Понимание образования радикальных промежуточных соединений имеет ключевое значение для контроля скорости и селективности электрохимических реакций. Эти короткоживущие частицы на границе раздела электродов определяют результаты, и полагаться исключительно на конечные продукты может привести к умозрительным механизмам. operando EPR с использованием Настольный компьютер CIQTEK EPR200M Исследователи могут напрямую улавливать радикалы in situ, составляя карты последовательности их образования и структурных характеристик для получения надежных доказательств механизма их действия. Недавнее сотрудничество между Пекинским технологическим университетом (Сунь Цзайчэн / Лю Ичан), Университетом Цинхуа (Ян Хайцзюнь) и Уханьским университетом (Лэй Айвэнь) представило новый Электролитическая ячейка, напечатанная на 3D-принтере специально разработан для ЭПР на месте Изготовленная с использованием высокоточной цифровой обработки света (DLP), эта плоская ячейка обеспечивает воспроизводимую интеграцию с электрохимическими системами. Результаты их исследований опубликованы в [ссылка на статью]. Журнал химической инженерии под заголовком Специализированная электролитическая ячейка для ЭПР-тестов в режиме реального времени: выявление образования и точных структур амино- и фенольных радикалов. продемонстрировать способность данного рабочего процесса выявлять радикальные структуры в типичных реакциях. Методологический прорыв: плоская электролитическая ячейка, напечатанная на 3D-принтере, для воспроизводимой ЭПР в режиме реального времени. Растворители с высокой диэлектрической проницаемостью, обычно используемые в электрохимических ячейках, снижают ЭПР-отношение сигнал/шум что затрудняет обнаружение радикалов. Плоская конструкция ячейки снижает диэлектрические потери и повышает добротность резонатора, улучшая его характеристики. operando EPR производительность. Помимо физических принципов, конструкция ячейки разработана с учетом воспроизводимости. Благодаря использованию технологии 3D-печати DLP, каналы для электродов, позиционирующие структуры и защита от короткого замыкания фиксируются в процессе изготовления. Это исключает ручную регулировку, снижает сопротивление системы и улучшает качество сигнала, сохраняя при этом механическую прочность, совместимость с растворителями и экономичность. Этот подход трансформирует operando EPR в рабочий процесс «стандартизированный структурный компонент + воспроизводимая процедура» , что обеспечивает воспроизводимость результатов между различными командами и системами, а также позволяет проводить механистическое сравнение. Временные данные позволяют отследить образование радикалов в связи C–N-связывания. ЭПР на месте Использование метода получения данных с временным разрешением позволяет картировать радикалы в реальном времени, показывая, какие виды появляются первыми и как они эволюционируют. Это обеспечивает воспроизводимую цепочку доказательств на промежуточном уровне, выводя механистическое понимание за рамки выводов, основанных ...

При поддержке Сканирующая NV-микроскопия CIQTEK (SNVM) Исследователи из Университета Цинхуа непосредственно визуализировали наноразмерные спиновые циклоидные структуры в мультиферроике BiFeO₃. Эта работа опубликована в [ссылка на статью]. Передовые функциональные материалы Эта работа предоставляет недостающие микроскопические доказательства, связывающие симметрию кристалла, магнитную структуру и анизотропный перенос магнонов, подчеркивая роль SNVM как решающего инструмента для исследований в области магноники и маломощной спинтроники. Изучение Использовался сканирующий зондовый микроскоп CIQTEK NV (SNVM). Область исследования: перенос магнонов в мультиферроидных оксидах Спиновые токи, опосредованные магнонами, могут распространяться в магнитно-упорядоченных изоляторах с практически нулевым рассеянием энергии, что делает их весьма привлекательными для спинтронных устройств следующего поколения с низким энергопотреблением. В мультиферроидных материалах, таких как BiFeO₃, связь между ферроэлектрическим и антиферромагнитным порядками позволяет управлять магнонами с помощью электрического поля, что является давней целью спинтроники. Несмотря на эти многообещающие результаты, микроскопическое происхождение слабо анизотропного переноса магнонов в ромбоэдрической фазе BiFeO₃, обычно называемой R-BFO, остается невыясненным. Для решения этой задачи необходима прямая характеризация наноразмерных магнитных структур в реальном пространстве, что долгое время было недоступно с использованием традиционных методов. Техническое препятствие: отсутствие прямых доказательств магнитной структуры. Теоретические исследования предсказали, что R-BFO обладает циклоидальной спиновой структурой, которая играет решающую роль в подавлении сильной анизотропии при транспорте магнонов. Однако экспериментальное подтверждение этому пока отсутствует. Традиционные методы характеризации, такие как рентгеновский магнитный линейный дихроизм, предоставляют пространственно усредненную магнитную информацию и не позволяют различать спиновые текстуры на наноразмерном уровне. В результате логическая связь между симметрией кристалла, магнитной структурой и переносом магнонов остается неполной из-за отсутствия прямой микроскопической магнитной визуализации. CIQTEK SNVM Подход: Прямая магнитно-резонансная томография в наномасштабе Сканирующая NV-микроскопия CIQTEK (SNVM) Эти ограничения преодолеваются за счет сочетания пространственного разрешения на нанометровом уровне с чувствительностью к магнитному полю на уровне электронного спина. Это позволяет проводить неинвазивную количественную визуализацию локальных магнитных полей, создаваемых сложными спиновыми текстурами внутри функциональных материалов. В данной работе исследовательские группы под руководством профессора И Ди из Государственной ключевой лаборатории новых керамических материалов и профессора Нань Тяньсяна из Школы интегральных схем Университета Цинхуа использовали... CIQTEK SNVM магнитная визуализация для непосредственного исследов...

