叶绿素荧光衰减率成像 PAR吸收率成像手持式叶绿素荧光仪FP100讲解FluorPen应用案例:番茄的臭氧处理在不同时期的OJIP快速荧光动力学曲线变化(Thwe and Kasemsap, 2014)全自动便携式光合仪LCPro-SD操作演示应用案例:调亏灌溉对柑橘叶片光合速率、气孔导度及叶绿素荧光强度的影响(Zarco-Tejada et al., 2016;LCPro-SD &FP100测定)ET:100%满足水分需求;RDI 1 :调亏灌溉,水分供给降低到37%;RDI 2:调亏灌溉,水分供给降低到50%。箭头指向水分胁迫开始施加的日期。AM350便携式叶面积仪操作演示植物冠层分析系统SunScan演示讲解Soilbox-343土壤碳通量观测系统讲解
  • 石墨炉原子吸收光谱仪检测空心胶囊中铬含量
    自4月9日爆出老酸奶和果冻产品中可能含有工业明胶后,4月15日央视《每周质量报告》爆出药用空心胶囊也可能采用工业明胶作为生产原料。    根据CCTV13新闻频道《每周质量报告》栏目调查,记者走访了河北、江西、浙江等地的多家明胶厂和药用胶囊厂,发现部分明胶生产企业,采用铬超标的&ldquo 蓝矾皮&rdquo 为原料,生产工业明胶,然后通过一些隐秘的销售链条,把工业明胶卖到一部分胶囊厂买作为原料,生产加工药用胶囊。   由于工业明胶主要原料是皮革制品,而鞣制是制革生产中最为关键的工序,铬鞣法(主要有效成分为氧化铬,12%左右)自问世以来由于其优越的鞣制性能一直占据着鞣剂的统治地位。因此,目前认为铬(Cr)元素含量超标是识别工业明胶和食用明胶的主要区别。   铬是一种多价态的金属离子,有二价、三价和六价。人们认为:三价铬是生物和人体必需的一种微量金属元素,人如果缺乏它,会出现遗传不正常,葡萄糖代谢紊乱等症状,但如果长期大量的摄入三价铬,那么一方面是影响身体的抗氧化系统,容易得一些慢性的氧化性的这种疾病,比如说像糖尿病、高血压这一类的疾病,那么另外一方面,由于抗氧化系统受到了损伤,又容易发生肿瘤等这种异常增生的疾病。而六价铬却是强烈的致癌和致突变的诱发因子,它更易被人体吸收,其毒性比三价铬大100倍。六价铬可以影响细胞的氧化、还原,能与核酸结合,对呼吸道、消化道有刺激、致癌、诱变作用。 对于空心胶囊,2010版中国药典中所规定的限量值为2mg/Kg。 原理 主要测试仪器 检出限 加标回收 重现性 原子吸收光谱法 南京科捷4520A原子吸收光谱仪 1.9pg 95%-110% 2.0% 按照上述方案,分别对7种不同来源和品牌的药物胶囊进行测试,所得结果如下表: 样品名称 胶囊1 胶囊2 胶囊3 胶囊4 胶囊5 胶囊6 胶囊7 样品含量(mg/Kg) 3.36 10.8 3.65 1.42 48.5 1.976.30 下图为铬检测的标准曲线 可以看出,通过这一方法,药用胶囊中的微量铬能被准确检出。    南京科捷分析仪器有限公司参考2010年版《中国药典》,采用微波消解石墨炉原子吸收法,开发了药用空心胶囊中的铬含量的检测方法。原子吸收光谱法法具有操作简便,检测限低,重复性好,线性范围宽,回收率高等特点;完全满足空心胶囊中铬含量的测定,为药用胶囊中工业明胶的检验提供了良好的解决方案。 欢迎来电咨询空心胶囊中铬含量检测原子吸收光谱仪!联系电话:尹先生13951792301 李经理18974821899 郑经理13951691728
  • 分析检测与传感技术专场看点在哪里?
