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电性质研究相关的资讯

  • Nature:WSe2/WS2超晶格中的低温光电与磁光性质最新研究进展
    20世纪60年代物理学家约翰哈伯德提出的Hubbard模型是一个简单的量子粒子在晶格中相互作用的物理模型,该模型被用于描述高温超导,磁性缘体,复杂量子多体中的物理机制。Hubbard模型在二维材料中的验证可以当做是量子模拟器,用以解释强关联量子粒子中的问题。近期,美国康奈尔大学的Jie Shan课题组在《自然》杂志上发表了WSe2/WS2超晶格中的低温光电与磁光性质新进展,验证了Hubbard模型在二维材料体系中的实用性。文章通过对对角相排列的二硒化钨(WSe2)与二硫化钨(WS2)的研究,得到二维三角晶格Hubbard模型的相图。如图1a所示,由于双层WSe2/WS2的4%晶格失配而形成三角形的莫尔超晶格。通过调控双层WSe2/WS2器件的偏置电压来调控载流子浓度与填充因子,从而研究其电荷和磁性能。值得注意的是,WSe2/WS2之间的扭转角不同,两者的反射光谱展现出不同的性质(见图1d与图1e)。同时,在反射对比中观察到准周期调制,这可能与半整数莫尔代填充有关。图1. WSe2/WS2超晶格晶胞(a),能带(b)与器件示意图(c), WSe2/WS2扭转角分别为20度(d)与60度(e)时候的反射光谱数据。 通过测量WSe2/WS2超晶格器件的电阻,作者发现当填充因子是0.5(半填充)或者1(完全填充)时,电阻变化大(见图2c),该结果表明该器件在半填充与完全填充的时候具有缘态。图2. a: 温度1.65K,WSe2/WS2超晶格反射光谱随载流子浓度调控变化图。b: 反射光谱强度与填充因子的关系图。c: 不同温度下,器件电阻与填充因子曲线(内置图,电阻随温度变化图)。图3. a: 温度1.65K,WSe2/WS2超晶格圆偏振反射光谱随磁场变化。b: 不同填充因子情况下反射光谱塞曼分裂结果。c-d: g因子随温度变化结果。在半填充状态下,左旋圆偏振与右旋圆偏振测量的WSe2/WS2超晶格反射光谱在磁场下具有不同峰位(图3a)。该峰位差即是反应了磁场引入的塞曼分裂现象。通过分析g因子随温度变化的结果,确认温度高于4K时,WSe2/WS2超晶格的磁化率与温度关系符合居里-韦斯定律(Curie–Weiss law)。对以上磁化率与温度结果的进一步分析可以证实在WSe2/WS2超晶格中Hubbard模型完全适用。文章中,作者使用了德国attocube公司的attoDRY2100低温恒温器来实现器件在低温度1.65K下通过电场与磁场调控的低温光学实验。该工作成功地表明莫尔超晶格是很好的研究强关联物理并适用Hubbard模型的平台。图4:低振动无液氦磁体与恒温器—attoDRY系列,超低振动是提供高分辨率与长时间稳定光谱的关键因素。 attoDRY2100+CFM I主要技术特点:+ 应用范围广泛: PL/EL/ Raman等光谱测量+ 变温范围:1.5K - 300K+ 空间分辨率: 1 μm+ 无液氦闭环恒温器+ 工作磁场范围:0...9T (12T, 9T-3T,9T-1T-1T矢量磁体可选)+ 低温消色差物镜NA=0.82+ 精细定位范围: 5mm X 5mm X 5mm @4K+ 精细扫描范围:30 μm X 30 μm @4K+ 可进行电学测量,配备标准chip carrier+ 可升到AFM/MFM、PFM、ct-AFM、KPFM、SHPM等功能 参考文献:[1]. Yanhao Tang et al, Simulation of Hubbard model physics in WSe2/WS2 moiré superlattices, Nature, 579, 353–358(2020)
  • QD公司隆重推出全新的PPMS、Versalab平台光电输运性质测量产品
    2016年美国物理学年会上,Quantum Design公司隆重推出一款全新的应用于PPMS和VersaLab平台的光电输运性质测量选件。该选件包含了一根集成有光纤及样品托的多功能样品杆以及光源和单色仪,结合PPMS和VersaLab平台的电输运测量功能,该光电输运选件将能够帮助用户实现光照下对样品电输运性质的研究。该选件的推出,进一步拓展了PPMS综合物性测量系统在光、电磁等多种环境下对样品物理性质的研究,也给用户提供更多的研究思路。PPMS、Versalab平台光电输运性质测量选件 在此次更新的光电输运性质测量选件中,光源为100W卤素灯光源,输出的波谱范围从350nm一直延伸到1850nm,通过单色仪,能够输出约为10nm线宽的单色光线,并能够在整个波谱范围进行变化。结合PPMS和VersaLab系统的变温或者变磁场样品腔环境,我们将能够在不同温度以及不同磁场条件下对样品进行不同波段光辐照下的电输运性质研究。PPMS平台正在用光电输运性质测量选件进行光电性质测量 该光电输运选件能够同时支持两个4线法测量的样品同时进行测量,方便用户在同样的物理环境下对多种不同组分样品进行更直观的对比,也大大提升了样品测试的效率。我们也期待有越来越多的用户利用PPMS系统以及我们新的选件做出更多更的科研成果。不同温度下的光电阻测量数据 相关产品PPMS 综合物性测量系统:http://www.instrument.com.cn/netshow/C17086.htm完全无液氦综合物性测量系统 DynaCool:http://www.instrument.com.cn/netshow/C18553.htm多功能振动样品磁强计 VersaLab 系统:http://www.instrument.com.cn/netshow/C19330.htm关于Quantum Design Quantum Design是的科研设备制造商和仪器分销商,于1982年创建于美国加州圣迭戈。公司生产的 SQUID 磁学测量系统 (MPMS) 和材料综合物理性质测量系统 (PPMS) 已经成为公认的测量平台,广泛的分布于上几乎所有材料、物理、化学、纳米等研究领域的实验室。2007年,Quantum Design并购了欧洲大的仪器分销商LOT公司,现已成为著名的科学仪器领域的跨国公司。目前公司拥有分布于英国、美国、法国、德国、巴西、印度,日本和中国等地区的数十个分公司和办事处,业务遍及全球一百多个和地区。中国地区是Quantum Design公司活跃的市场,公司在北京、上海和广州设有分公司或办事处。几十年来,公司与中国的科研和教育领域的合作有成效,为中国科研的进步提供了先进的设备以及高质量的服务。
  • 东方德菲--旋转滴方法研究界面扩张流变性质
    北京东方德菲仪器有限公司SVT20N视频旋转滴张力仪使用 &ldquo 旋转滴方法研究界面扩张流变性质&rdquo 的文章 在物理化学学报上发表 我公司代理的德国Dataphysics公司生产的SVT20N视频旋转滴张力仪是使用旋转滴方法研究界面扩张流变性质的仪器,相对于普遍应用的Langmuir槽法和悬挂滴方法,它增加了转速振荡的功能,可以更精确地测量超低界面张力体系的扩张流变性质。 中国科学院理化技术研究所利用我公司SVT20N视频旋转滴张力仪,采用旋转滴方法,研究2-丙基-4,5-二庚烷基苯磺酸钠(DHPBS)在癸烷-水界面上的扩张流变性质的文章在物理化学学报上发表。有关文章的信息如下: 旋转滴方法研究界面扩张流变性质 张磊1 宫清涛1 周朝辉1 王武宁2 张路1 赵濉1 余稼镛1 (1中国科学院理化技术研究所,北京 100080;2 北京东方德菲仪器有限公司,北京 100089) 摘要:采用旋转滴方法,对2-丙基-4,5-二庚烷基苯磺酸钠(DHPBS)在癸烷-水界面上的扩张流变性质进行了研究,较为详细地介绍了SVT20N视频旋转滴张力仪的装置和实验方法,考察了油滴注入体积、基础转速及振荡振幅等试验条件对扩张模量的影响。研究结果表明,旋转滴方法是一种研究扩张流变性质的新型手段,在涉及低界面张力现象的领域具有良好的应用前景. 关键词:旋转滴方法; 烷基苯磺酸盐; 界面扩张性质; 扩张模量 Study of Interfacial Dilational Properties by the Spinning Drop Technique ZHANG Lei1 GONG Qing-Tao1 ZHOU Zhao-Hui1 WANG Wu-Ning2 ZHANG Lu1 ZHAO Sui1 YU Jia-Yong1 (1 Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Science, Beijing 100080, p.R.China 2 Beijing Eastern-Dataphy Instruments Co.,Ltd.,Beijing 100089, p.R.China) Abstract: The dilational viscoelastic properties of 4,5-dihepty-2-propylbenzene sulfonate (DHPBS) at the decane/water interface were investigated with a spinning drop tensiometer. The instrument of the spinning drop tensiometer SVT20N and the corrrlative experimental method were discussed in detail. The influence of oil drop volume, rotational speed, and oscillating amplitude on the interfacial dilational modulus were expounded. Experimental results show that spinning drop analysis is a novel method for probing interfacial dilational properties and has good prospects for application in the measurement of low interfacial tension phenomena. Key word: Spinning drop analysis Sodium alkyl benzene sulfonate Interfacial dilational property Dilational modilus
  • 上海光机所在研究铝磷酸盐玻璃的结构和性质方面取得进展
    近日,中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室胡丽丽研究员团队采用了一种将实验、分子动力学模拟和定量结构性质关系分析(QSPR)相结合的方法研究磷酸铝玻璃,相关研究成果发表于《美国陶瓷》(Journal of the American Ceramic Society)。目前,磷酸铝玻璃在许多领域都有广泛的应用,包括生物医学材料、光学元件、密封材料和核废料固化等。通过实验技术手段对磷酸铝玻璃的短程结构已有较多的研究,但其性质与中程结构之间的关系尚不清楚。而分子动力学模拟已成为了研究的有效工具,在揭示玻璃性质的结构起源方面发挥着越来越重要的作用。   在本项研究中,研究人员结合了实验、分子动力学模拟方法研究Al2O3对磷酸铝玻璃的短程及中程结构的影响,并通过QSPR方法建立其结构性质模型。通过拉曼、同步辐射等实验结果验证了模拟的准确性。模拟结果表明,玻璃网络中存在的P-O-P键随Al2O3含量变化逐渐被P-O-Al键替代,对玻璃的性能变化起着重要的作用。同时,磷酸铝玻璃中的长链易形成环状结构,并集中在4~20元环。此外,利用三个不同的结构描述符来建立QSPR模型,并成功地将实验数据与模拟结果相关联,表现出良好的模型预测性。这一方法为预测玻璃性质及设计玻璃组分提供新思路。图1以磷酸铝玻璃的(a)配位数(CN)、(b) Qn、(c)环尺寸作为结构输入所建立的定量结构-性能关系模型。从左到右列为结构描述符Fnet分别与实验密度、硬度、玻璃化转变温度和热膨胀系数的关系。
  • 中山大学李惠琳:非变性质谱技术推动蛋白质结构研究,助力新药研发
