Приложения

В условиях ускорения индустриализации и непрерывного роста выбросов загрязняющих веществ органические сточные воды представляют серьёзную угрозу для экосистем и здоровья человека. Статистика показывает, что потребление энергии на очистку промышленных сточных вод составляет 28% от мирового потребления энергии на очистку воды. Однако традиционная технология Фентона страдает от дезактивации катализатора, что приводит к низкой эффективности очистки. Металлические катализаторы в современных процессах окисления сталкиваются с общими узкими местами: окислительно-восстановительный цикл не может эффективно поддерживаться, пути переноса электронов ограничены, а традиционные методы подготовки основаны на высоких температурах и давлении, что обеспечивает выход продукта всего 11–15%. Чтобы решить эти проблемы, исследовательская группа из Даляньский технологический университет Разработан нанокатализатор Cu-C путем направленного связывания коммерческой целлюлозы с ионами меди методом влажной химической гальванической замены. Кроме того, была разработана новая система деградации, включающая двухканальный каталитический механизм (радикальный путь + прямой перенос электронов) и широкая адаптируемость к pH. Материал обеспечил разложение тетрациклина на 65% в течение 5 минут (по сравнению с

Расширяя границы биопечати с помощью CIQTEK SEM В Институте интеллектуальной медицины и биомедицинской инженерии Университета Нинбо исследователи решают реальные медицинские задачи, объединяя материаловедение, биологию, медицину, информационные технологии и инженерию. Институт быстро стал центром инноваций в области носимых устройств и дистанционного здравоохранения, передовой медицинской визуализации и интеллектуального анализа, стремясь превратить лабораторные достижения в реальные клинические достижения. Недавно доктор Лей Шао, исполнительный заместитель декана Института, поделился основными моментами своего исследовательского пути и рассказал о том, как Передовой SEM от CIQTEK подпитывает открытия своей команды. CIQTEK SEM в Институте интеллектуальной медицины и биомедицинской инженерии Университета Нинбо Печать будущего: от миниатюрных сердец до сосудистых сетей С 2016 года доктор Шао является пионером биопроизводство и 3D-биопечать , с целью создания живых, функциональных тканей вне человеческого тела. Работа его команды охватывает Миниатюрные сердца, напечатанные на 3D-принтере до сложных васкуляризированных структур, имеющих применение в скрининге лекарственных препаратов, моделировании заболеваний и регенеративной медицине. Миниатюрное сердце, напечатанное на 3D-принтере Благодаря финансированию Национального фонда естественных наук Китая и местных исследовательских агентств его лаборатория осуществила несколько прорывов: Стратегии умной биопечати : Использование эффектов намотки жидкостного каната с коаксиальной биопечатью для изготовления микроволокон с контролируемой морфологией, позволяющих создавать сосудистые органоиды. Криоконсервируемые клеточные микроволокна : Разработка стандартизированных, масштабируемых и криоконсервируемых клеточных микроволокон с помощью коаксиальной биопечати с высоким потенциалом для 3D-культивирования клеток, изготовления органоидов, скрининга лекарственных препаратов и трансплантации. Жертвенные биочернила : Печать мезоскопических пористых сетей с использованием жертвенных микрогелевых биочернил, создание питательных путей для эффективной доставки кислорода/питательных веществ. Сложные сосудистые системы : Создание сложных сосудистых сетей с помощью коаксиальной биопечати с одновременным стимулированием отложения эндотелиальных клеток in situ, решение проблем васкуляризации сложных структур. Анизотропные ткани : Создание анизотропных тканей с использованием биочернил, ориентированных на сдвиг, и методов печати с предварительным сдвигом. Конструкции с высокой плотностью клеток : Предлагается оригинальная технология печати с использованием жидкостно-частичной поддерживающей ванны для биочернил с высокой плотностью клеток, позволяющая получать реалистичные биоактивные ткани и одновременно преодолевать давний компромисс между пригодностью к печати и жизнеспособностью клеток в биопечати на основе экструзии. Эти достижения прокладывают путь к созданию функциональных трансплантируемых тканей и, возможно, даже ...