    分场活动 | 分析检测与传感技术专场看点在哪里?随着智能制造和智能装备的快速发展,分析检测与传感器技术备受关注。感知是智能的基础,分析检测是智能的前提,高集成度的微纳传感器、高速高精度检测、大数据分析、故障检测与隔离、智能健康管理等都有着更加紧密的联系。分析检测与传感器技术论坛旨在进一步探讨科技时代背景下的传感、检测和数据分析的理论技术进展及其未来的发展方向。本次论坛邀请了众多在分析仪器行业内的院士及专家们前来参加。他们将给大家分享关于分析检测与传感器技术发展的技术及发展方向。中国仪器仪表学会分析仪器分会秘书长吴爱华主持中国工程院院士周立伟致辞河南省市场监督管理局党组成员王建防副局长致辞中科院大连化学物理研究所研究员关亚风来自中科院大连化学物理研究所的关亚风研究员远程为大家分享《弱光探测器件及在海洋原位传感器中的应用》主题报告,详细介绍到研制出以硅基光电二极管的弱光探测器组件PDA,其光谱响应范围3001150 nm,探测下限为10-5 lx/600 nm,响应线性范围6105,耐受振动、冲击和电磁辐射,具有十年以上使用寿命。用所研制的PDA替代光电倍增管PMT,用LED替代氙灯,研制出单/双通道荧光计模块、96孔板荧光扫描仪、手持黄曲霉毒素检测仪、和液相色谱用黄曲霉毒素荧光检测器。性能指标都与进口名牌产品(用脉冲氙灯和光电倍增管检测)相同,但成本、功耗等远低于进口产品。接着将PDA用于4500米级深海荧光传感器,包括叶绿素a、可溶性水中有色有机物(CDOM)和示踪剂荧光传感器,经多次海试证明,性能指标优于美国Environ Lab、Seabird等产品指标。上述PDA组件、单通道荧光检测模块和液相色谱用黄曲霉毒素荧光检测器都已经小批量生产。武汉大学教授黄卫华来自武汉大学的黄卫华教授为大家分享《柔性可拉伸电化学生物传感》主题报告,介绍到为了实现柔软、形变细胞/组织的精准测量,发展柔性可拉伸电化学传感器,并通过多种策略提升检测灵敏度、选择性以及抗污染等性能,在此基础上了实现了多种类型细胞、组织以及器官的实时监测。四川大学机械工程学院教授段忆翔来自四川大学机械工程学院的段忆翔教授为大家分享呼出气用于癌症早筛的高精度飞行时间质谱技术与仪器的研究》主题报告,介绍到呼出气中的挥发性有机化合物与疾病密切相关,并在重大疾病的早期诊断中具有巨大潜力。实验室通过对癌症患者呼出气中的痕量组分进行精确分析,致力于开发基于呼出气的非侵入式诊断模型及飞行时间质谱分析仪器。日本理研计器商贸(上海)有限公司董事长 石原纯久&副总经理 尹文礼来自日本理研计器商贸(上海)有限公司石原纯久董事长&尹文礼副总经理为大家分享《双量程气体传感器的应用介绍》主题报告,重点介绍了由日本理研计器开发的世界首款可同时检测气体ppm以及lel%浓度的双量程传感器。有研工程技术研究院有限公司智能传感功能材料国家重点实验室,传感所所长明安杰来自有研工程技术研究院有限公司智能传感功能材料国家重点实验室,传感所的明安杰所长为大家分享《集成纳米功能材料的红外气体传感器》主题报告,提到围绕高性能0000000【】热释电红外探测器及NDIR氮氧化物气敏传感开展研究,开发了晶圆级图形化的碳基红外增强吸收纳米材料,在中红外波段吸收率达到92%以上。开发了集成降噪结构、电流型读出电路的热释电探测器,探测率优于2.5×108。开发的NDIR氮氧化物气体传感器实现了0~50ppm量程稳定输出。应用于工业、汽车尾气检测等领域具有广阔市场前景。IO-Link中国技术工作组成员,穆尔电子技术经理 朱奕来自IO-Link中国技术工作组成员,穆尔电子技术经理朱奕为大家分享《IO-Link设备集成与功能扩展》主题报告。让大家深刻认识IO-LINK,从IO-LINK可降低成本、减少调试时间、实现创新的机器概念、提升机械生产率等重要特点展开详细介绍,并分享IO-LINK涉笔在工业4.0中的样子。相信未来,在大家的努力之下,我们的分析仪器行业会蓬勃发展。通过本次活动会为大家提供更多的机会,促进政、产、学、研、用的有效结合,为推动分析仪器行业的发展做贡献!
