Приложения

Лекарственный порошок является основной частью большинства лекарственных форм, и его эффективность зависит не только от типа лекарства, но и в значительной степени от свойств порошка, из которого состоит агент, включая размер частиц, форму, свойства поверхности и другие виды параметров. Удельная площадь поверхности и структура размера пор порошков лекарственных средств связаны со свойствами частиц порошка, такими как размер частиц, гигроскопичность, растворимость, растворение и уплотнение, которые играют важную роль в возможностях очистки, обработки, смешивания, производства и упаковки лекарственных препаратов. фармацевтические препараты.   Кроме того, срок действия, скорость растворения, биодоступность и эффективность лекарств также зависят от удельной площади поверхности материала. Вообще говоря, чем больше удельная поверхность фармацевтических порошков в определенном диапазоне, тем быстрее будет соответственно ускоряться растворение и скорость растворения, что обеспечивает равномерное распределение содержания лекарственного средства; однако слишком большая удельная поверхность приведет к адсорбции большего количества воды, что не способствует сохранению и стабильности эффективности лекарственного средства. Поэтому точное, быстрое и эффективное тестирование удельной поверхности фармацевтических порошков всегда было незаменимой и важной частью фармацевтических исследований.   Пример применения CIQTEK в фармацевтическом порошке   Мы объединяем фактические случаи характеристики различных порошковых материалов лекарственных препаратов, чтобы четко показать методы и применимость этой технологии для характеристики физических свойств различных поверхностей лекарственных средств, а затем провести базовый анализ срока годности, скорости растворения и эффективности лекарств, а также помочь фармацевтической промышленности развиваться качественно.    Анализатор удельной поверхности и размера пор серии V-Sorb X800 представляет собой высокопроизводительный, быстрый и экономичный прибор, который может осуществлять быстрое тестирование удельной площади поверхности входящей и исходящей готовой продукции, анализ распределения пор по размерам, контроль качества, корректировку параметров процесса. и прогнозирование эффективности лекарств и т. д.   Автоматический анализатор площади поверхности и порометрии BET серии CIQTEK EASY-V     СЭМ CIQTEK   1. Сканирующий электронный микроскоп и анализатор удельной поверхности и размера пор в дисперсии монтмориллонита.   Монтмориллонит получают в результате очистки и переработки бентонита, который имеет уникальные преимущества в фармакологии благодаря своей особой кристаллической структуре с хорошей адсорбционной способностью, катионообменной способностью, способностью к водопоглощению и набуханию. Например: в качестве API, синтеза лекарств, фармацевтических вспомогательных веществ и т. д.   Монтмориллонит имеет пластинчатую структуру и большую удельную поверхность, что м...

Металлические материалы — это материалы с такими свойствами, как блеск, пластичность, легкая проводимость и теплопередача. Обычно его делят на два типа: черные металлы и цветные металлы. К черным металлам относятся железо, хром, марганец и др. В составе промышленного сырья пока еще преобладают железо и сталь. Многие сталелитейные компании и научно-исследовательские институты используют уникальные преимущества SEM для решения проблем, возникающих на производстве, а также для оказания помощи в исследованиях и разработке новой продукции. Сканирующая электронная микроскопия с соответствующими аксессуарами стала для сталелитейной и металлургической промышленности выгодным инструментом для проведения исследований и выявления проблем в производственном процессе. С увеличением разрешения и автоматизации СЭМ применение СЭМ для анализа и определения характеристик материалов становится все более распространенным.   Анализ отказов — это новая дисциплина, которая в последние годы стала популяризироваться военными предприятиями среди ученых и предприятий. Выход из строя металлических деталей может привести к ухудшению характеристик детали в незначительных случаях и к несчастным случаям, связанным с безопасностью жизни, в серьезных случаях. Выявление причин сбоев посредством анализа сбоев и предложение эффективных мер по улучшению являются важными шагами для обеспечения безопасной эксплуатации проекта. Поэтому полное использование преимуществ сканирующей электронной микроскопии внесет большой вклад в прогресс индустрии металлических материалов.     01 Электронно-микроскопическое наблюдение разрушения металлических деталей при растяжении        Перелом всегда происходит в самой слабой части металлической ткани и записывает много ценной информации обо всем процессе перелома, поэтому при изучении перелома всегда уделялось особое внимание наблюдению и изучению перелома. Морфологический анализ разрушения используется для изучения некоторых основных проблем, которые приводят к разрушению материала, таких как причина разрушения, характер разрушения и способ разрушения. Если мы хотим глубже изучить механизм разрушения материала, нам обычно приходится анализировать состав микрозоны на поверхности разрушения, и анализ разрушения теперь стал важным инструментом анализа разрушения металлических компонентов.     Рис. 1. Морфология разрушения при растяжении сканирующего электронного микроскопа CIQTEK SEM3100.   По характеру разрушения переломы можно разделить на хрупкие и пластические. Поверхность излома при хрупком изломе обычно перпендикулярна растягивающему напряжению, а хрупкий излом представляет собой блестящую кристаллическую, яркую с макроскопической точки зрения поверхность; Пластический перелом обычно волокнистый с мелкими ямочками на изломе при макроскопическом взгляде.   Экспериментальной основой анализа разрушения является непосредственное наблюдение и анализ макроскопических морфологических и микрострук...