Недавно группа под руководством Ван Хаомина из Шанхайского института микросистем и информационных технологий Китайской академии наук достигла значительного прогресса в изучении магнетизма зигзагообразных графеновых нанолент (zGNR) с использованием CIQTEK Сканирующий азотно-вакансионный микроскоп (СНВМ) . Опираясь на предыдущие исследования, группа исследователей предварительно протравила гексагональный нитрид бора (hBN) металлическими частицами для создания ориентированных атомных канавок и использовала метод каталитического химического осаждения из газовой фазы (CVD) для контролируемого приготовления хиральных графеновых нанолент в канавках, получив образцы zGNR шириной ~9 нм, встроенные в решетку hBN. Объединив измерения методом SNVM и магнитного переноса, группа экспериментально подтвердила наличие собственного магнетизма. Это новаторское открытие закладывает прочную основу для разработки устройств спиновой электроники на основе графена. Результаты исследования под названием «Характеристики магнетизма зигзагообразных графеновых нанолент, встроенных в гексагональную решетку нитрида бора», были опубликованы в престижном академическом журнале. «Природные материалы». Графен, как уникальный двумерный материал, проявляет магнитные свойства p-орбитальных электронов, которые принципиально отличаются от локализованных магнитных свойств d/f-орбитальных электронов в традиционных магнитных материалах, открывая новые направления исследований для изучения чистого углеродного магнетизма. Зигзагообразные графеновые наноленты (zGNR), потенциально обладающие уникальными магнитными электронными состояниями вблизи уровня Ферми, считаются обладающими большим потенциалом в области устройств спиновой электроники. Однако обнаружение магнетизма zGNR методами электрического транспорта сталкивается с множеством проблем. Например, наноленты, собранные снизу вверх, часто слишком коротки для надежного изготовления устройств. Кроме того, высокая химическая активность краев zGNR может привести к нестабильности или неравномерному легированию. Более того, в более узких zGNR сильная антиферромагнитная связь краевых состояний может затруднить электрическое обнаружение их магнитных сигналов. Эти факторы затрудняют прямое обнаружение магнетизма zGNR. ZGNR, встроенные в решетку hBN, демонстрируют более высокую стабильность краев и обладают собственным электрическим полем, что создает идеальные условия для обнаружения магнетизма zGNR. В исследовании группа использовала CIQTEK SNVM при комнатной температуре наблюдать магнитные сигналы zGNR непосредственно при комнатной температуре. Рисунок 1: Магнитное измерение zGNR, встроенных в гексагональную решетку нитрида бора, с использованием Сканирование Микроскоп с азотными вакансиями При измерениях электрического транспорта изготовленные zGNR-транзисторы шириной приблизительно 9 нм продемонстрировали высокую проводимость и баллистические транспортные характеристики. Под воздействием магнитного поля устройство демонстрировало значительное а...

« Сканирующий электронный микроскоп с полевой эмиссией CIQTEK Соответствует ведущим мировым стандартам по всем основным характеристикам, предлагает длительную гарантию и высокоэффективную послепродажную поддержку. После двух лет использования мы уверены, что система обеспечивает долгосрочную научную ценность и производительность по весьма конкурентоспособной цене. — Доктор Чжэнчэн Су, старший инженер и руководитель лаборатории молекулярной биологии Института прикладной экологии Китайской академии наук В Шэньяне, провинция Ляонин, находится престижный научно-исследовательский институт, история которого восходит к 1954 году. За последние 70 лет он превратился в национальный центр экологических исследований — Институт прикладной экологии (ИПЭ) , часть Китайская академия наук (КАН) Институт специализируется на лесной экологии, почвенной экологии и экологии загрязнения, внося значительный вклад в национальную экологическую цивилизацию. В 2023 году, когда институт приблизился к критическому этапу модернизации оборудования, было принято стратегическое решение, которое не только изменило его исследовательский процесс, но и создало модельный пример для приложение из Сканирующие электронные микроскопы (СЭМ) CIQTEK в области биология . IAE CAS: Развитие экологической цивилизации с помощью науки IAE CAS управляет тремя крупными исследовательскими центрами в лесное хозяйство, сельское хозяйство и экологические исследования Доктор Су вспоминает о развитии общих технических сервисных платформ института. Основанная в 2002 году, Лаборатория молекулярной биологии Является основным подразделением Центра общественных технологий IAE. За последние два десятилетия лаборатория приобрела более 100 комплектов крупногабаритных приборов общего назначения стоимостью более 7 миллионов долларов США. Она обеспечивает внутренние исследовательские потребности, а также предоставляет услуги по проведению испытаний населению, включая изотопный и трассерный анализ, идентификацию биологической структуры, экологический анализ микроэлементов и услуги в области молекулярной биологии. Доступная гениальность: СЭМ CIQTEK превосходят ожидания Сканирующая электронная микроскопия незаменима для биологических исследований. «Наша лаборатория электронной микроскопии работает с широким спектром биологических образцов, включая ткани растений и животных, микробные клетки, споры грибов и вирусы, а также образцы материалов, таких как минеральные частицы, микропластик и биоуголь», — пояснил доктор Су. The FE-SEM способен создавать высокодетализированные трёхмерные структуры поверхности твёрдых образцов. Благодаря сканирующему детектору пропускания он также может выявлять внутреннюю структуру тонких образцов. Кроме того, встроенный высокопроизводительная EDS (энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия) позволяет проводить качественный и полуколичественный элементный анализ на поверхности образцов. К 2023 году их предыдущие СЭМ (экологический СЭМ и настольный СЭМ) больше не могли удовлетворять расту...