    蛋白质是生命的物质基础,通过与不同生物分子间的相互作用在生物体内执行着各项重要工作,其功能与结构直接相关。因此,解析蛋白质及其复合物高阶结构对于深入理解蛋白质功能、生理现象及药物研发具有重要意义。过去的60余年,随着X-射线晶体衍射(X-ray)、核磁共振(NMR)以及冷冻电镜(cryoEM)等技术的出现和不断发展,蛋白质结构解析取得了长足发展。然而,如何在分析蛋白质时使其保持近似自然生理环境的非变性状态,对其动态、异质性、相互作用等属性的研究是结构生物学领域的热点和难点。  质谱技术的不断发展使其在蛋白质结构表征领域发挥了越来越重要的作用。非变性质谱(native MS)兴起于20世纪90年代,是一种可以分析蛋白高阶结构的生物质谱方法。与传统的破坏蛋白质立体结构和弱相互作用力的方法不同,非变性质谱采用质谱兼容的近生理pH值的溶液体系(主要为醋酸铵)和更温和的电离方式,使生物大分子在气相中能够最大程度地保持自然折叠状态、非共价相互作用和相关的生物学功能。因此,非变性质谱可以提供分子质量、寡聚态、构象(折叠vs 去折叠)、异质性、配体结合、靶蛋白-小分子亲和力以及复合物中蛋白亚基的相互作用网络关系等更具生物学意义的重要信息,为蛋白质“序列-结构-功能”关系提供分子基础,已成为结构生物学不可或缺的互补工具,在生物制药、蛋白一配体、蛋白一蛋白复合物结构分析等诸多领域具有广泛应用。  近年来,蛋白质结构研究领域经历着剧烈的技术迭代。2021年人工智能(AI) AlphaFol2横空出世,将蛋白质3D结构预测的精度从60%提升到90%以上,在给传统结构解析技术带来冲击的同时,也为结构质谱的发展提供了契机。  未来,非变性质谱技术的发展需要简化样品处理,提升仪器的灵敏度、分析通量和鲁棒性,实现内源性蛋白复合物样本的直接或原位分析,推动其在生物医药表征、蛋白多聚态等领域的更广泛应用。非变性质谱技术与离子消度(MS)、自上而下串联解离(top-down)、电荷检测质谱(CDMsS)等创新联用技术和方法的不断开发及完善,将极大地提升结构信息的广度、丰富度及精确度,补充生物物理学方法缺失的结构信息。同时,非变性质谱与cryoEM1、氢完交换质谱(HDX-MS)、交联质谱等技术联用将更加常态化,这些实验数据与AI结构预测算法的进一步整合将有效解决蛋白及蛋白复合物结构预测存在的精度问题,推动结构生物学发展,助力新药研发。  此外,非变性质谱技术的应用发展将更加关注:1)蛋白复合物结构一功能关系的研究,通过与计算机模拟(MD)、HDX-Ms、cryoEM等技术联用,揭示标志物蛋白在人类疾病发展过程中的作用,推动靶向药物设计和精淮医疗 2)通过研究小分子与靶蛋白的相互作用获取二者结合的亲和力信息,加速靶向药物筛选 3)翻译后修饰(PTMS)、突变等因素导致的蛋白高度异质性及其对蛋白或亚基折叠动力学、构象及构象变化、结合计量比等造成的结构和功能影响 4)蛋白与其他生物分子(配体、DNAA/RNA、金属离子等)之间的相互作用。  李惠琳,中山大学药学院教授,博士生导师。主要从事生物大分子质谱新技术的开发及应用,其研究主要侧重于1)开发整合结构质谱技术,并对蛋白质机器结构、功能和动态变化及靶向药物作用分子机制进行深入研究2)开发middle-down/top-down蛋白质组学技术,探索蛋白翻译后修饰在生命过程中的调控机制。承担国家自然科学基金项目3项,荣获美国质谱学会颁发的Postdoctoral Career Development Award (2014) ,入选珠江人才计划(青年拔尖人才,2019),其研究成果发表在Nature Chemistry, Analytical Chemistry, J. Am.Soc.Mass Spectrom.等杂志。  "非变性质谱技术研究与应用"专栏共收录7篇论文,既介绍了非变性质谱技术的样品制备、离子源、质量分析器、联用技术等基础内容,也涵括了样品提取、样品引入、离子化及电荷操控等方式,以及在蛋白结构及构象解析、蛋白・蛋白相互作用等领域的应用,代表了国内非变性质谱技术的发展现状。希望本专栏能成为《质谱学报》广大读者颇有价值的科技文献,同时也希望更多的学者加入到非变性质谱研究领域,推动我国结构质谱技术的创新发展。
  • 海洋光学亮相“第十届有机发光和光电性质学术会议”
    由中国物理学会发光分会主办,太原理工大学承办的“第十届有机发光和光电性质学术会议”于2017年7月7日至9日在历史悠久的文化古城—山西省太原市召开。此次会议主要就目前OLED的市场前景和光谱仪应用环境展开热烈讨论。 海洋光学在有机发光薄膜材料的检测方面,致力于电致发光光谱、量子效率、薄膜厚度等测量。 海洋光学不仅为客户提供系统、模块化产品,更可以提供定制化服务。会议现场展出的绝对辐射颜色测量装置以及紫光LED激发荧光光谱检测装置中,搭载的QE Pro科研级光谱仪拥有高达90%(peak)的量子效率,超高的灵敏度可以在低光度应用中进行检测,其优异的性能赢得了参会者强烈的反响与认可。 绝对辐射颜色测量装置 紫光LED激发荧光光谱检测装置QE Pro科研级微型光谱仪通过为期两天的会议,海洋光学的产品得到充分的展示和分享,也让海洋光学的工作人员了解到客户需求,便于在日后的设计中做出改良,让产品应用更符合实际需求。在不断自我改进中,海洋光学的品牌和产品将更深入人心,深入使用。我们也将整合期间收集到的客户需求以及意见,继续努力,扩充新的本地化产品以及日益革新的技术。
  • 南科大林君浩课题组在二维材料微观结构与力学、磁学性质的关联研究中取得系列进展
    近日, 南方科技大学物理系、量子科学与工程研究院副教授林君浩课题组与国内外研究团队合作,围绕二维功能性材料的微观结构,在力学与磁学性质中的构效关系研究中取得系列研究进展,相关成果分别在Advanced Science, Nature Electronics和Advanced Materials期刊上发表。二维材料由于其独特的结构和丰富的性质,不仅为探索奇异的物理现象提供了理想的平台,也为下一代电学、光学器件的研发提供了坚实的基础。在原子尺度上理解二维材料的构效关系,是深入理解其理化性质,推动器件研发的关键,另外,还能够指导材料设计,通过结构调控实现材料物性转变或者性能提升。比如,研究人员在蓬勃发展的缺陷工程研究中发现,有目的的在二维材料中引入特殊的缺陷结构,能够实现对二维材料载流子浓度、光学带隙、偶极矩等的连续调节。受益于微纳加工技术的发展,离子束和电子束处理可以在一定范围内实现缺陷尺寸和浓度的连续调控。然而,在周期晶格中引入的缺陷结构会如何影响二维材料的宏观力学性能,尤其是在施加载荷和应力工作环境下的材料失效机制等方面的研究相对匮乏。因此,建立缺陷结构、浓度与二维材料力学行为之间的相关性具有重要的意义。有鉴于此,林君浩研究团队使用氦离子电镜的氦和镓离子刻蚀,在悬浮的单层MoS2中分别产生高密度的硫(S)空位和MoSn空位,协同AFM纳米压痕技术与STEM原子结构表征,揭示了不同类型和浓度的点缺陷对单层MoS2杨氏模量、断裂强度等力学性能和原子尺度的断裂行为的影响。研究人员通过分析裂纹原子结构发现引入的原子缺陷加剧了裂纹的偏转或分叉,缩短了裂纹传播距离,结合分子动力学模拟发现这种改变源于缺陷引起的晶格对称性破坏,改变了角刚度和局域应变分布,导致键能的各向异性在断裂过程中出现众多不同转向的微裂纹,最终提高了断裂过程中的能量释放率,提升了MoS2的断裂韧性。基于以上结果,研究团队最终提出了一种通过缺陷诱导裂纹钝化、抑制裂纹扩展的断裂增韧机制。相关论文以“Engineering the crack structure and fracture behavior in monolayer MoS2 by selective creation of point defects”为题,发表在期刊Advanced Science上。南科大物理系博士生王刚,中南大学副教授王云鹏为论文第一作者,林君浩为唯一通讯作者,南科大为论文第一单位。图1. 单层MoS2分子膜中不同缺陷结构导致的力学参数和断裂行为差异。 二维材料的结构除了可以通过后处理调控外,也能通过改变生长参数,在合成时实现调控或新的结构组装。南科大林君浩团队和新加坡南洋理工大学教授刘政、北京理工大学教授周家东以及哈尔滨工业大学教授李兴冀团队合作,使用化学气相沉积 (CVD) 法,通过调控反应温度和降温速率,实现了新型二维磁性材料Cr5Te8的相调控,成功合成出三方相和单斜相的Cr5Te8纳米片。通过选区电子衍射以及高分辨HAADF-STEM成像,精确确定出Cr原子层间因插层位置不同而引起的相结构变化,从而证实了Cr5Te8自插层体系相结构的可调性。与此同时,研究人员结合磁性测试及理论计算,揭示了相结构对磁有序的显著影响,通过控制相结构和厚度,可以获得高达200K的居里温度。另外,研究团队还发现结构更无序的单斜相Cr5Te8存在巨大的反常霍尔效应(σAHE ~ 650 Ω-1cm-1,θAHE ~ 5%)。该研究为二维磁性材料的可控和规模化合成提供了一条新途径,并揭示了Cr5Te8纳米片在磁电和自旋电子器件应用方面的巨大前景。相关论文以“Phase engineering of Cr5Te8 with colossal anomalous Hall effect”为题发表在学术期刊Nature Electronics上,南洋理工大学汤碧珺、王小伟博士,南科大博士后韩梦娇(现为松山湖国家实验室副研究员),哈工大徐晓东博士为论文共同第一作者,刘政、周家东、李兴冀、林君浩为论文共同通讯作者。图2:三方相与单斜相Cr5Te8纳米片的成分及结构确定。此外,另一种调控二维材料结构的思路是借助基底晶格的束缚实现外延生长调控。传统的共价异质外延,对生长材料和基底材料的晶格匹配度有严格要求,且工艺兼容性差。林君浩团队与纽约州立大学布法罗分校教授曾浩、北京大学教授侯仰龙团队合作,提出了一种由界面配位键驱动的外延生长机制,使用CVD在六方晶格的单层WSe2上外延生长了二维磁性单晶Cr5Te8,得到公度匹配的3×3 (Cr5Te8)/7×7 (WSe2) 摩尔超晶格,并在界面处形成束缚力较弱的超周期Cr截止结构。该晶体表现出了几乎没有缺陷钉扎位点的锐利方形磁滞回线。合作研究团队提出二维界面的“配位外延”手段,作为一种概念上独特的薄膜外延范例,不但具有与vdW外延相似的充分灵活性,规避了共价外延严格的晶格匹配性要求;而且具有与共价外延相似的晶体取向约束力,避免了vdW外延中取向难以控制的难题。相关结果以 “Dative Epitaxy of Commensurate Monocrystalline Covalent van der Waals Moiré Supercrystal”为题在期刊Advanced Materials上发表,北京大学博士后卞梦颖,南科大博士后朱亮为论文的共同第一作者,曾浩、侯仰龙和林君浩为论文的共同通讯作者。图3. Cr5Te8/WSe2摩尔超晶体的结构表征。以上研究的开展和完成得到国家自然科学基金、广东省科技厅国际合作创新领域、“珠江人才计划”创新创业团队、深圳市高层次人才团队、高校稳定支持等项目以及南方科技大学皮米中心的大力支持。论文链接:1、http://doi.org/10.1002/advs.202200700 2、https://www.nature.com/articles/s41928-022-00754-6 3、https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202200117
  • 网络讲座:二维材料界面结构与性质的原子力探针显微学研究(4)- 界面插层结构
    Interfacial Structures and Properties of 2D Materials with Atomic Force Microscopy(4)- Intercalated Structures讲座内容简介: 近年来,由于其潜在的巨大应用价值,关于二维层状材料的基础和应用研究方兴未艾,核心工作是理解和控制其多种多样的有趣性质。之前的研究工作主要集中在二维材料的面内结构,多种多样的层间相互作用在调控其力学、电学、热学以及光学等性质方面也有重要作用。虽然已有许多实验和理论研究工作来表征和理解这些界面结构,但对于界面行为是如何影响其物理与化学行为的仍然不是特别清楚。一个重要原因是,内部界面结构的直接微观成像和性质研究在实验技术上是相对比较困难的。石墨烯内部界面水分子插层的高分辨成像研究 在之前,报告人已经针对的AFM的基础知识、基本模式以及功能化AFM探测模式进行了介绍。本系列报告,将基于我们在原子力显微术的技术研究工作,利用多种先进原子力显微术针对二维材料的本征界面、异质界面以及材料/基底界面开展的研究工作。在每次报告中,我们首先将在较为详细地介绍主要使用的先进AFM模式的基本原理、技术实现及其相关应用。在此基础上,介绍我们利用该AFM模式所开展的关于二维材料界面结构与性质方面的研究工作。希望通过本系列报告有助于相关AFM使用者能够利用比较复杂的AFM功能模式开展研究工作。 本次报告是《二维材料界面结构与性质的原子力探针显微学研究》系列的第四次报告。在本次报告中,将介绍我们通过发展和利用多频原子力显微术,针对二维材料体系的内部界面插层结构等的高分辨成像表征和力学性质探测开展的一些工作。 #主讲人介绍 程志海,中国人民大学物理学系教授,博士生导师,基金委优青,中国仪器仪表学会显微仪器分会理事,中国硅酸盐学会微纳米分会理事。2007年,在中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室获凝聚态物理博士学位。2011年8月-2017年8月,国家纳米科学中心(中科院纳米标准与检测重点实验室),任副研究员/研究员。曾获中国科学院“引进杰出技术人才计划”(技术百人计划)和首届“卓越青年科学家”,卢嘉锡青年人才奖获得者,青年创新促进会会员并获首届“学科交叉与创新奖”等。目前,主要工作集中在先进原子力探针显微分析技术方法及其在低维材料与表界面物理等领域的应用基础研究。网络讲座时间:北京时间 2021年11月29日 上午10:00-上午11:00申请方法:请关注“Park原子力显微镜”公众号查看首页内容,即可参与。
  • 聚焦质谱前沿技术交叉生命医学研究!第二届女性质谱学者研讨会将于8.15日召开!