Термоядерный синтез считается ключевым источником энергии будущего благодаря своей высокой эффективности и чистоте выработки энергии. В термоядерных реакторах широко используются системы водяного охлаждения, поскольку они технически совершенны, экономичны и обладают превосходной охлаждающей способностью. Однако остаётся серьёзная проблема: вода и пар под воздействием высокой температуры и давления вызывают сильную коррозию конструкционных материалов. Хотя эта проблема изучалась в реакторах деления, условия термоядерного синтеза гораздо сложнее. Уникальные высокоинтенсивные, неравномерно распределённые магнитные поля в термоядерных установках взаимодействуют с процессами коррозии, создавая новые технические проблемы, требующие детального исследования. Чтобы решить эту проблему, команда доцента Пэн Лея из Китайского университета науки и технологий провела углубленное исследование с использованием CIQTEK сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) и двухлучевой электронный микроскоп Они построили установки для изучения паровой коррозии в магнитном поле и высокотемпературной водной коррозии. Методы SEM, EBSD и FIB Они проанализировали оксидные пленки, образовавшиеся на стали CLF-1 после 0–300 часов паровой коррозии при 400 °C в магнитных полях 0 Тл, 0,28 Тл и 0,46 Тл, а также после 1000 часов высокотемпературной водной коррозии при 300 °C. В исследовании использовались СЭМ сверхвысокого разрешения с полевой эмиссией CIQTEK SEM5000X и FIB-SEM DB500 Исследование показало, что оксидные плёнки образуют многослойную структуру с внутренним слоем, богатым хромом, и внешним слоем, богатым железом. Формирование плёнки происходит в пять стадий: образование первичных оксидных частиц, затем хлопьевидных структур, формирование плотного слоя, рост шпинельных структур на плотном слое и, наконец, растрескивание шпинели с образованием слоистых оксидов. Присутствие магнитного поля значительно ускоряет коррозию, способствует превращению внешнего магнетита (Fe₃O₄) в гематит (Fe₂O₃) и усиливает образование слоистых оксидов. Работа опубликована в журнале Наука о коррозии , а журнал высшего уровня в области коррозии и деградации материалов под названием: " Влияние магнитного поля на поведение ферритно-мартенситной стали с пониженной активацией при высокотемпературной паровой коррозии. " Характеристика поверхностной оксидной пленки В условиях высокотемпературного пара (ВТСП) поверхности стали CLF-1 демонстрируют различные состояния коррозии с течением времени. На полированных поверхностях ранняя стадия окисления (60 ч) проявляется в виде мелких дисперсных частиц. Соотношение Fe/Cr аналогично подложке, что указывает на то, что оксидный слой ещё не сформирован. К 120 ч появляются хлопьевидные оксиды. К 200 ч образуется плотный оксидный слой с новыми оксидными частицами и локальными шпинельными структурами на его поверхности. Шероховатые поверхности корродируют быстрее. Ранние хлопьевидные оксиды мельче и распределены более равномерно. К 200 часам они трансформируются в шпинельные...