Натрий-ионные аккумуляторы (SIB) привлекают внимание как экономически эффективная альтернатива литий-ионным аккумуляторам благодаря высокому содержанию натрия в земной коре (2,6% против 0,0065% для лития). Несмотря на это, SIB все еще отстают по плотности энергии, что подчеркивает необходимость в электродных материалах с высокой емкостью. Твердый углерод является сильным кандидатом на использование анодов SIB благодаря своему низкому потенциалу накопления натрия и высокой емкости. Однако такие факторы, как распределение микродоменов графита, закрытые поры и концентрация дефектов, существенно влияют на начальную кулоновскую эффективность (ICE) и стабильность. Стратегии модификации имеют ограничения. Легирование гетероатомами может повысить емкость, но снизить ICE. Традиционный метод CVD способствует формированию закрытых пор, но его недостатком являются медленное разложение метана, длительные циклы и накопление дефектов. Команда профессора Янь Юй из Китайского университета науки и технологий (USTC) использовали Сканирующий электронный микроскоп CIQTEK (СЭМ) для исследования морфологии различных твёрдых углеродных материалов. Группа разработала метод химического осаждения из газовой фазы (CVD) с использованием катализатора, способствующий разложению CH₄ и регулированию микроструктуры твёрдого углерода. Катализаторы на основе переходных металлов, такие как Fe, Co и Ni, эффективно снижают энергетический барьер разложения CH₄, тем самым повышая эффективность и сокращая время осаждения. Однако Co и Ni, как правило, вызывали чрезмерную графитизацию осажденного углерода, образуя вытянутые графитоподобные структуры как в поперечном, так и в толщинном направлениях, что затрудняло накопление и транспорт ионов натрия. В противоположность этому, Fe способствовало правильной перегруппировке углерода, что приводило к оптимизации микроструктуры с меньшим количеством дефектов и хорошо развитыми графитовыми доменами. Эта оптимизация снижала необратимое накопление натрия, повышала начальную кулоновскую эффективность (ICE) и увеличивала доступность обратимых центров накопления Na⁺. В результате оптимизированный образец твердого углерода (HC-2) достиг впечатляющей обратимой емкости 457 мАч г⁻¹ и высокого значения ICE 90,6%. Более того, рентгеновская дифракция in situ и рамановская спектроскопия in situ подтвердили механизм хранения натрия, основанный на адсорбции, интеркаляции и заполнении пор. Исследование было опубликовано в журнале Современные функциональные материалы под названием: Технология химического осаждения из паровой фазы с использованием катализатора для получения твердого углерода с большим количеством закрытых пор для высокопроизводительных натрий-ионных аккумуляторов. Как показано на рисунке 1а, твёрдый углерод был синтезирован методом химического осаждения из газовой фазы (CVD) с использованием каталитически активного вещества, используя коммерческий пористый углерод в качестве прекурсора и метан (CH₄) в качестве исходного газа. На рисунке 1d показан...