    科学究其本质就是一种磨练,得益于那些好奇心无限、智慧超然并愿意为世界和个体生活带来真正改变的人们。正因如此,科学界一直不乏杰出的女性智者和先驱,她们为其所在领域带来了翻天覆地的改变。在质谱学领域,越来越多的女院士、女教授、女专家,还有资深女工程师… … 正在通过自己的思考与行动影响着该行业的发展。当前,质谱技术在生物、医药、材料、食品、环境、公共安全等众多领域发挥着不可替代的作用。女性学者在质谱领域的占比也越来越高,并在其各自的岗位发挥着重要作用。受社会角色影响,女性学者面临工作和生活中更多的困难和挑战。基于此,仪器信息网在Females in Mass Spectrometry(FeMS)组织的大力支持下,于2022年8月15日举办“第二届女性质谱学者研讨会”,本期论坛的学术主题将聚焦质谱前沿技术交叉生命医学研究。旨在为质谱领域的女性学者从学业生活到个人心路历程等方面搭建沟通、交流的平台,激励质谱领域女性学者的工作热情、帮助领域内女性学者的事业发展。点击下方图片报名参会:会议日程报告嘉宾会议报名链接:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/fems2022/回顾:第一届女性质谱学者国际研讨会精彩回顾:让世界听见FeMS的声音:第一届女性质谱学者国际研讨会成功召开!
  • 差示扫描量热仪:探索物质热性质的得力助手
    差示扫描量热仪,简称DSC,是一种用于研究物质在加热或冷却过程中的热效应和物理性质变化的精密仪器。它广泛应用于材料科学、化学、生物科学等领域,为科研工作者提供了重要的研究手段。上海和晟 HS-DSC-101 差示扫描量热仪差示扫描量热仪通过测量样品与参比物之间的热流差异,揭示物质在温度变化过程中的热行为。这种仪器能够精确地测定物质的熔点、玻璃化转变温度、结晶度等关键参数,从而帮助研究者深入了解物质的性质。在材料科学领域,差示扫描量热仪发挥着举足轻重的作用。通过DSC分析,研究者可以评估材料的热稳定性,优化材料的合成工艺,以及开发新型功能材料。此外,DSC还可用于研究高分子材料的热降解行为,为材料的安全使用提供有力保障。在化学领域,差示扫描量热仪同样具有广泛的应用。它可以用于研究化学反应的热效应,揭示反应的动力学过程和机理。同时,DSC还可以用于筛选和优化化学反应条件,提高反应的效率和产物纯度。在生物科学领域,差示扫描量热仪同样发挥着重要作用。它可以用于研究生物大分子的热稳定性,为药物设计和生物工程提供重要依据。此外,DSC还可用于研究生物材料的热行为,为生物医学领域的发展提供有力支持。总之,差示扫描量热仪作为一种重要的热分析仪器,为科研工作者提供了深入了解物质热性质的有力工具。随着科学技术的不断发展,DSC将在更多领域发挥重要作用,推动人类社会的进步。
  • 短寿命原子核质量精确测量揭示中子星性质
    5月4日,记者从中国科学院近代物理研究所获悉,该所原子核质量测量团队与合作者基于兰州重离子加速器冷却储存环,利用国际首创的新型质谱术,精确测量了一批关键原子核的质量,研究了中子星表面的X射线暴,从新的角度约束了中子星的性质。相关成果于5月1日发表在《自然物理》上。  中子星是人类已知的最致密的星体之一。X射线暴发生在中子星与伴星(通常是一颗红巨星)组成的双星系统中,是目前已知的最频繁的天体热核爆发过程,也是太空望远镜所能观察到的最亮的天文现象之一。中子星强大的引力将伴星中富含氢和氦的燃料吸积到中子星的表面。当这些燃料的温度和密度达到一定程度时,热核反应会被点燃,在10-100秒时间内释放出大量能量,形成X射线暴。X射线暴为研究中子星性质提供了窗口。  快速质子俘获过程是驱动X射线暴的主要热核反应之一,涉及到一系列远离稳定线的短寿命缺中子原子核。其中,锗-64扮演着非常重要的角色,被科学家称之为“等待点核”。精确测量锗-64附近原子核的质量,对深入理解X射线暴和确定中子星性质非常重要。  2011年,近代物理所首次测量了短寿命原子核砷-65的质量,它是锗-64的质子俘获产物,为研究快速质子俘获过程中锗-64等待点核问题提供了关键数据。但想要彻底明确锗-64周围的核反应流,锗-64的双质子俘获产物硒-66及其他附近原子核的质量也非常重要。然而,硒-66的产生截面比砷-65低一个量级,测量难度更大,多年来国际上一直未能突破。  历经十余年努力,近代物理所质量测量团队基于兰州重离子加速器冷却储存环研发了新一代等时性质谱术,并将其命名为“磁刚度识别的等时性质谱术”。新型质谱术具有高精度、单离子灵敏、高效率、短测量时间、无背景污染等优点,是目前国际上最先进的短寿命、低产额原子核质量测量方法之一。  利用新型质谱术,研究团队精确测量了砷-64、砷-65、硒-66、硒-67、锗-63等原子核的质量,从而在实验上首次确定了等待点核锗-64相关的所有核反应能。其中,砷-64和硒-66的质量是国际上首次测量,其他原子核的质量精度均得到提高。  通过研究新的原子核质量结果对X射线暴和中子星性质的影响,团队发现新的结果使快速质子俘获过程发生了变化,X射线光度曲线峰值增加、尾部持续时间延长。对比目前天文观测数据最丰富的、代号为GS1826-24中子星的X射线暴,团队发现该中子星与地球之间的距离更远(需增加6.5%)、中子星表面引力红移系数需要降低4.8%。中子星表面引力红移系数的上述变化意味着中子星密度比预想的要低一些,而X射线暴后中子星外壳的温度会比通常认为的更高。  中子星的性质研究是一个重要的前沿课题,可通过天文观测、重离子碰撞等不同方式进行研究。本研究通过原子核质量测量得到更精确的X射线暴光度曲线,和天文观测比较,从新的角度约束了中子星的质量和半径的关系。
  • 大昌华嘉即将于广州举办粉末的性质及其评价研讨会
    大昌华嘉公司将于2013年3月20日在华南理工大学举办的&ldquo 粉末的性质及其评价研讨会&rdquo 。 我们知道,由于粉末自身的复杂性,能够预测粉末在生产过程中的表现对研究人员来说是很重要的。粉末的性能可以通过微观和宏观两方面来表述。微观上,我们可以通过粉末颗粒的大小,比表面的测量,以及通过图像分析的颗粒形状来控制粉末颗粒的质量;宏观上,由于粉末自身的复杂性,粉末的定性方法一直以来依赖于人工经验或者主观评估。粉末流动性质如果不能与生产过程条件相匹配就会导致低质量的产品甚至是生产线的停顿,因而,我们可以通过粉末流动测试仪对流动性质进行准确评估和测试则逾显重要。 本次讲座将通过宏观的方法介绍几种典型的不同粉末加工环境下相关的粉末流动特性如何影响其加工表现或者产品质量的案例,说明为什么应用多功能流动性测试仪测试并完整了解粉末在充气或者固结等不同应力环境下,和在静止或移动的不同状态下的性质对于粉末处理和加工至关重要;另外还将通过微观的方法即激光衍射、动态图像分析,动态光散射或其它方法测试颗粒大小,分布,zeta电位,图形,用以评价粉末的微观性质。 附: 大昌华嘉商业(中国)有限公司科学仪器部专业提供分析仪器及设备,独家代理众多欧美先进仪器,产品范围包括:颗粒,物理,化学,生化,通用实验室的各类分析仪器,在中国的石油,化工,制药,食品,饮料,农业科技等诸多领域拥有大量用户,具有良好的市场声誉。 Freeman Technology专精于粉末及其流动特性的先进表征与分析技术,其多功能粉末流动性测试仪的核心源自于它独创的专利技术。该企业具备ISO 9001:2008认证,并于2007年4月获得英国企业女王奖。FT4多功能粉末流动性测试仪已经广泛地应用在制药、化学、食品、化妆品、墨粉、塑料、陶瓷、金属、粉末涂料等工业领域。 美国麦奇克有限公司(Microtrac Inc.)是世界上最著名的激光应用技术研究和制造厂商,其先进的激光粒度分析仪已广泛应用于水泥,磨料,冶金,制药,石油,石化,陶瓷,军工等领域,并成为众多行业指定的质量检测和控制的分析仪器。 会议日程: 时 间:2013年3月20日(周三)上午9点-下午17点 地 点:华南理工大学 西湖苑宾馆 广州市五山街华南理工大学校内西湖畔 会议室:2号会议室 08:45 &ndash 09:00 报到 09:00 &ndash 09:15 大昌华嘉商业(中国)有限公司 致辞 严秀英 销售经理, DKSH 09:15 &ndash 10:15 粉末流动性质及行为特点 傅晓伟 博士,Freeman Technology 10:15 &ndash 10:30 茶歇 10:30 &ndash 12:00 粉末流动性质的具体应用 傅晓伟 博士,Freeman Technology 12:00 &ndash 13:00 午餐 13:00 &ndash 14:30 粒度大小,形状及Zeta电位测量的最佳解决方案&mdash &ldquo 激光衍射,动态图像分析及动态光散射法&rdquo 严秀英 销售经理, DKSH 14:30 &ndash 14:50 茶歇 14:50 &ndash 16:30 现场仪器操作,软件演示及现场答疑 严秀英 销售经理, DKSH 回 执 姓 名 单 位 通讯地址 电 话 手 机 E-mail 邮 编 拟与会人数及姓名 特别需要解决的问题 现有的仪器(或新的需求) 联系人:老小姐 电话:020-81320662 电子邮箱:jessica.lao@dksh.com
  • 大昌华嘉即将在南京举办粉末的性质及其评价研讨会
    大昌华嘉公司仪器部将于2012年12月6日在南京工业大学举办&ldquo 粉末的性质及其评价研讨会&rdquo 。 诚邀各位老师专家莅临参加。 我们知道,由于粉末自身的复杂性,能够预测粉末在生产过程中的表现对研究人员来说是很重要的。粉末的性能可以通过微观和宏观两方面来表述。微观上,我们可以通过粉末颗粒的大小,比表面的测量,以及通过图像分析的颗粒形状来控制粉末颗粒的质量;宏观上,由于粉末自身的复杂性,粉末的定性方法一直以来依赖于人工经验或者主观评估。粉末流动性质如果不能与生产过程条件相匹配就会导致低质量的产品甚至是生产线的停顿,因而,我们可以通过粉末流动测试仪对流动性质进行准确评估和测试则逾显重要。 附: 大昌华嘉商业(中国)有限公司科学仪器部专业提供分析仪器及设备,独家代理众多欧美先进仪器,产品范围包括:颗粒,物理,化学,生化,通用实验室的各类分析仪器,在中国的石油,化工,制药,食品,饮料,农业科技等诸多领域拥有大量用户,具有良好的市场声誉。 Freeman Technology专精于粉末及其流动特性的先进表征与分析技术,其多功能粉末流动性测试仪的核心源自于它独创的专利技术。该企业具备ISO 9001:2008认证,并于2007年4月获得英国企业女王奖。FT4多功能粉末流动性测试仪已经广泛地应用在制药、化学、食品、化妆品、墨粉、塑料、陶瓷、金属、粉末涂料等工业领域。 美国麦奇克有限公司(Microtrac Inc.)是世界上最著名的激光应用技术研究和制造厂商,其先进的激光粒度分析仪已广泛应用于水泥,磨料,冶金,制药,石油,石化,陶瓷,军工等领域,并成为众多行业指定的质量检测和控制的分析仪器。 大昌华嘉商业(中国)有限公司 市场部 2012-11-12 会议日程: 时 间:2012年12月6日(周四)上午9点-下午17点 地 点:南京工业大学 (江苏省南京市新模范马路5号 创新科技大楼A座506室,地铁1号线新模范马路站) 会议室:5楼会议室 08:45 &ndash 09:00 报到 09:00 &ndash 09:15 大昌华嘉商业(中国)有限公司 致辞 姜丹, DKSH 09:15 &ndash 10:15 粉末流动性质及行为特点 傅晓伟 博士,Freeman Technology 10:15 &ndash 10:30 茶歇 10:30 &ndash 12:00 粉末流动性质的具体应用 傅晓伟 博士,Freeman Technology 12:00 &ndash 13:00 午餐 13:00 &ndash 14:00 "One Stop Shop" ~颗粒分析的特性~ 严秀英 销售经理, DKSH 14:00 &ndash 15:00 粒度大小及Zeta电位测量的最佳解决方案&mdash &ldquo 激光衍射及动态光散射法&rdquo Philip E. Plantz, PhD, Microtrac 15:00 &ndash 16:00 颗粒大小与形状测量 -- "图像技术" ~2D & 3D~ Terje Jø rgensen, Microtrac 16:00 &ndash 17:00 现场仪器操作,软件演示及现场答疑 严秀英 销售经理, DKSH 回 执 姓 名 单 位 通讯地址 电 话 手 机 E-mail 邮 编 拟与会人数及姓名 特别需要解决的问题 现有的仪器(或新的需求) 联系人:姜小姐 电话:4008210778 ;传真:021-33678466 电子邮箱:ins.cn@dksh.com
  • 太赫兹光谱有望解释水的异常性质
    p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/ce83a30b-4cc7-4eaf-8986-3042bceab55b.jpg" title=" 微信图片_20180709110801.jpg" / /p p br/ /p p   液态水维持着地球上的生命,但其物理性质对于研究人员来说仍是个谜。最近,一个瑞士研究团队利用已有的太赫兹光谱技术测量了液态水的氢键。利用这种技术开展的工作,未来或许能帮助解释水的特殊性质。该团队在美国物理联合会(AIP)出版集团所属《化学物理学报》上报告了他们的发现。 /p p   研究人员利用超短可见激光脉冲激发了溶解在水中的染料分子,从而改变了它们的电荷分布。随后,太赫兹脉冲测量了周围水分子的反应。频率相对较低的太赫兹光谱使研究人员得以分析水分子之间存在的力。观察这些分子间的力或能帮助研究人员理解水的异常现象,因为液态水分子中的氢键构成了水的很多意想不到的性质,比如水在4℃时密度最大。 /p p   “我们在太赫兹频率范围内看到的反应极其缓慢。水通常被视为非常快的溶剂,能在亚皮秒量级内作出反应。但我们在太赫兹波段发现了10皮秒左右的时间尺度。”论文作者之一Peter Hamm介绍说。 /p p   但Hamm警告不要对此过分乐观。“结果经常有点令人失望,因为像水一样的液体的太赫兹光谱非常宽,并且极其模糊。这导致从里面提取信息很困难。”最新研究采用的时间分辨技术,或能克服这一限制。下一步,研究人员计划利用该方法探寻水仍处于液态但低于冰点时的结构和动力学机制 。 /p p br/ /p