Можете ли вы представить себе жесткий диск ноутбука размером с рисовое зернышко? Скирмион, загадочная квазичастичная структура в магнитном поле, может воплотить эту, казалось бы, немыслимую идею в реальность, имея больше места для хранения и более высокую скорость передачи данных для этого «рисового зернышка». Так как же наблюдать эту странную структуру частиц? CIQTEK Quantum Diamond Atomic Силовой микроскоп (QDAFM), основанный на азотно-вакансионном центре (NV) при сканировании алмаза и АСМ, может дать вам ответ.     Что такое Скирмион   С быстрым развитием крупномасштабных интегральных схем, чип процесса в нанометровом масштабе, квантовый эффект постепенно выдвигается на первый план, и "Закон Мура" столкнулся с физическими ограничениями. В то же время, при такой высокой плотности интегрированных электронных компонентов на кристалле, проблема рассеивания тепла стала огромной проблемой. Людям срочно нужна новая технология, чтобы преодолеть узкое место и способствовать устойчивому развитию интегральных схем.   Устройства спинтроники могут достичь более высокой эффективности хранения, передачи и обработки информации за счет использования спиновых свойств электронов, что является важным способом решения вышеупомянутой дилеммы. Ожидается, что в последние годы топологические свойства магнитных структур и связанные с ними приложения станут носителями информации для устройств спинтроники следующего поколения, которые в настоящее время являются одной из горячих точек исследований в этой области.   Скирмион (далее именуемый магнитным скирмионом) представляет собой топологически защищенную спиновую структуру с квазичастичными свойствами и, как особый вид магнитной доменной стенки, его структура представляет собой распределение намагниченности с вихрями. Подобно магнитной доменной границе, в скирмионе также существует переворот магнитного момента, но в отличие от доменной стенки скирмион представляет собой вихревую структуру, и его переворот магнитного момента происходит от центра наружу, а распространенные из них - блоховского типа. скирмионы и скирмионы типа Нееля.   Рисунок 1:  Принципиальная схема структуры скирмиона. (а) Скирмионы типа Нееля (б) Скирмионы типа Блоха   Скирмион — естественный носитель информации с превосходными свойствами, такими как простота манипулирования, легкая стабильность, небольшой размер и высокая скорость движения. Таким образом, ожидается, что электронные устройства на основе скирмионов будут соответствовать требованиям к производительности для будущих устройств с точки зрения энергонезависимости, высокой емкости, высокой скорости и низкого энергопотребления.   Каковы применения скирмионов   Память о ипподроме Скирмиона Память на беговой дорожке использует магнитные нанопроволоки в качестве дорожек и стенки магнитных доменов в качестве носителей, при этом электрический ток приводит в движение границы магнитных доменов. В 2013 году исследователи предложили память на беговой дор...

Метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) с захватом спина представляет собой метод, который сочетает в себе метод спинового захвата с методом ЭПР для обнаружения короткоживущих свободных радикалов.     Зачем использовать технологию спинового захвата? Свободные радикалы  — это атомы или группы с неспаренными электронами, образующиеся в результате ковалентной связи сложных молекул под воздействием внешних условий, таких как тепло и свет. Они широко распространены в природе. С развитием междисциплинарных дисциплин, таких как биология, химия и медицина, ученые обнаружили, что многие заболевания связаны со свободными радикалами. Однако из-за своей активной и реакционной природы свободные радикалы, образующиеся в реакциях, часто нестабильны при комнатной температуре, и их трудно обнаружить напрямую с помощью обычных методов ЭПР-спектроскопии.    Хотя короткоживущие свободные радикалы можно изучать с помощью методов ЭПР с временным разрешением или методов низкотемпературного быстрого замораживания, их более низкие концентрации для большинства свободных радикалов в биологических системах ограничивают применение вышеуказанных методов. С другой стороны, метод спиновой ловушки позволяет обнаруживать короткоживущие свободные радикалы при комнатной температуре косвенным методом.     Основы технологии спинового захвата   В эксперименте по спиновому захвату в систему добавляется спиновая ловушка (ненасыщенное антимагнитное вещество, способное улавливать свободные радикалы). После добавления спиновой ловушки нестабильные радикалы и ловушка образуют более стабильные или долгоживущие спиновые аддукты. Обнаружив спектры ЭПР спиновых аддуктов, а также обработав и проанализировав данные, мы можем инвертировать тип радикалов и, таким образом, косвенно обнаружить нестабильные свободные радикалы.     Рисунок 1. Принцип метода спинового захвата (на примере ДМПО)     Выбор спиновой ловушки   Наиболее широко используемыми спиновыми ловушками являются в основном нитрон или нитрозосоединения, типичными спиновыми ловушками являются MNP (димер 2-метил-2-нитрозопропана), PBN (N-трет-бутил-α-фенилнитрон), DMPO (5,5-диметил-нитрон). 1-пирролин-N-оксид), а структуры показаны на рисунке 2. И отличная спиновая ловушка должна удовлетворять трем условиям.   1. Спиновые аддукты, образованные спиновыми ловушками с нестабильными свободными радикалами, должны быть стабильными по своей природе и долгоживущими. 2. Спектры ЭПР спиновых аддуктов, образованных спиновыми ловушками и различными нестабильными радикалами, должны быть легко различимы и идентифицируемы. 3. Спиновая ловушка легко вступает в реакцию с различными свободными радикалами и не имеет побочных реакций. Исходя из вышеперечисленных условий, спиновой ловушкой, широко используемой в различных отраслях промышленности, является ДМПО.     Рисунок 2. Схематическая химическая структура МНЧ, ПБН, ДМПО.   Таблица 1. Сравнение ра...

Метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР или ЭПР) — единственный доступный метод прямого обнаружения неспаренных электронов в образцах. Среди них количественный метод ЭПР (ЭПР) может определить количество неспаренных электронных спинов в образце, что важно для изучения кинетики реакции, объяснения механизма реакции и коммерческого применения. Поэтому получение спиновых чисел неспаренных электронов образцов методами электронного парамагнитного резонанса было горячей темой исследований.  Доступны два основных количественных метода электронного парамагнитного резонанса: относительный количественный ЭПР (ЭПР) и абсолютный количественный ЭПР (ЭПР).     Метод относительного количественного ЭПР (ЭПР)   Относительно-количественный метод ЭПР осуществляется путем сравнения интегральной площади спектра поглощения ЭПР неизвестного образца с интегральной площадью спектра поглощения ЭПР стандартного образца. Поэтому в методе относительного количественного ЭПР необходимо вводить стандартный образец с известным числом спинов. Размер интегральной области спектра поглощения ЭПР связан не только с числом неспаренных электронных спинов в образце, но и с настройками параметров эксперимента, диэлектрической проницаемостью образца, размером и формой образца. , и положение образца в резонансной полости. Следовательно, для получения более точных количественных результатов методом относительной количественной ЭПР стандартный образец и неизвестный образец должны быть схожими по своей природе, схожими по форме и размерам и находиться в одном и том же положении в резонансной полости.   Количественные источники ошибок ЭПР     Абсолютно-количественный  метод ЭПР (ЭПР)   Абсолютный количественный метод ЭПР означает, что количество неспаренных электронных спинов в образце можно получить непосредственно путем ЭПР-тестирования без использования стандартного образца. В абсолютных количественных экспериментах ЭПР для непосредственного получения числа неспаренных электронных спинов в образце, значения квадратичной интегральной площади спектра ЭПР (обычно дифференциального спектра первого порядка) испытуемого образца, параметров эксперимента, необходимы объем образца, функция распределения резонансной полости и поправочный коэффициент. Абсолютное количество неспаренных электронных спинов в образце можно получить напрямую, сначала получив спектр ЭПР образца с помощью теста ЭПР, затем обработав дифференциальный спектр ЭПР первого порядка для получения значения второй проинтегрированной площади, а затем объединив параметры эксперимента, объем образца, функция распределения резонансной полости и поправочный коэффициент.   Спектроскопия электронного парамагнитного резонанса CIQTEK   Абсолютное количественное определение спинов неспаренных электронов с помощью спектроскопии ЭПР CIQTEK (ЭПР) можно использовать для получения числа спинов неспаренных электронов в образце непосредственно без использования эталонного или стандартного...