Группа профессора Лай Юэкуна из Университета Фучжоу провела инновационное исследование, удовлетворяющее острую потребность в прочных адгезионных гидрогелях для таких областей, как носимые датчики, мягкая робототехника, тканевая инженерия и раневые повязки. В настоящее время адгезионные материалы для интерфейсов сталкиваются с двумя основными техническими проблемами: во-первых, с трудностями в достижении быстрого и обратимого перехода из адгезивного состояния в неадгезивное; во-вторых, с низкими адгезионными характеристиками в многожидкостных средах. Недавно команда провела углубленные исследования с использованием Сканирующий электронный микроскоп CIQTEK . Гидрогель PANC/T был синтезирован из акриламида (AAm), N-изопропилакриламида (NIPAM), мицеллярного раствора, состоящего из додецилсульфата натрия/метилоктадецилметакрилата/хлорида натрия (SDS/OMA/NaCl) и фосфорновольфрамовой кислоты (PTA). Динамическое взаимодействие цепей PNIPAM с SDS обеспечивало адгезию и разделение по мере необходимости. Дальнейшее замачивание в растворе Fe³⁺ приводило к образованию гидрогеля PANC/T-Fe, обеспечивающего прочную адгезию в различных влажных средах. Это привело к разработке интеллектуального адгезионного гидрогеля с быстрой реакцией, способного к контролируемой адгезии и разделению при различных условиях влажности. Исследование было опубликовано в Современные функциональные материалы под названием «Контролируемые температурой адгезионные гидрогели с замечательными свойствами влажной адгезии, основанными на динамических межцепочечных взаимодействиях». Синтез и структурные характеристики контролируемого адгезивного гидрогеля Гидрогель PANC/T-Fe синтезирован путем сополимеризации гидрофильного AAm, амфифильного NIPAM и гидрофобного OMA. PTA действует как сшивающий агент, образуя водородные связи с аминогруппами полимерных цепей для создания стабильной сети. Группа обнаружила, что взаимодействия между NIPAM и SDS имеют решающее значение для термочувствительной адгезии гидрогеля. При более низких температурах SDS кристаллизуется и прилипает к цепям PNIPAM, препятствуя взаимодействию адгезивных функциональных групп с субстратами и снижению адгезии. С повышением температуры кристаллы SDS плавятся, улучшая контакт между адгезивными группами и субстратами и значительно увеличивая адгезию. PTA усиливает адгезию при более высоких температурах за счет физического взаимодействия с аминогруппами полимера; это взаимодействие ослабевает при нагревании, размягчая гидрогель и создавая больше адгезионных участков. Динамическое регулирование между полимерными цепями обеспечивает обратимую адгезию по требованию. Рисунок 1. Синтез гидрогеля и механизм обратимой влажной адгезии. Механизм регулирования температуры адгезионных свойств Сравнительные эксперименты подтвердили, что синергетический эффект NIPAM и мицеллярного раствора является ключевым фактором температурно-чувствительной адгезии гидрогеля. Результаты дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) показывают, что температу...

АСЭлектронный микроскоп для консервирования (СЭМ)мощный микроскоп, который использует высокоэнергетический электронный луч для сканирования поверхности образца, улавливая сигналы, испускаемые или рассеиваемые электронами, для создания изображений образца с высоким разрешением поверхность. СЭМ может увеличивать изображения в тысячи и десятки тысяч раз, открывая микроскопический мир, который невоспринимается невооруженным глазом. ПодCIQTEKСканирующий электронный микроскоп, мы можем наблюдать тонкую текстильную структуруклетки кожи ящерицы, которыйпозволяет визуально исследовать структурные характеристики кристаллических пластинок в коже, такие как их размер, длина и расположение. Эти изображения не только радуют глаз, но и дают ученым важные подсказки для интерпретации свойств материалов, механизмов заболеваний и функций биологических тканей.