  • 非变性质谱在生物制药完整蛋白分析中的应用
    p   何为非变性质谱?就是选用温和的溶液体系及质谱条件,使蛋白保持在非变性状态下被分析。听到这,有些小伙伴可能会一头雾水:师兄师姐教我处理蛋白质样品的时候,第一步就是要变性啊,怎么现在又不要变性了? /p p   在通常的蛋白质相关分析中,为了破坏蛋白质的三维立体空间结构,便于酶解等操作,会通过加热或是加入高浓度的变性试剂(如尿素、盐酸胍等),使蛋白质变性 另外,对于常用的分离手段——反相色谱来讲,其流动相的酸性pH条件与高有机相同样也会使蛋白质变性。当需要对蛋白质中的非共价结合进行研究时,为了避免非共价结合被强烈的变性条件所破坏,则需在非变性的液相-色谱条件下(通常为50mM醋酸铵,pH=7的中性体系)进行研究 另外,对于组成较为复杂的蛋白样品,在非变性条件下分析时,由于体系中质子数减少,所以蛋白电荷态数目也会相应减少,电荷态之间的相互重叠度也会下降,进而减少复杂组分之间的相互影响,从而能够得到复杂蛋白样品中每个组分的分子量信息(图1)。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 图1_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/56171fe8-be7c-4cc8-a672-814a9fe87e30.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center"   strong 图1 /strong 同一样品分别于变性及非变性条件下进行分子量测定的原始谱图 /p p   目前, strong 非变性质谱技术主要应用在两个方面 /strong :一是 strong 生物制药领域 /strong ,通过打开单克隆抗体链间二硫键后在Cys位点上偶联小分子药物(Cys-ADC)的完整分子量分析,此类药物的链间仅靠非共价力结合,故变性条件下各条链会分离,无法测得其完整状态的分子量 另一应用方向为 strong 研究蛋白质多聚体 /strong ,非变性条件下不仅可以保持各个亚基间的非共价相互作用,同时由于中性条件更接近生理状态,得到的结果更具意义。 /p p   现在,非变性质谱与氢氘交换、X-ray衍射、核磁共振、冷冻电镜和cross-linking等技术联合使用、互为补充,已经越来越多的被应用在结构生物学、生物医药等领域的研究中。本期文章将会重点介绍非变性质谱在治疗性生物医药制品完整分子量测定中的研究,下期文章将会侧重介绍非变性质谱用于蛋白复合物的研究进展。 /p p span style=" COLOR: #002060" strong Orbitrap超高分辨质谱:非变性质谱研究的理想平台 /strong /span /p p   古人云:工欲善其事,必先利其器。要想研究做得好,趁手工具不可少!针对于非变性质谱研究中的需求,我们在Orbitrap质谱平台上对相关参数进行了优化,包括离子源区脱溶剂能量、质量范围的扩展以及高质荷比离子传输效率的优化等,使Orbitrap在固有的高分辨率、高质量精度及高灵敏度基础上,在非变性质谱领域也能有出色表现。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 图2_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/caeec8f3-896f-4e02-a44a-84aae9ecd287.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center"    strong 图2 /strong Orbitrap质谱平台用于非变性质谱分析 /p p   上文中提到,在生物制药领域中,会通过分子工程设计,在单克隆抗体的特定氨基酸上通过化学反应,偶联上小分子治疗药物,通过单克隆抗体的靶向识别功能将小分子药物精确带至病变细胞处并释放,达到精确给药、减少毒副作用的目的,这类药物被称作抗体药物偶联物(Antibody Drug Conjugates,ADCs)。在这类药物中,通过将单抗链间二硫键打开从而在Cys位点上偶联药物的Cys-ADC,由于其链间仅靠非共价力结合,故需在非变性质谱条件下才能对其完整分子量进行测定(图3)。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 图3_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/270ff8dd-d5c1-442b-baf1-f287fcb557b9.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center"   strong  图3 /strong Cys-ADC结构示意图 /p p style=" TEXT-ALIGN: center"   图4展示了使用非变性质谱平台对Cys-ADC进行完整分子量测量的结果。由图中不难发现,使用体积排阻色谱(SEC),可以将单克隆抗体与其他杂质分离开,而Orbitrap质谱平台能够得到基线分离、信噪比高的原始谱图。经数据处理软件解卷积处理后,可见偶联了0/2/4/6/8个小分子药物的簇峰分布,符合Cys-ADC的典型分布特征 解卷积后计算所得该ADC的药物/抗体比值(Drug to Antibody Ratio, DAR),与之前报道过的DAR值相符。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 图4_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/b494de8a-6ac5-42cf-ad12-d84637e32bef.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center"    strong 图4 /strong 使用非变性质谱平台对Cys-ADC进行完整分子量测量。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center"   (上),原始色谱/质谱图 (下),解卷积后谱图。 /p p   作为对照,在变性条件下也对同一个样品进行了分子量测定(图5),发现链间的非共价结合在强烈的变性条件下均被破坏,只能观察到部分ADC的分子量信息。该实验进一步说明了在非变性条件下对Cys-ADC进行分子量测定的必要性。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 图5_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/46b85220-b769-47dc-b534-f92c93b56cff.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center"    strong 图5 /strong 变性质谱条件下对Cys-ADC进行分子量测量。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center"   (上),原始色谱/质谱图 (下),解卷积后谱图。 /p p   对于常见的另外一种ADC——Lys-linked ADC,虽然其小分子药物与单克隆抗体是通过共价键相结合,但偶联上小分子药物后,ADC的复杂度大大增加,此时若在非变性条件下进行分子量测定,可以减少信号之间的干扰,得到更加准确的测量结果(图6)。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 图6_20170406090915_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/7c9e60f0-f01a-45eb-85eb-f9dceece9c46.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center"   ▲非变性条件可减少复杂组分间信号重叠 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 非变性2_20170406090518_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/e634be51-bf68-49f2-b7be-e205227a7242.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center"   ▲非变性条件下Lys-ADC完整分子量测量结果 /p p style=" TEXT-ALIGN: center"    strong 图6 /strong 使用非变性质谱平台对Lys-ADC进行完整分子量测量。 /p p    strong 小结 /strong /p p   本期我们对非变性质谱技术的原理、适用范围进行了介绍,并以Cys-ADC与Lys-ADC样品的完整分子量测量为例展示了该方法的应用,不知道小伙伴们有没有对非变性质谱技术有个初步的了解呢?下期我们将会介绍该技术在蛋白复合物研究中的应用,各位看官走过路过不要错过,我们下期见! /p p   参考文献 /p p   [1] Dabaene et al., Anal Chem. 2014, Nov 4 86 (21):10674-83. /p p & nbsp /p
  • 高分辨非变性质谱绘制人血清蛋白全貌图
    大家好,本周为大家介绍的是一篇发表在Analytical Chemistry上的文章Charting the Proteoform Landscape of Serum Proteins in Individual Donors by High-Resolution Native Mass Spectrometry1,文章通讯作者是来自荷兰乌得勒支大学的Albert J. R. Heck教授。  血清中大多数蛋白都是糖基化蛋白,这些糖蛋白对疾病诊断有着重要意义,基于质谱的糖链释放后分析和糖肽分析是目前普遍使用的糖蛋白分析方法,但仍存在一些局限,例如可能遗漏同时发生的翻译后修饰、缺乏对O-糖的研究、遗漏某些糖肽覆盖不到的糖基化位点等。高分辨非变性质谱为完整糖蛋白的分析提供了新的思路,本文开发了一种基于离子交换色谱的分离纯化方法,能够从150μL血清中分离和分析20多种血清(糖)蛋白,质量范围在30-190 kDa之间。  图1为血清糖蛋白的分离和分析方法。150μL血清首先经过亲和柱以快速去除大量的白蛋白、IgG和血清转铁蛋白等,这一步骤使用的是作者内部制造的机器人,可以加快过柱子的速度。接着血清被送入离子交换(IEX)色谱,使用40分钟的梯度时,大多数蛋白在14-27分钟内洗脱,故作者在13-30分钟内每隔0.5分钟收集一次级分,并将每个级分缓冲液换为乙酸铵溶液,最后进行Thermo Exploris Orbitrap质谱仪分析。    图1.血清糖蛋白非变性质谱分析方法  作者使用该方法分离了大约24种血清蛋白,并在文中详细介绍了其中4种蛋白的分析过程:α-1抗胰蛋白酶、补体C3、血红素结合蛋白、铜蓝蛋白。  (1)α-1抗胰蛋白酶(A1AT)是一种丝氨酸蛋白酶抑制剂,在呼吸系统的功能中起重要作用,作者使用唾液酸酶和PNGase F确认了蛋白上的糖型,又通过TCEP的还原处理发现大部分血清样品的A1AT都是半胱氨酸化的,也确认了A1AT存在N端截短的特征,综上,作者共统计出了13个A1AT异质体。针对捐献者提供的血清,作者区分出了携带V237A和E400D突变的A1AT蛋白的供体。  (2)补体C3蛋白在免疫调节过程中发挥作用,在血清中浓度相对较高,分子量为187kDa。与该蛋白共流出的还有两种约137kDa和80kDa的蛋白,在唾液酸酶处理后,只有80kDa的蛋白质量减少很多,证明其存在唾液酸,而C3和137kDa蛋白的糖型上无唾液酸。通过对级分的糖肽分析确定N糖位点在Asn 63和Asn 917。137kDa蛋白鉴定为C3缺失α链后降解而成。  (3)血红素结合蛋白(HPX)在血清中的主要功能是结合和运输游离的血红素,进行血红素和铁的再循环。非变性质谱显示HPX质量范围在58-63 kDa,而蛋白质主链质量仅50 kDa。本文首次解析了血清HPX的蛋白型谱,证明了4-5个N-糖和1个O-聚糖的存在,共17种独特的糖型。  (4)铜蓝蛋白(CER)负责在人体内转运大部分的铜,分子量132kDa,每个CER分子可以携带6-7个铜离子。CER在非变性质谱检测后的分子量比理论质量多409±5Da,作者将其归为6个铜离子和1个钙离子的结合所致,并发现了CER完全去糖后失去结合金属离子的能力。    图2.绘制血清糖蛋白组的全貌图。观察到的血清蛋白质量范围为30-190 kDa,浓度范围为0.2-50g/L  总结:本文开发了一种从少量人血清中分离多种糖蛋白的方法,并通过高分辨非变性质谱表征了蛋白型谱,为蛋白全貌提供完整视图。该方法的优势在于非变性质谱需要的样品处理步骤少,最大程度的还原了蛋白的生理状态,劣势在于目前通过完整质量只解析了20余种蛋白中的8种,后续需要结合自下而上或自上而下的蛋白质组学方法进行辨别。在未来的研究中,作者建议联用分子排阻色谱和离子交换色谱,实现高通量在线血清蛋白分离分析。  撰稿:英语佳 编辑:李惠琳  原文:Charting the Proteoform Landscape of Serum Proteins in Individual Donors by High-Resolution Native Mass Spectrometry
  • 约瑟夫森结性质的测量及演示设备的研制