В связи с быстрым развитием новых отраслей энергетики, горнодобывающей промышленности, металлургии и гальванопластики загрязнение водоемов никелем становится все более серьезной угрозой для качества окружающей среды и здоровья человека. В ходе промышленных процессов ионы никеля часто взаимодействуют с различными химическими добавками, образуя высокостабильные органические комплексы тяжелых металлов (HMC). Например, в никелевой гальванопластике цитрат (Cit) широко используется для улучшения однородности и яркости покрытия, но две карбоксильные группы в Cit легко координируются с Ni²⁺, образуя комплексы Ni–цитрат (Ni–Cit) (logβ = 6,86). Эти комплексы существенно изменяют заряд никеля, его стерическую конфигурацию, подвижность и экологические риски, в то время как их стабильность затрудняет их удаление традиционными методами осаждения или адсорбции. В настоящее время «комплексная диссоциация» считается ключевым этапом удаления ГМС. Однако традиционные методы окисления или химической обработки требуют больших затрат и сложны в эксплуатации. Поэтому многофункциональные материалы, обладающие как окислительными, так и адсорбционными свойствами, представляют собой многообещающую альтернативу. Исследователи из Университета Бэйхан под руководством профессора Сяоминя Ли и профессора Вэньхуна Фаня использовал Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) CIQTEK и спектрометр электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) провести углубленное расследование Они разработали новую стратегию с использованием модифицированного КОН Arundo donax L. Биоуголь эффективно удаляет Ni-Cit из воды. Модифицированный биоуголь не только показал высокую эффективность удаления, но и способствовал восстановлению никеля на поверхности биоугля. Исследование, озаглавленное «Удаление цитрата никеля с помощью модифицированного KOH биоугля Arundo donax L.: критическая роль стойких свободных радикалов» , недавно был опубликован в Исследование воды . Характеристика материала Биоуголь был произведен из Арундо донакс листьев, пропитанных КОН в различных массовых соотношениях. Сканирующая электронная микроскопия (рис. 1) показала: Исходный биоуголь (БУ) имел неупорядоченную стержневидную морфологию. При соотношении КОН к биомассе 1:1 (1КБК) образовалась упорядоченная пористая структура, напоминающая пчелиные соты. При соотношении 0,5:1 или 1,5:1 поры были недоразвиты или схлопнулись. Анализ БЭТ подтвердил самую высокую площадь поверхности у 1КВС (574,2 м²/г), что значительно превышает показатели других образцов. Характеристика SEM и BET предоставили четкие доказательства того, что модификация КОН значительно увеличивает пористость и площадь поверхности — ключевые факторы адсорбции и окислительно-восстановительной активности. Рисунок 1. Приготовление и характеристика биоугля, модифицированного КОН. Эффективность удаления Ni-Cit Рисунок 2. (а) Эффективность удаления общего Ni различными биоугольными источниками; (б) Изменение TOC во время обработки Ni–Cit; (c) Влияние концентрации Ni–Cit на эффективн...

Алюминиевые сплавы, ценимые за исключительное соотношение прочности и веса, являются идеальными материалами для облегчения конструкции автомобилей. Контактная точечная сварка (RSW) остаётся основным методом соединения при производстве автомобильных кузовов. Однако высокая тепло- и электропроводность алюминия в сочетании с его поверхностным оксидным слоем требуют сварочных токов, значительно превышающих токи, используемые для стали. Это ускоряет износ медных электродов, что приводит к нестабильному качеству сварки, частому техническому обслуживанию электродов и увеличению производственных затрат. Продление срока службы электрода В то время как обеспечение качества сварки стало критически важным технологическим узким местом в отрасли. Чтобы решить эту проблему, команда доктора Ян Шанлу из Шанхайского института оптики и точной механики провела углубленное исследование с использованием CIQTEK FESEM SEM5000 Они разработали инновационный электрод с выступающим кольцом и систематически исследовали влияние номера кольца (0–4) на морфологию электрода, выявив внутреннюю связь между количеством колец, дефектами кристаллов в сварном ядре и распределением тока. Результаты показывают, что увеличение количества приподнятых колец оптимизирует распределение тока, повышает эффективность подвода тепла, увеличивает сварное ядро и значительно продлевает срок службы электрода. В частности, выступающие кольца улучшают проникновение оксидного слоя, улучшая прохождение тока и одновременно снижая питтинговую коррозию. Эта инновационная конструкция электрода обеспечивает новый технический подход к снижению износа электрода и закладывает теоретическую и практическую основу для более широкого применения алюминиевых сплавов RSW в автомобильной промышленности. Исследование опубликовано в журнале Журнал технологий обработки материалов. под названием « Исследование влияния морфологии поверхности электрода на контактную точечную сварку алюминиевых сплавов. ” Прорыв в конструкции электрода с приподнятым кольцом Столкнувшись с проблемой износа электродов, команда подошла к её решению, изучив морфологию. Они вырезали от 0 до 4 концентрических выпуклых колец на торцевой поверхности обычных сферических электродов, создав новый электрод «Кольцо Ньютона» (NTR). Рисунок 1. Морфология поверхности и профиль поперечного сечения электродов, использованных в эксперименте. Анализ с помощью СЭМ выявляет дефекты кристаллов и улучшает производительность Как выпуклые кольца влияют на качество сварки? Методы CIQTEK FESEM SEM5000 и EBSD Группа учёных подробно описала микроструктуру сварных ядер. Они обнаружили, что выступающие кольца прокалывают слой оксида алюминия во время сварки, оптимизируя распределение тока, влияя на подвод тепла и способствуя росту ядра. Что ещё более важно, механическое взаимодействие выступающих колец с расплавленным металлом значительно увеличивает плотность кристаллических дефектов, таких как геометрически необходимые дислокации (ГНД) и малоугловые границы зёрен (МУГ), вн...