Цифры1. Уltrastructure кожи ящерицы/30 кВ/STEMВ области электронной науки СЭМ помогает инженерам детально исследовать крошечные паяные соединения и проводники на печатных платах, чтобы гарантировать точность и надежность технологии. В материаловедении СЭМ может использоваться для анализа поверхностей изломов металлических сплавов, оптимизации промышленного дизайна и технологии обработки. В биологических приложениях СЭМ может отображать поверхностную структуру бактерий и даже наблюдать взаимодействия между вирусами и клетками-хозяевами. Цифры2. СЭМ3200/Обычный чип2/10 кВ/ЭТДSEM — это не просто машина; это скорее дотошный детектив, который помогает нам раскрывать микроскопические секреты природы и созданных человеком объектов, обеспечивая мощную поддержку научных исследований и технологических инноваций. Благодаря SEM ученые могут лучше понять природу материалов, структуру биологических тканей и суть различных сложных явлений, расширяя границы наших знаний. Распространенные заблуждения о SEM: 1. Являются ли изображения, полученные с помощью СЭМ, истинными по цвету? СЭМ создает черно-белые изображения, поскольку они являются результатом взаимодействия электронов с образцом, а не световых волн. Цветные изображения СЭМ, которые обычно видны, подвергаются постобработке с использованием цифровых методов окраски для различения различных структур или улучшения визуальных эффектов. 2. Всегда ли большее увеличение лучше? Хотя СЭМ может обеспечить чрезвычайно высокое увеличение, не все исследования требуют максимального увеличения. Чрезмерное увеличение за пределами масштаба характеристик образца не только увеличивает время сканирования, но и может привести к увеличению нерелевантной информации. 3. Может ли СЭМ видеть атомы? Хотя СЭМ обеспечивает высокое разрешение, он часто не может достичь уровня наблюдения отдельных атомов. Для наблюдения структур в атомном масштабе обычно требуются просвечивающие электронные микроскопы (ПЭМ) или сканирующие туннельные микроскопы (СТМ). 4. Подходит ли СЭМ только для твердых и неживых образцов? Хотя СЭМ изначально был разработан для твердых материалов, современные технологии позволяют та...

Команда профессора Ян Ю в USTC использовала the CIQTEK СконсервированиеЭлектронМмикроскоп СЭМ3200 для изучения морфологии после циклирования. Разработан аморфный углерод с контролируемыми дефектами в качестве материала-кандидата для искусственного слоя интерфейса, уравновешивающего калиефильность и каталитическую активность. Исследовательская группа подготовила серию углеродных материалов с различной степенью дефектов (обозначенных как SC-X, где X представляет собой температуру карбонизации) путем регулирования температуры карбонизации. Исследование показало, что SC-800 с чрезмерным количеством дефектов вызывал существенное разложение электролита, что приводило к неравномерной пленке SEI и сокращению срока службы цикла. SC-2300 с наименьшим количеством дефектов имел недостаточное сродство к калию и легко индуцировал рост дендритов калия. SC-1600, который обладал локально упорядоченным углеродным слоем, демонстрировал оптимизированную структуру дефектов, достигая наилучшего баланса между калийфильностью и каталитической активностью. Он мог регулировать разложение электролита и образовывать плотную и однородную пленку SEI. Экспериментальные результаты показали, что SC-1600@K демонстрирует долговременную циклическую стабильность до 2000 часов при плотности тока 0,5 мА см-2 и емкостью 0,5 мАч см-2. Даже при более высокой плотности тока (1 мА см-2) и емкость (1 мАч см-2), он сохранил превосходные электрохимические характеристики со стабильными циклами, превышающими 1300 часов. При тестировании полного элемента в сочетании с положительным электродом PTCDA он сохранил 78% емкости после 1500 циклов при плотности тока 1 А/г, продемонстрировав выдающуюся стабильность цикла. Это исследование под названием«Балансировка калийфильности и каталитической активности искусственного интерфейсного слоя для бездендритных натрий/калий-металлических батарей»,был опубликован вПродвинутые материалы.Рисунок 1:Представлены результаты анализа микроструктуры образцов углерода (SC-800, SC-1600 и SC-2300), приготовленных при различных температурах карбонизации. С помощью таких методов, как рентгеновская дифракция (XRD), спектроскопия Рамана, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS) и широкоугольное рентгеновское рассеяние (WAXS), были проанализированы кристаллическая структура, уровень дефектов и легирование кислородом и азотом этих образцов. Результаты показали, что с повышением температуры карбонизации дефекты в углеродных материалах постепенно уменьшались, а кристаллическая структура становилась более упорядоченной. Рисунок 2:Распределение плотности тока во время роста металлического калия на различных композитных отрицательных электродах было проанализировано с помощью моделирования методом конечных элементов. Результаты моделирования показали, что композитный электрод SC-1600@K продемонстрировал равномерное распределение тока во время осаждения калия, что помогло эффективно подавить рост дендритов. Кроме того, модуль Юнга слоя SEI был измерен с помощью атомно-сил...