    成果名称 约瑟夫森结性质的测量及演示设备的研制 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 □研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 成果简介: 作为实现超导器件的基础,约瑟夫森结的性质测量及检测是研究者十分关注的一个问题。但是国内拥有此项测量技术的单位并不多。中科院物理所有一套原始的微波测量设备,但此设备受液氮制冷温度所限,对器件的测量被限制在高温超导范围,对于传统低温超导器件及新兴材料二硼化镁超导器件,此设备已不能满足当下的实验需求。在国外,此类仪器基本都是根据各个实验室本身的需要自行研制。因为设备为组合型,没有专门的专利,也不能全套引进,因此需要研究者根据自身具体的需要,结合低温技术、微波技术、磁体技术、金工加工技术对设备进行研制。 2009年,北京大学物理学院王福仁教授申请的&ldquo 约瑟夫森结性质的测量及演示设备的研制&rdquo 项目得到第二期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持。该项目的目的是在申请人实验室原有的内循环式制冷系统和RT、IV测量系统的基础上,加入微波注入、微波辐射监测及磁场装置,用来测量约瑟夫森结的性质。在基金的有力帮助下,课题组的工作得以顺利的开展,主要内容包括:(1)将微波导入低温系统,并与待测样品耦合,实现微波与低温技术的结合;(2)在低温下将约瑟夫森结的微波辐射导入波导系统,进行微波辐射;(3)将磁场加到低温样品上,分析磁场对约瑟夫森结性质的影响;(4)解决系统软硬件匹配的问题,实现测量系统的半自动化。 应用前景: 目前,课题组已经建立了一整套约瑟夫森结性质测量及演示设备,相关指标达到预期,项目顺利结题。未来,该成果一方面将在超导器件研发领域中进行推广,另一方面也将应用于高校宏观量子现象演示实验中。
  • Das-Nano发布石墨烯/二维材料电学性质非接触快速测量系统新品
    石墨烯/二维材料电学性质非接触快速测量系统西班牙Das Nano公司成立于2012年,是一家提供高安全级别打印设备,太赫兹无损检测设备以及个人身份安全验证设备的高科技公司。ONYX是其在全球范围内推出的第一款针对石墨烯、半导体薄膜和其他二维材料大面积太赫兹无损表征的测量设备。ONYX采用先进的脉冲太赫兹时域光谱专利技术,实现了从科研及到工业级的大面积石墨烯及二维材料的无损和高分辨,快速的电学性质测量,为石墨烯和二维材料科研和产业化研究提供了强大的支持。与传统四探针测量法相比,ONYX无损测量样品质量空间分布与拉曼,AFM,SEM相比,ONYX能够快速表征超大面积样品背景介绍太赫兹辐射( T射线)通常指的是频率在0. 1~10THz、波长在30μm-3mm之间的电磁波,其波段在微波和红外之间,属于远红外和亚毫米波范畴。该频段是宏观经典理论向微观量子理论的过度区,也是电子学向光子学的过渡区。在20世纪80年代中期以前,由于缺乏有效的产生方法和探测手段,科学家对于该波段电磁辐射性质的了解和研究非常有限,在相当长的一段时期,很少有人问津。电磁波谱中的这一波段(如下图) ,以至于形成远红外和亚毫米波空白区,也就是太赫兹空白区(THz gap)。太赫兹波段显著的特点是能够穿透大多数介电材料(如塑料、陶瓷、药品、绝缘体、纺织品或木材),这为无损检测(NDT)开辟了一个可能的新世界。同时,许多材料在太赫兹频率上呈现出可识别的频率指纹特性,使得太赫兹波段能够实现对许多材料的定性和定量研究。太赫兹波的这两个特性结合在一起,使其成为一种全新的材料研究手段。而且其光子能量低,不会引起电离,可以做到真正的无损检测。 ONYX工作原理 ONYX是全球第一套实现石墨烯、半导体薄膜和其他二维材料全面积无损表征的测量系统,能够满足测试面积从科研级(mm2)到晶元级(cm2)以及工业级(m2)的不同要求。与其他大面积样品的测量方法(如四探针法)相比,ONYX能够直观得到样品导电性能的空间分布。与拉曼、扫描电镜和透射电镜等微观方法相比,微米级的空间分辨率能够实现对大面积样品的快速表征。ONYX采用先进的脉冲太赫兹时域光谱THz-TDS技术,产生皮秒量级的短脉太赫兹冲辐射。穿透性极强的太赫兹辐射穿透进样品达到各个界面,均会产生一个小反射波可以被探测器捕获,获得太赫兹脉冲的电场强度的时域波形。对太赫兹时域波形进行傅里叶变换,就可以得到太赫兹脉冲的频谱。分别测量通过试样前后(或直接从试样激发的)太赫兹脉冲波形,并对其频谱进行分析和处理,就可获得被测样品介电常数,吸收吸收以及载流子浓度等物理信息。再利用步进电机完成其扫描成像,得到其二维的电学测量结果。ONYX主要参数及特点样品大小: 10x10mm-200x200mm 全面的电导率和电阻率分析样品100%全覆盖测量最高分辨率:50μm完全非接触无损无需样品制备载流子迁移率, 散射时间, 浓度分析 可定制样品测量面积(m2量级)超快测量速度: 12cm2/min软件功能丰富,界面友好全自动操作图1 太赫兹光谱范围及信噪比ONYX主要功能→ 直流电导率(σDC)→ 载流子迁移率, μdrift→ 直流电阻率, RDC→ 载流子浓度, Ns→ 载流子散射时间,τsc→ 表面均匀性ONYX应用方向石墨烯材料:→ 单层/多层石墨烯 → 石墨烯溶液→ 掺杂石墨烯→ 石墨烯粉末→ 氧化石墨烯→ SiC外延石墨烯其他二维材料: → PEDOT→ Carbon Nanotubes→ ITO→ NbC→ IZO→ ALD-ZnO石墨烯光伏薄膜材料半导体薄膜电子器件PEDOT钨纳米线GaN颗粒Ag 纳米线ONYX测试数据1. 10x10mm CVD制备的石墨烯在不同分辨率下的电导率结果 2.10 x10mm CVD制备的石墨烯不同电学参数测量结果 3.利用ONYX测量ALD沉积在硅基底上的TiN电导率测量结果 ONYX发表文章1. P Bogild et al. Mapping the electrical properties of large-area graphene. 2D Mater. 4 (2017) 042003.2. S Fernández et al. Advanced Graphene-Based Transparent Conductive Electrodes for Photovoltaic Applications. Micromachines 2019, 10, 402.3. David M. A. Mackenzie et al. Quality assessment of terahertz time-domain spectroscopy transmission and reflection modes for graphene conductivity mapping. OPTICS EXPRESS 9220, Vol. 26, No. 7, 2 Apr 2018. 4. A Cultrera et al. Mapping the conductivity of graphene with Electrical Resistance Tomography. Scientific Reports , (2019) 9:10655.ONYX用户单位重要客户合作伙伴参与项目创新点:ONYX是第一款针对石墨烯、半导体薄膜和其他二维材料大面积太赫兹无损表征的测量设备,采用先进的脉冲太赫兹时域光谱专利技术。与传统四探针测量法相比,ONYX无损测量样品质量空间分布;与拉曼,AFM,SEM相比,ONYX能够快速表征超大面积样品石墨烯/二维材料电学性质非接触快速测量系统
  • 非变性质谱代谢组学鉴定金属结合化合物
    大家好,本周为大家介绍的是一篇发表在Nature Chemistry上的文章Native mass spectrometry-based metabolomics identifies metal-binding compounds1,文章通讯作者是来自美国加州大学斯卡格斯药学和药物科学学院的Pieter C. Dorrestein教授。生命活动的正常运行离不开金属的帮助,微生物获取金属的一种常见策略是通过生产小分子电离团来结合金属并形成非共价复合物。尽管结合金属的小分子具有各种生理功能和潜在的药学应用,在复杂生物成分(如微生物培养提取物)中找到金属结合化合物仍具有挑战。由于小分子-金属结合位点是多样的,金属结合情况必须通过实验来确定,常用的实验方法有电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、原子吸收光谱(AAS)、X射线荧光光谱(XRF)、紫外-可见吸收光谱和核磁共振(NMR)等方法,这些方法通常通量较低,且在小分子成分不确定和金属种类复杂的情况下无法判断小分子-金属结合情况。为了发现新的小分子-金属复合物,本文开发了一种非靶向LC-MS/MS方法,结合非变性质谱(native MS)和一种新的计算工具离子识别分子网络,通过相关性分析、用户定义的质量差异和MS/MS相似性匹配相关化合物。该方法能够在复杂的生物样品中筛选金属结合化合物,作者把这个方法称为非变性质谱代谢组学。一、非变性代谢组学概念小分子非靶向分析采用的萃取、样品制备和LC-MS/MS方法通常在低pH值、高比例有机相和低金属浓度的条件下,这些条件不利于金属络合。因此作者采用了非变性质谱的实验思路,考察了在较高的pH值下,小分子与金属的结合比例较高,并开发了一个两步非变性ESI-LC-MS/MS工作流程,该流程具备在线柱后pH调节和金属引入的能力(图1),在金属引入后有足够的时间形成小分子-金属复合物。使用MZmine和GNPS中的计算离子身份分子网络(IIMN)来分析数据。该实验流程是作者开发的第二代方法,此前的第一代方法使用的是双管注射泵(double-barrel syringe pump)注射氢氧化铵溶液,随后注射一种或多种金属盐。二代方法与一代的区别在于使用了HPLC二元泵进行乙酸铵溶液的补液过程,使溶剂组成和梯度更稳定。图1. 基于非变性质谱的代谢组学实验流程。二、方法考察作者首先制备了市售的铁载体标准混合物,即耶尔森菌杆菌素(1)、弧菌杆菌素(2)、肠杆菌素(3)、高铁环六肽(7)和红酵母酸(6),编号与图2相对应。标准品通过HPLC分离,然后通过第一代装置进行液相色谱后pH调节和过量(毫摩尔)氯化铁注入,仅在铁注入后观察到每种铁载体的三价铁加合物(图2a)。随后,作者进行了以下的考察:①考察了加和物峰面积呈现铁的浓度依赖性,但不完全与铁载体本身对铁的亲和力相对应,这可能由于每种载体的电喷雾效率不同以及流动相溶液组成的变化,因此作者开发了带有补流泵的第二代装置,可减少由梯度导致的溶剂组成的变化,并将有机溶剂浓度降低约50%。②考察了铁载体与铁的加和是否是非特异性加和,将能与铁结合的高铁色素分子与一系列不能结合铁的其他分子混合,同样实验流程下发现只有高铁色素结合了铁,证明加和物的形成是特异性结合(图2b)。③考察了载体的金属选择性,向载体加入生理水平(微摩尔)的金属混合物,包括铁、铜、钴、镍、锌和锰盐,发现载体对金属的选择性与文献报道一致,例如两种铁载体对铁的选择性都高于其他金属;两个相似的物质的区分,去铁胺B(DFB)可与铜结合,而去铁胺E(DFE)不能。图2. 液相后注入金属法在标准铁载体样品中的测试。接着,作者将此方法应用于谷氨酰杆菌JB182的培养提取物。该微生物是从液体奶酪培养基中分离出来的,而奶酪是一个缺铁的环境。作者利用非变性代谢组学工作流程,从培养提取物中观察到未结合铁的去铁胺E和结合了三价铁的铁胺E。去铁胺E是使用IIMN观察到的唯一结合铁的分子(图3),检测到的其他分子都不是铁结合的。图3. 谷氨酰杆菌JB182培养提取物的非变性代谢组学测试。a. 去铁胺E是使用IIMN观察到的唯一结合铁的分子;b. 标准液相方法鉴定到的去铁胺E大多没有结合金属,其3.03分钟处的MS1为图d;c. 液相后注入铁鉴定到的去铁胺E结合了金属,其3.05分钟处的MS1为图e。作者用同样的方法测试了大肠杆菌Nissle 1917提取物,并在液相后将pH调整为7(模仿大肠杆菌胞质pH),发现了一些结合铁的载体分子(图4a)及其相应的铁复合物(图4b-d),除图4标注的三种,还存在一些yersiniabactin和aerobactin的衍生物也能结合铁,共发现了至少15种额外的铁载体。衍生物的发现也说明了IIMN识别结构相似性的能力,且修饰也通常与生物合成或代谢有关。除了研究生理条件下的铁结合外,作者也尝试鉴定了锌结合分子,因为大肠杆菌Nissle的锌获取机制尚未完全阐明。使用本文的方法,作者发现了yersiniabactin及其许多衍生物也与锌结合,包括HPTzTn-COOH,这种结合也通过NMR进行了辅助验证。由此可推断yersiniabactin通过获取锌来逃避抗菌蛋白对锌的螯合,增强大肠杆菌Nissle在发炎的肠道中繁殖的能力。此外,作者还测试了比大肠杆菌Nissle基因组大十倍的酒用真菌Eutypa lata,也发现了结合铁的分子衍生物(图4e-f)图4. 非变性代谢组学方法用于鉴定细菌和真菌培养提取物。最后,作者将本方法应用到环境样品中,测试该方法是否可以在超复杂样品中识别金属结合化合物。作者分析了2017年6月浮游植物爆发期间在加州海流生态系统中收集的固相萃取的表层海洋样本。表层海水中的溶解有机质(dissolved organic matter,DOM)是十分复杂的样本,在液相后调节pH至8后,鉴定到了软骨藻酸为铜结合分子,与文献报道的一致。IIMN还分析到软骨藻酸以二聚体的形式与铜离子结合(图5),可能以类似于EDTA的构型与铜配位。图5. 非变性代谢组学方法用于鉴定表层海水中的溶解有机质。总结:本文开发的非变性代谢组学方法通过液相后补充金属或调节pH,可以从复杂的样本中识别已知的和新的金属离子载体。1. Aron, A. T. Petras, D. Schmid, R. Gauglitz, J. M. Büttel, I. Antelo, L. Zhi, H. Nuccio, S.-P. Saak, C. C. Malarney, K. P. Thines, E. Dutton, R. J. Aluwihare, L. I. Raffatellu, M. Dorrestein, P. C., Native mass spectrometry-based metabolomics identifies metal-binding compounds. Nature Chemistry 2022, 14 (1), 100-109.