Датчики спина электронов, основанные на квантовых свойствах, обладают высокой чувствительностью и могут широко использоваться для исследования различных физико-химических свойств, таких как электрическое поле, магнитное поле, динамика молекул или белков, а также ядерных или других частиц. Эти уникальные преимущества и потенциальные сценарии применения делают спиновые датчики актуальным направлением исследований в настоящее время. Sc 3 C 2 @C 80  имеет высокостабильный электронный спин, защищенный углеродным каркасом, что подходит для обнаружения адсорбции газа в пористых материалах. Py-COF — это недавно появившийся пористый органический каркасный материал с уникальными адсорбционными свойствами, который был получен с использованием самоконденсирующегося строительного блока с формильной группой и аминогруппой. приготовлен с теоретическим размером пор 1,38 нм. Таким образом, металлофуллереновое звено Sc 3 C 2 @C 80  (размером ~0,8 нм) может проникнуть в одну из нанопор Py-COF.   Наноспиновый датчик на основе металлического фуллерена был разработан Тайшаном Ваном, исследователем Института химии Китайской академии наук, для обнаружения адсорбции газа в пористом органическом каркасе. Фуллерен парамагнитного металла Sc 3 C 2 @C 80 был встроен в нанопоры ковалентного органического каркаса на основе пирена (Py-COF). Адсорбированные N 2、CO、CH 4、CO 2、 C 3 H 6  и C 3 H 8  внутри Py-COF, встроенного в спиновый зонд Sc 3 C 2 @C 80  , регистрировались методом ЭПР (CIQTEK EPR200-Plus). ).Показано, что сигналы ЭПР внедренного Sc 3 C 2 @C 80  закономерно коррелируют с газоадсорбционными свойствами Py-COF. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications под названием «Встроенный наноспиновый датчик для in situ исследования адсорбции газа внутри пористых органических каркасов».     Исследование газоадсорбционных свойств Py-COF с использованием молекулярного спина Sc 3 C 2 @C 8     В исследовании авторы использовали металлофуллерен с парамагнитными свойствами Sc 3 C 2 @C 80  (размером ~0,8 нм) в качестве спинового зонда, внедренного в одну нанопору COF на основе пирена (Py-COF) для обнаружения адсорбции газа. внутри Py-COF. Затем были исследованы адсорбционные свойства Py-COF для газов N 2、CO、CH 4、CO 2、 C 3 H 6  и C 3 H 8  путем регистрации внедренных сигналов ЭПР Sc 3 C 2 @C 80  . Показано, что сигналы ЭПР Sc 3 C 2 @C 80  закономерно повторяют газоадсорбционные свойства Py-COF. И в отличие от обычных измерений изотермы адсорбции, этот имплантируемый наноспиновый датчик может обнаруживать адсорбцию и десорбцию газа путем мониторинга в реальном времени на месте. Предложенный наноспиновый датчик также был использован для исследования газоадсорбционных свойств металлоорганического каркаса (MOF-177), продемонстрировав его универсальность.     Связь между адсорбционными свойствами газа и сигналами ЭПР     Влияние давления газа на сигнал ЭПР  ...