  • 东阿阿胶科技创新大会暨院士工作站揭牌
    现代生物技术让阿胶&lsquo 老树开新花&rsquo ,&rdquo 在7月6日东阿阿胶科技创新大会暨院士工作站揭牌仪式上,中国科学院院士陈可冀教授说。阿胶是我国传统中药的瑰宝,其制取、应用已有千年历史,科学技术的应用水平与产品质量直接关联。   近年来,东阿阿胶积极构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系,发挥了技术创新决策、研发投入、科研组织、成果转化的主体作用,近三年累计承担国家科技重大专项16项,连续三次获省科技进步一等奖。   阿胶的市场增长长期受制于驴皮原料短缺,为解决这一矛盾,东阿阿胶正通过嫁接现代生物技术,对传统阿胶进行小分子化改造。小分子阿胶,具有吸收率高、纯度高、服用及携带方便等特点,其生物利用度为传统阿胶的3.5倍,补血、抗氧化等药效显著提高,其开发上市将开启阿胶高效利用的新时代。目前,小分子阿胶工艺的关键技术已突破,并已申报中国专利和包括日本、韩国、欧盟、美国在内的多个国家和地区的国际专利。   科技创新大会上,国家胶类中药工程技术研究中心院士工作站正式揭牌。中国科学院院士陈可冀教授,中国工程院院士、四川大学石碧教授,法国国家药学科学院外籍院士、北京中医药大学林瑞超教授等受聘为国家胶类中药工程技术研究中心学术委员会专家。
  • BL-ZFS总辐射传感器中标:湖南大学
    2012年11月份,湖南大学光伏实验室关于太阳辐射强度传感器的采购项目,我公司提供的型号:BL-ZFS型总辐射传感器中标此采购项目,并得到客户好评!一、概述总辐射表采用光电转换感应原理,与各种辐射记录仪或辐射电流表配合使用,能够精确地测量出太阳的总辐射,该系列辐射表的感应元件采用了绕线电镀式多接点热电堆,其表面涂有高吸收率黑色涂层,感应元件的热接点在感应面上,而冷接点位于仪器的机体内,以便直接取环境温度。当有光照时,冷热接点产生温差即产生电势差,进而将光信号转换为电信号输出,在线性误差范围内,输出信号与太阳辐射成正比。 为了减小环境温度对辐射仪器输出的影响,则在辐射表内部附加了温度补偿装置,通过调整热敏电阻的温度系数来实现对辐射表输出电势的自动补偿。辐射表被广泛地应用于太阳能利用、气象、农业、建筑、材料老化、大气污染及生态考察等部门。二、技术参数1、 灵 敏 度:7~14μV/Wm-22、 响应时间:≤30s3、 内 阻:约230Ω4、 稳 定 性:±2%(一年内灵敏度变化率)5、 余 弦:≤±5%(晴天太阳高度角为10o时对理想值的偏差)6、 温度特性:±2%(-20℃~+40℃)7、 重 量:1.5千克8、 测量范围:0~2000W/m29、 信号输出:0~20mV(配合DL-2标准电流变送器使用可输出4~20mA)10、测量精度:工作表<5%;标准表<2%11、测量光谱范围:280~3000nm
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