  • 大昌华嘉成功于广州、绵阳、成都三地举办“粉末的性质及其评价研讨会”
    大昌华嘉携手英国Freeman Technology于2013年3月在广州,成都,绵阳三地成功举办了&ldquo 粉末的性质及其评价研讨会&rdquo 。 我们知道,由于粉末自身的复杂性,能够预测粉末在生产过程中的表现对研究人员来说是很重要的。粉末的性能可以通过微观和宏观两方面来表述。微观上,我们可以通过粉末颗粒的大小,比表面的测量,以及通过图像分析的颗粒形状来控制粉末颗粒的质量;宏观上,由于粉末自身的复杂性,粉末的定性方法一直以来依赖于人工经验或者主观评估。粉末流动性质如果不能与生产过程条件相匹配就会导致低质量的产品甚至是生产线的停顿,因而,我们可以通过粉末流动测试仪对流动性质进行准确评估和测试则逾显重要。 英国Freeman Technology应用专家傅晓伟博士为用户介绍粉末性质及其应用 本次讲座将通过宏观的方法介绍几种典型的不同粉末加工环境下相关的粉末流动特性如何影响其加工表现或者产品质量的案例,说明为什么应用多功能流动性测试仪测试并完整了解粉末在充气或者固结等不同应力环境下,和在静止或移动的不同状态下的性质对于粉末处理和加工至关重要;另外还将通过微观的方法即激光衍射、动态图像分析,动态光散射或其它方法测试颗粒大小,分布,zeta电位,图形,用以评价粉末的微观性质。 大昌华嘉商业(中国)有限公司科学仪器部专业提供分析仪器及设备,独家代理众多欧美先进仪器,产品范围包括:颗粒,物理,化学,生化,通用实验室的各类分析仪器,在中国的石油,化工,制药,食品,饮料,农业科技等诸多领域拥有大量用户,具有良好的市场声誉。 Freeman Technology专精于粉末及其流动特性的先进表征与分析技术,其多功能粉末流动性测试仪的核心源自于它独创的专利技术。该企业具备ISO 9001:2008认证,并于2007年4月获得英国企业女王奖。FT4多功能粉末流动性测试仪已经广泛地应用在制药、化学、食品、化妆品、墨粉、塑料、陶瓷、金属、粉末涂料等工业领域。 美国麦奇克有限公司(Microtrac Inc.)是世界上最著名的激光应用技术研究和制造厂商,其先进的激光粒度分析仪已广泛应用于水泥,磨料,冶金,制药,石油,石化,陶瓷,军工等领域,并成为众多行业指定的质量检测和控制的分析仪器。
  • 差示扫描量热仪:揭示材料热性质的秘密武器
    差示扫描量热仪(DSC)是现代材料科学中不可或缺的重要工具。它凭借其独特的测量原理和高精度的数据记录,为科研工作者揭示了材料的热性质秘密。上海和晟 HS-DSC-101 差示扫描量热仪DSC的工作原理基于热量差异测量。在实验中,样品与参比物同时受到相同速率的加热或冷却,由于它们的热性质不同,会产生热量差异。这些差异通过高精度的传感器实时监测,并转化为电信号进行记录,形成DSC曲线。通过分析这些曲线,科研工作者可以获取到关于材料的多种热性质信息,如熔化、结晶、相变等过程的温度和热量变化。DSC的应用范围广泛,涵盖了高分子材料、无机物、有机物、药物等多个领域。在材料研发过程中,DSC可以帮助科研工作者了解材料的热稳定性、纯度、结晶度等关键性质,为材料性能的优化提供重要依据。此外,DSC还可以用于化学反应的研究,测量反应热、反应速率等参数,为化学研究提供有力支持。然而,DSC的使用也需要一定的技术要求和注意事项。样品制备要求高,需要确保样品的均匀性和纯净度。同时,仪器的摆放位置、实验过程中的环境控制等也需要特别注意,以保证测量数据的准确性和可靠性。总之,差示扫描量热仪作为现代材料科学中的关键工具,为科研工作者揭示了材料的热性质秘密,为材料研发和化学研究提供了有力支持。
  • 同是三层石墨烯结构 电学性质因何大相径庭?
    p style=" text-indent: 2em " 近日,日本科学家研制出两种新材料,它们都是三层石墨烯结构,但由于堆叠方式不同,却各具独特的电学性能,这项研究对于光传感器等新型电子器件的发展具有重要意义。 /p p style=" text-indent: 2em " 自从2004年,两位科学家首次利用清洁石墨晶体的透明胶带分离出了单层碳原子,石墨烯就因其迷人的特质吸引了无数研究者蜂拥而至。它的强度是钢的200倍,不仅非常柔韧,而且是一种极为优良的电导体。 /p p style=" text-indent: 2em " 石墨烯的碳原子呈六边形排列,构成了蜂窝状晶格。在单层石墨烯上再堆叠另一单层石墨烯,就可以形成双层石墨烯结构。有两种堆叠方法:让每层石墨烯结构的碳六边形中心彼此正对在一起,就构成了AA堆叠结构;而将其中一层向前移位,使得其碳原子六边形中心位于另一层石墨烯的碳原子之上,就构成了AB堆叠。AB堆叠的双层石墨烯材料在施加外部电场时,具有半导体的性质。 /p p style=" text-indent: 2em " 刻意堆叠三层石墨烯结构是非常困难的,但是这样做却可以帮助科学家们研究三层材料的物理性质是怎样随层与层间堆叠方式的不同而变化的,并从而对新型电学仪器设备的发展具有促进作用。现在,日本东京大学和名古屋大学的研究者已成功研制出两种具有不同电学性能的三层石墨烯结构。 /p p style=" text-indent: 2em " 他们采用了两种不同的方式加热碳化硅,一种是在加压氩气环境下将碳化硅加热到1510摄氏度,另一种是在高真空环境将碳化硅加热至1300摄氏度。随后用共价键已被破坏成单个氢原子的氢气喷涂两种材料,两种不同的三层石墨烯结构就大功告成了。在加压氩气下加热的碳化硅形成了ABA堆叠结构的三层石墨烯,其顶部和底层的碳原子六边形精确对齐,中间层稍有移位。高真空环境下加热的碳化硅则形成了ABC堆叠结构的三层石墨烯,每一层碳原子六边形都比其下面一层稍稍向前移位。 /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/fda047f2-d0aa-4cca-894b-6475b2f605a5.jpg" title=" 同是三层石墨烯结构 电学性质因何大相径庭?.jpg" / /p p /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px " ABA堆叠状三层石墨烯(图a)与ABC堆叠状三层石墨烯(图b)的晶体结构示意图 /span /p p style=" text-indent: 2em " 科学家们检测了这两种三层石墨烯结构的物理性质,发现他们电学性能差异显著。ABA型石墨烯与单层石墨烯类似,是十分优良的电导体,而ABC型石墨烯却更像AB型双层石墨烯结构,具有半导体的性质。 /p p style=" text-indent: 2em " “ABA型和ABC型两种不同三层石墨烯结构的成功制备,将从堆叠层数和堆叠序列的角度,拓宽石墨烯基纳米电子器件的研发可行性。” 相关研究人员在NPG Asia Materials杂志上发表的论文中这样总结道。 /p
  • 盛奥华 | 画说污水性质与污染指标、检测仪表
    污水的类型 物理性质与污染指标污水的污染指标一般可以分为物理性质、化学性质和生物性质三类,其中物理性质分为: 工业企业排出的污水都有较高的温度,会导致水体缺氧和水质恶化; 是一项感官性指标,纯天然水清澈透明无色,污水往往五彩斑斓,污水排放对色度有严格要求; 水的易臭来源于还原性硫氮化合物、挥发性有机物和氯气等污染物质。 固体包括溶解性固体和悬浮固体,悬浮固体和挥发性悬浮固体是重要的水质指标,也是污水处理厂设计的重要参数。化学性质与污染指标有机物:生化需氧量BOD是有机物被生物分解所消耗的溶解氧量;化学需氧量COD是有机物被化学氧化剂氧化所消耗的溶解氧量;这两个参数被广泛运用于表达水中有机物的含量。此外,代表水中所有有机物含碳量总碳TOC以及氧化这些碳的总需氧量TOD也是衡量水中有机物含量的重要参数。 污水中的苯类化合物、酚类化合物、有机酸减、有机农药等,这些物质对微生物都有毒害与抑制作用,属于有毒物质。 污水中的油类污染物和表面活性剂(俗称洗涤剂)虽然无毒,但是对自然界的危害依旧很大,前者直接坑死动物;后者会让水体富营养化,间接坑死动物。 无机物:这个主要指示水样的酸碱性,正常水的pH值在6~9之间。 无机污染物也有有毒和无毒之分,重金属、砷(本身没毒,但极易氧化成砒霜)、含硫化合物、氰化物等都属于有毒物质。无毒的无机污染物主要是植物营养素氮、磷,农田里求之不得的肥料放在自然界的水里就是水生生物的大杀器,过量的氮磷造成水藻疯长、水体富营养化,严重影响鱼类生存。 生物性质与污染指标 细菌总数反映了水体受细菌污染的程度;大肠杆菌则是被视为最基本的粪便污染指示菌群;病毒则是比细菌还小还麻烦的东西。水体自净作用 水体的自净分为以挥发、稀释和沉淀为主的物理净化;以氧化、还原和分解为主的化学净化;以微生物分解为主的生物净化。污水处理就是使用自然净化的模式在小区域内人工加速这一过程,让废水达到排放标准。
  • 光电创新耀未来——武汉光电国家研究中心能源光子学研究部“HORIBA科学奖”颁奖仪式成功举行
    2024年1月8日,首届武汉光电国家研究中心(以下简称:中心)能源光子学研究部“HORIBA 科学奖”颁奖仪式在光电信息大楼成功举行。武汉光电国家研究中心能源光子学研究部执行主任王磊教授、党支部书记胡彬教授、工程科学学院行政副院长徐书华、HORIBA集团科学仪器事业部中国区总经理濮玉梅女士、销售工程师李维勇等嘉宾出席了颁奖仪式。这次颁奖仪式不仅仅是对实验室工作中表现突出的学生进行表彰,更重要的意义是它见证了中心能源光子学研究部与HORIBA在科研创新与人才培养方面深度合作的成果,彰显了发展活力。△ 首届武汉光电国家研究中心能源光子学研究部“HORIBA 科学奖”颁奖仪式现场武汉光电国家研究中心能源光子学研究部是国家重点实验室,专注于信息、能源和生命科学三大领域,并在多个方向开展深入研究。它为全球知名光电子产业基地“武汉光谷”的建设发展提供了强大的技术和人才支撑。该中心研究人员使用光学光谱技术深入了解光电材料的光致发光性质、晶型、缺陷等信息,因而该技术在研究中发挥了重要作用。HORIBA作为领先的光学光谱技术供应商,早年曾为中心提供拉曼光谱仪,帮助研究人员对半导体及器件进行研发检测。近日,双方再次合作引入Fluorolog-QMTM模块化稳瞬态荧光光谱仪,用于材料光致发光性质研究,为激发发射光谱、荧光寿命及量子产率等检测再添助力。为鼓励学生用好仪器勇创佳绩,也为培养更多光电人才,“ HORIBA 科学奖”奖学金合作项目借此契机落地开花。△ 位于武汉光电国家研究中心能源光子学研究部的Fluorolog-QMTM模块化稳瞬态荧光光谱仪颁奖仪式上,王磊教授首先对获奖学生表示祝贺。他特别指出学生们为实验室做出的贡献对学科建设与科研发展起到了积极作用,是推动我国能源结构升级、绿色先进制造与环境保护战略布局的坚实保障。濮玉梅女士随后发表讲话。她回顾了HORIBA集团的历史,介绍了奖学金合作项目计划,鼓励学生们拓宽视野,主动学习基础学科以外的技能,为未来的职业生涯打下基础。此外,她还着重介绍了HORIBA于2023年成立的前沿应用开发中心(Analytical Solution Plaza, 简称ASP)。ASP汇集了分子光谱、颗粒表征、元素及表面分析等多种仪器,其中新一代拉曼光谱仪可以表征分子结构及材料缺陷,其耦合的二次谐波模块还能对材料的晶体取向、晶界判断进行分析;而X射线荧光光谱仪和辉光放电光谱仪则能对材料的元素分布进行快速解析,十分有利于存储及光伏器件的材料研发及制造工艺质控。濮玉梅女士表示,通过技术及团队的深度合作,双方将共同推动光电科学在光电高效转换与存储、激光器材制造、大面积高效率钙钛矿太阳能电池等方面的应用,为相关产业提供源头创新。△ HORIBA前沿应用开发中心汇集多款先进产品,助力光电科学领域研究之后,HORIBA公司的李维勇工程师发表感言。让学生们感到亲切的是李维勇工程师就毕业于能源光子学研究部,是一名优秀的硕士研究生。李维勇工程师表示希望通过本次合作,同学们能进一步认识到科学仪器在科研实验中的重要作用,激发更多研究新思路。同时,他也欢迎毕业生将仪器行业作为就业方向,多元化、多渠道地实现人生理想。徐书华副院在随后的致辞中表示, HORIBA强大的研发能力与丰富的技术解决方案共建经验,令人印象深刻,因而对后期的深入合作充满信心。胡彬教授则表示,希望通过与HORIBA的深度合作,共同探索更多创新性的实验方法,推动光学光谱技术在光电科学领域的深入拓展。△ 双方领导致辞,畅谈对合作的展望与希冀获奖学生代表李森、田睿宇及欧阳涛在获奖感言中表达了决心。他们表示将在今后的学习和工作中坚持科研探索与实践,为高效实验与创新成果产出努力拼搏。△ 获奖学生代表李森、田睿宇及欧阳涛等人分别发言最后,徐书华副院长与濮玉梅女士共同为15名获奖学生颁发了证书与奖金并与参会人员合影留念。光电创新耀未来。相信随着双方在科研创新与人才培养方面展开更广泛的合作,光电科学领域将会持续注入“光”之动力,创新能力和人才质量必将不断提升,获得突破。闪耀未来值得期待,让我们拭目以待!△ 参会人员合影留念