Водородная энергетика — это чистая энергия, которая способствует переходу от традиционной ископаемой энергии к зеленой энергии. Его энергетическая плотность в 3 раза выше, чем у нефти и в 4,5 раза выше, чем у угля! Это прорывное технологическое направление будущей энергетической революции. Водородный топливный элемент является ключевым средством преобразования водородной энергии в электрическую, и страны по всему миру придают большое значение развитию технологии водородных топливных элементов. Это выдвинуло более высокие требования к материалам, технологическим процессам и средствам определения характеристик цепочки производства водородной энергетики и водородных топливных элементов. Технология газоадсорбции является одним из важных методов определения характеристик поверхности материалов и играет решающую роль в использовании энергии водорода, главным образом в водородных топливных элементах.   Применение технологии адсорбции газа для определения характеристик в промышленности по производству водорода. Как производить водород — это первый шаг в использовании водородной энергии. Производство водорода из электролитической воды высокой степени чистоты, газа с низким содержанием примесей и легкого сочетания с возобновляемыми источниками энергии считается наиболее перспективным источником экологически чистой водородной энергии в будущем [1]. Для повышения эффективности производства водорода из электролитической воды проверенным способом является разработка и использование высокоэффективных электродных катализаторов HER.  Пористые углеродные материалы, представленные графеном, обладают превосходными физико-химическими свойствами, такими как богатая пористая структура, большая удельная поверхность, высокая электропроводность и хорошая электрохимическая стабильность, что открывает новые возможности для создания эффективных композитных каталитических систем. Способность осаждения водорода повышается за счет загрузки сокатализатора или легирования гетероатомами [2].   Кроме того, большое количество исследований показало, что каталитическая активность электродных катализаторов HER во многом зависит от количества активных центров, открытых на их поверхности, и чем больше активных центров открыто, тем лучше их соответствующие каталитические характеристики. Большая удельная поверхность пористого углеродного материала при использовании в качестве носителя в определенной степени обнажает более активные участки активного материала и ускоряет реакцию образования водорода.   Ниже приведены примеры определения характеристик графеновых материалов с использованием анализатора удельной поверхности и размера пор серии CIQTEK V-Sorb X800.  Из рисунка 1 видно, что площадь поверхности графена, полученного разными способами, имеет большую разницу — 516,7 м2/г и 88,64 м2/г соответственно. Исследователи могут использовать результаты теста удельной площади поверхности, чтобы сделать вывод об основной каталитической активности, которая может служить со...

Знаете ли вы, что свет может создавать звук? В конце 19 века учёный Александр Грэм Белл (считающийся одним из изобретателей телефона) открыл явление, при котором материалы производят звуковые волны после поглощения световой энергии, известное как фотоакустический эффект.   Александр Грэхем Белл Источник изображения: Сина Технология   После 1960-х годов, с развитием технологий обнаружения слабых сигналов, появились высокочувствительные микрофоны и пьезоэлектрические керамические микрофоны. Ученые разработали новую методику спектроскопического анализа, основанную на фотоакустическом эффекте – фотоакустическую спектроскопию, которая может быть использована для обнаружения веществ проб и их спектроскопических тепловых свойств, став мощным инструментом физико-химических исследований неорганических и органических соединений, полупроводников, металлов, полимерных материалов. , и т. д.     Как заставить свет создавать звук? Как показано на рисунке ниже, источник света, модулированный монохроматором, или импульсный свет, такой как импульсный лазер, падает на фотоакустический элемент. Материал, измеряемый в фотоакустической ячейке, поглощает энергию света, и скорость поглощения зависит от длины волны падающего света и материала. Это связано с разными энергетическими уровнями атомных молекул, составляющих разные материалы, и скорость поглощения света материалом увеличивается, когда частота ν падающего света близка к уровню энергии hν. Атомные молекулы, которые переходят на более высокие энергетические уровни после поглощения света, не остаются на более высоких энергетических уровнях; вместо этого они имеют тенденцию высвобождать энергию и релаксировать обратно в самое низкое основное состояние, где высвобождаемая энергия часто проявляется в виде тепловой энергии и заставляет материал термически расширяться и изменяться в объеме. Когда мы ограничиваем объем материала, например, упаковывая его в фотоакустическую ячейку, его расширение приводит к изменению давления. После применения периодической модуляции интенсивности падающего света температура, объем и давление материала также периодически изменяются, что приводит к появлению обнаруживаемой механической волны. Это колебание может быть обнаружено чувствительным микрофоном или пьезоэлектрическим керамическим микрофоном, который мы называем фотоакустическим сигналом.   Принципиальная схема     Как синхронный усилитель измеряет фотоакустические сигналы?   Таким образом, фотоакустический сигнал генерируется гораздо меньшим сигналом давления, преобразованным из очень небольшого тепла (выделяемого в результате атомной или молекулярной релаксации). Обнаружение таких чрезвычайно слабых сигналов невозможно без синхронных усилителей.   В фотоакустической спектроскопии сигнал, собранный с микрофона, необходимо усилить предусилителем, а затем синхронизировать его с нужным нам частотным сигналом с помощью синхронного усилителя. Таким образом, можно обнаружить сигнал фотоакуст...