  • 巴西将对家电产品实施强制性质量认证
    从商务部获悉,根据巴西工业质量、标准和计量局(INMETRO)2009年12月31日发布的第371号法令,自2011年7月1日起,87类国产或进口家电及其相关产品(包括工业用电器产品)在市场上销售前应通过强制措施质量认证。法令规定,自2011年7月1日起,禁止家电企业或进口商生产或进口未通过质量认证的产品 自2012月7月1日起,禁止家电企业和进口商向批发商或零售企业销售未通过质量认证的产品 自2013年1月1日起,禁止家电批发或零售企业销售未通过质量认证的产品。   据了解,上述法令将按照国际电子技术委员会(International Eletrotechnical Commission,简称IEC)制定的有关家电极其相关产品的国际技术标准,目的是为了提高家电消费者使用的安全性。涉及的产品主要包括:吸尘器、电熨斗、电烤炉、理发剔须用具、烘烤机、缝纫机、充电器、电热毯、电子手表、按摩器、吹风机、家用割草机、投影仪、水泵、烘干机、空气过滤器、热水器、灭虫器、压榨机、电烤肉架、电磁炉、电动牙刷,等等。
  • HORIBA前沿用户动态|吉大邹勃教授Adv. Sci.:二维金属卤化物钙钛矿在高压下的光学性质及结构
    本文授权转载自公众号“研之成理”,原作者邹勃教授课题组今天非常荣幸邀请到吉林大学王凯、邹勃教授课题组来对他们新发表在Advanced Science上的文章进行解析。本文由作者张龙倾情打造,内容非常翔实,推荐大家细细品味!在此,感谢王凯、邹勃教授和张龙的大力支持和无私分享。金属卤化物钙钛矿作为一类新型的半导体材料具有许多优异的光电特性:可调的带隙宽度、高效光捕获能力、宽吸收光谱、高光致荧光量子效率等,因而获得了广泛的研究兴趣和美好的光伏、LED应用前景。短短的几年内,钙钛矿太阳能电池的能量转化效率从初的3.8%快速地增加到了当前的23.2%,薄膜的荧光量子效率也已达到70%,因此其已经成为当今能源材料领域具潜力的和竞争力的一枚新星。压力是独立于温度、化学组分的第三个物理学参量,可以非常有效地使原子间距离缩短、相邻电子的轨道重叠增加,进而改变物质的晶体结构、电子结构和分子间的相互作用,使之达到高压平衡态,形成全新的物质状态。研究发现,对金属卤素钙钛矿材料进行的高压研究证实体积压缩可以有效地调控晶体结构和电子状态,同时还能够发现新奇的结构和性质(例如:我们近报道的压力诱导Cs3Bi2I9金属化在大约28 GPa,Angew. Chem. Int. Ed. 57 (2018),11213;Cs4PbBr6在大约3 GPa压力诱导发光,Nature Commun. 9 (2018), 4506;CsPbBr3高压下结构相变和带隙调控,J.Am. Chem. Soc. 139 (2017), 10087),为合成常规条件无法得到的新型功能材料提供了重要源泉。近几年,人们发现了几种二维的白光发射的钙钛矿材料,从而发展出了一个新兴的光电材料领域。不同源于自由激子复合的窄发射,研究表明白光宽发射主要归因于激子自陷。这种白光宽发射常见于二维的层状的Pb-Br或Pb-Cl钙钛矿。由于大体积的有机分子的存在,从而导致层状的无机骨架发生扭曲。激子和扭曲的无机晶格产生强的耦合,从而形成处于不同能级的稳定的自陷激子。在常温常压下,二维的(PEA)2PbCl4(PEA+= C6H5C2H4NH3+)表现出宽的白光发射由于激子自陷的存在。然而,二维的(PEA)2PbBr4只表现出了源于自由激子的窄发射,尽管它们拥有相同的结构。我们课题组设想能否通过晶格收缩提高Pb-Br无机骨架的扭曲,提高激子-晶格耦合形成稳定的自陷激子,从而激活(PEA)2PbBr4的宽发射?另外通过减小原子间的距离,可以提高原子间的轨道耦合,实现带隙窄化,促进其在光伏领域的应用。因此我们对其实施了高压光学和结构研究,来证实我们的合理预测。我们通过高压技术调控了二维金属卤化物钙钛矿的光学性质和结构,观察到了我们初设想的宽发射现象。这一研究结果扩展了人们对二维钙钛矿材料的认识,证实了其性质存在强的调控性以及深入探索的必要性和潜力,为合理设计和开发高性能的宽发射二维金属卤化物钙钛矿光电材料提供了一种新的策略。首先,我们研究了(PEA)2PbBr4的高压光致发光性质(Figure 1)。随着压力的增加,窄的自由激子发射逐渐地减弱。当压力增加到约5 GPa 时,出现了处于可见区的宽发射,且伴有大的斯托克斯移动。这是典型的自陷激子发射特征。这种压力诱导的宽发射现象初步证实了我们开始的推测。Figure 1. Emission property and broadband emission mechanism. a) PL spectra of (PEA)2PbBr4as a function of pressure at room temperature. The illustrations are PL micrographs upon compression. b) Pressure-induced PL intensity evolution of(PEA)2PbBr4. c) Schematic illustrations of emission evolutions upon compression. Ground state (GS), free-carrier state (FC), free-exciton state (FE), and various self-trapped exciton state (STE).在12 GPa以前,(PEA)2PbBr4的带隙持续地窄化,窄化了大约0.5 eV, 从而对应着更宽的光子吸收范围(Figure 2)。随着压力的进一步增加,我们观察到了带隙的蓝移和再次红移。材料的压致变色也体现出了其电子结构的变化。这一结果证实了压力对这种材料具有显著的带隙调控性。Figure 2. (a) Optical absorption spectra of (PEA)2PbBr4 under high pressure. (b) Optical micrograph of (PEA)2PbBr4 in a DAC upon compression. (c) Band gap evolutions of (PEA)2PbBr4 under high pressure. The illustration shows selected band gap Tauc plots for (PEA)2PbBr4 at 1 atm. 结构分析表明,随着压力的增加,Pb-Br无机骨架的扭曲是逐渐加剧的。无机骨架较大的扭曲,提高了激子-晶格耦合,从而形成了稳定的自陷激子,终导致宽发射的出现。Figure 3. Schematic diagram of Pb-Brinorganic layer distortion in (PEA)2PbBr4 upon compression. Gray ball: Pb, green ball: Br.邹勃,吉林大学教授、博士生导师,教育部长江学者特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者。主要研究方向为高压化学和高压物理。已在Nat. Commun., Angew. Chem. Int. Ed, J. Am. Chem.Soc., Adv. Mater.等国际期刊(SCI)发表研究论文270余篇。王凯,吉林大学副教授、博士生导师。师从邹广田院士和邹勃教授,研究方向为高压化学和高压物理,主持自然科学基金委面上项目和青年基金等多个科研项目。已在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed, Adv. Sci.等国际期刊(SCI)发表研究论文百余篇。免责说明HORIBA Scientific公众号所发布内容(含图片)来源于文章原创作者提供或互联网转载。文章版权、数据及所述观点归原作者原出处所有,HORIBA Scientific 发布及转载目的在于传递更多信息及用于网络分享,供读者自行参考及评述。如果您认为本文存在侵权之处,请与我们取得联系,我们会及进行处理。HORIBA Scientific 力求数据严谨准确,如有任何失误失实,敬请读者不吝赐教批评指正。我们也热忱欢迎您投稿并发表您的观点和见解。HORIBA科学仪器事业部结合旗下具有近 200 年发展历史的 Jobin Yvon 光学光谱技术,HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案。如:光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术。今天HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选。
  • 大昌华嘉携手英国Freeman成功举办“粉末的性质及其评价研讨会”
    大昌华嘉商业(中国)有限公司于近期于南京成功举办了&ldquo 粉末的性质及其评价研讨会&rdquo 。 来自英国Freeman Technology公司的应用专家傅晓伟博士在研讨会现场为用户讲解了粉末流动性质及行为特点和粉末流动性质的具体应用,并演示了具体的仪器操作。大昌华嘉公司仪器部销售经理严秀英女士为研讨会致辞并简要介绍了粉末颗粒度的大小及形状分析的方法。本次讲座得到了行业内众多专家的一致认可,现场讨论交流热烈。 大昌华嘉公司仪器部销售经理严秀英女士 我们知道,能够预测粉末在生产过程中的表现对研究人员来说是很重要的。由于粉末自身的复杂性,粉末的定性方法一直以来都依赖于人工经验或者主观评估。粉末流动性质如果不能与生产过程条件相匹配就会导致低质量的产品甚至是生产线的停顿,因而,对流动性质进行准确评估和测试则逾显重要。 英国Freeman Technology公司的应用专家傅晓伟博士 Freeman Technology设计的FT4多功能粉末流动性测试仪,可以明确地测量不同堆积状态和不同加工应力环境下的粉末剪切性质,整体性质和粉末动力学性质。由于FT4实现了对粉末行为的完整洞察,这就使得确定影响粉末加工表现的关键参数成为可能。 傅博士现场演示仪器操作 关于 Freeman Technology Freeman Technology专精于粉末及其流动特性的先进表征与分析技术。该公司成立于1989年,其多功能粉末流动性测试仪的核心源自于它独创的专利技术。该企业获得ISO 9001:2008认证,所有仪器都在其位于英国格洛斯特郡(Gloucestershire)的设计制造中心生产。研究解读粉末的行为是该企业的经营策略中心。 关于 DKSH (大昌华嘉) 具有200年历史的大昌华嘉商业(中国)有限公司作为英国Freeman Technology在大中国区的独家代理商,负责其所有产品、技术的推广销售和服务。我们热忱的欢迎广大客户来电咨询,与产品专家一起探讨、研究、开拓、优化粉末流动测试方法。 Freeman Technology 公司 多功能粉末流动性测试仪FT4 详细信息请查看以下链接: http://www.dksh-instrument.cn/page_show.asp?tid=2&IMType=C09&sortid=C0905&IMShowNameid=C143467&order= 更多信息,请联系: 中国上海徐汇区虹梅路1801号凯科国际大厦2208室,200233 电话 +86 400 821 0778 传真 +86 21 3367 8466
  • 朱永元课题组在无规铁电畴结构倍频成像研究方面取得进展
    p   最近,南京大学物理学院朱永元教授课题组和现代工程与应用科学学院秦亦强教授、张超副教授团队通力合作在非线性光学成像领域取得了进展,提出了一种利用二次谐波直接观测无规铁电畴结构的新型方法,并在理论和实验上得到了验证。该研究工作已被Physical Review Letters接收发表。https://journals.aps.org/prl/accepted /0d078Y9fQbc1326161359af1b887f1ccd67a15544 /p p   铁电材料由于其压电、热电和光电方面的特殊性质而在许多研究领域中有着广泛的应用。微观结构决定宏观功能,因此对铁电畴结构的表征技术逐渐成为一个热点课题。经过几十年的发展,包括电子显微镜、线性光学成像和非线性光学成像等方法,已经广泛地运用于观测畴结构。然而这些方法在实际研究和应用中仍存在一定局限性,比如说线性光学方法由于正负畴的折射率相同,需要先对样品腐蚀来改变畴壁周围的相关特性,这就对会样品造成损伤 再比如基于Talbot和Cherenkov效应的一些非线性光学方法,只适用于周期结构或者是需要配合焦点扫描的手段才能成像,无法直接对一般的无规畴结构进行观测。 /p p   利用铁电畴畴壁在非线性成像过程中的特殊衍射性质,研究人员提出了一种简单的非线性成像方法,能够直接并实时地观测二维无规铁电畴结构。该工作主要分为理论和实验两部分。理论上主要从衍射方程出发,对铁电畴畴壁的二次谐波衍射特性进行了理论分析,给出了一对正负畴的倍频传输场强分布的解析解,发现畴壁处的倍频像始终呈暗场。通过进一步的理论分析,发现畴壁的倍频像线宽在一定区域内与传播距离的平方根成正比,与正常的远场衍射过程(一次方)相比畴壁像的展宽得到了极大的抑制,为直接成像提供了可能性。在此基础上,将单一畴结构推广到复杂的无规则畴结构,进一步通过数值仿真模拟二次谐波成像证实了传输过程中畴界的近似无衍射性质。该工作的实验部分主要以钽酸锂为例,用900nm的飞秒激光打到样品上,在CCD中可以直接收集到450nm的倍频畴结构像,其中畴界显示为暗场。结果表明,可以在百微米范围内连续观测到畴结构的清晰倍频像,其中衍射效应确实得到了很好的抑制。 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 450px height: 395px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/4b6fb467-d658-4138-87df-9c7fb65a66bb.jpg" title=" 1.jpg" height=" 395" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p   这种基于二次谐波的观测方法不需要大型的显微镜设备,也不需要焦点扫描,可以用来无损地实时观测不规则畴结构,其成像质量还有望通过计算机后期数据处理进一步提升,为实现铁电畴的高分辨率成像提供了可能,具有很高的潜在应用价值。 /p p   论文第一作者是现代工程与应用科学学院2014级直博生陆蓉儿,张超副教授和秦亦强教授为本文的共同通讯作者。朱永元教授给予本文精细的指导。南京大学是论文唯一署名单位。现代工程与应用科学学院张勇教授、物理学院洪煦昊工程师对实验提供了大力支持。感谢刘冬梅博士、魏敦钊博士生及刘昂博士生的帮助。该研究由国家重点研发计划 (2017YFA0303700)、国家自然科学基金、江苏省科学基金项目资助完成,同时感谢人工微结构科学与技术协同创新中心、江苏省高等教育机构优势学科等平台与项目的大力支持。 /p
  • “药物固体制剂中粉体性质表征”网络在线讲座等你来!
    药物粉体是固体制剂的主体。在固体制剂的研发及生产过程中,药物加工成型的工艺性及产品质量,极大的受到药物粉体技术的影响和制约,药物粉末的物理特性及其每一步工艺过程如粉碎、混合、制粒、压片等的工艺参数,都会对最终的制剂质量产生重要影响,而这些都与粉体表征息息相关。研究和掌握药物粉体技术对制备出高性能的药物至关重要。麦克仪器公司特主办两场针对“药物固体制剂中粉体性质表征”的网络会议,欢迎报名参与。讲座一主题:药物固体制剂中粉体性质表征:比表面及孔径讲师:谢雨时间:2020年4月2日 上午10:00-11:00费用:免费内容简介:现代医药学研究证明,药物的疗效不仅取决于药物的种类,而且很大程度上还取决于组成药剂的粉体的性能,包括尺寸、形状、表面特性等各类参数。药物粉体的比表面积和孔径关系到粉末颗粒的粒径、吸湿性、溶出度和压实度等性能,不仅如此,比表面在粉体的流动和粘结性能中,也具有举足轻重的作用,最终影响到药物的生物利用度及其疗效。此次会议旨在介绍药物粉体的比表面积及孔径表征的分析方法和原理,并通过几篇文献,与听众一起分享比表面和孔径的表征在药物担载、缓释及溶出方面的研究立即报名:https://www.instrument.com.cn/webinar/meeting_12918.html扫码&报名讲座二主题:药物固体制剂中粉体性质表征:密度及孔隙率讲师:林宇彤时间:2020年4月3日 上午10:00-11:00费用:免费内容简介:药物从研发、生产到产品质量控制都离不开粉体表征,其中,药物粉体的密度会影响粉体和颗粒的流动、分离和压缩等行为,而孔隙率则会影响药物的机械完整性,崩解度及溶出度等,这些因素都会影响工艺参数设置和最终药物的生物利用度及其疗效。本次讲座将结合麦克仪器相关产品介绍药物粉体的密度及孔隙率分析方法和原理,并就相关例子探讨密度和孔隙率在药物碾压、崩解等方面的研究。立即报名:https://www.instrument.com.cn/webinar/meeting_12920.html扫码&报名
  • 深圳大学李秀婷团队在量子点电分析领域取得系列研究进展
    (一)电化学法测定量子点能级结构及缺陷位置近期,深圳大学高等研究院李秀婷研究员课题组受邀在国际期刊《Chemistry – A European Journal》的Young Chemists 2022一期上发表了题为“Electrochemically Determining Electronic Structure of ZnO Quantum Dots with Different Surface Ligands”的研究论文。量子点(Quantum dots),被广泛应用在在光电器件、太阳能电池等领域。而在这些应用中,量子点的电子结构对量子点所表现出的优越光电特性至关重要。近些年来,循环伏安法常常被用来检测量子点的能级位置。但是,目前大部分相关的研究主要集中在测量窄带隙的量子点上,宽带隙量子点能级的电化学测量受电化学窗口和能级结构等因素影响而非常困难。本研究选择被广泛应用于量子点发光二极管(QLEDs)中的宽带隙量子点—ZnO量子点进行电子结构的电化学检测。通过优化电极膜、电解质体系等条件实现了对带有不同配体(乙醇胺和三乙醇胺)的ZnO量子点的带边能级检测,还确定了它们的缺陷态位置,推测了可能的缺陷态类型。这项工作展示了循环伏安法能够作为一种有效的手段去检测量子点的电子结构,将有利于推动ZnO量子点相关器件的应用。图1. 采用循环伏安法测定了具有不同配体的ZnO量子点的能级结构。深圳大学高等研究院材料科学与工程专业的研究生冼龙斌是该论文的第一作者,深圳大学高等研究院为唯一完成单位。(二)可控电解揭示硫化铅量子点的微观组成近期,课题组在国际期刊《The Journal of Physical Chemistry C》上发表了题为“Controllable Electrolysis Reveals the Microscopic Composition of Lead Sulfide Quantum Dots”的研究论文。胶体硫化铅(PbS)量子点(QDs)的大小和组成与其光电性质密切相关,如能带结构、载流子输运、表面抗氧化性等,因此会极大地影响器件性能。目前对于单个量子点空间元素分布的表征十分困难。在这项工作中,团队开发了一种简单高效的电化学方法来探测被油酸(OA)覆盖的PbS量子点的微观组成。研究发现,亚单层量子点在较低的电位扫描速率下进行了完全电解,而在较高的电位扫描速率下只有富含Pb(II)的表层发生了电解。因此不仅通过可控电解揭示了PbS-OA量子点的表面组成,而且提出了其元素的空间分布模型。此外,还成功揭示了PbS-OA量子点尺寸依赖的元素比例,表明了电化学是定量量子点组成的有力工具。图1. PbS量子点的可控电解示意图。深圳大学高等研究院陈婕和朱远航是该论文的共同第一作者,深圳大学高等研究院为第一完成单位。(三)基于钙钛矿量子点相变检测乙醇中痕量水近期,团队与四川大学肖丹教授课题组合作在国际期刊《Analyst》上发表题为“A Handy Imaging Sensor Array Based on the Phase Transformation from CsPbBr3 to CsPb2Br5: Highly Sensitive and Rapid Detection of Water Content in Ethanol”的研究论文。乙醇中的痕量水对其参与的有机反应速率及最终产率产生影响;作为汽车燃料时,共存水会提高燃料消耗、损害汽车引擎等。然而目前成熟的痕量水检测方法通常需要复杂的策略和设备。本研究基于荧光开关机制构建了CsPbBr3@PVA成像阵列传感器,利用荧光的恢复效率对水含量进行定量分析。使用智能手机直接捕捉传感器阵列的图像,用Image J快速分析,以读取每个样本的灰度值。该传感器阵列具有响应速度快(5s)、选择性强以及在实际样品中的应用潜力等优点。同时,该方法不需要昂贵的光谱仪并且不需要专业人员操作,具有成本低、检测速度快、灵敏度高等优势。图1. (A)CsPbBr3@PVA的荧光开关机制示意图和(B)CsPbBr3@PVA阵列传感器的展示。深圳大学高等研究院李秀婷研究员为该文章的共同通讯作者。
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