Applicazioni

Cos'è una frattura del metallo? Quando un metallo si rompe sotto forze esterne, lascia dietro di sé due superfici corrispondenti chiamate "superfici di frattura" o "facce di frattura". La forma e l'aspetto di queste superfici contengono informazioni importanti sul processo di frattura. Osservando e studiando la morfologia della superficie di frattura, possiamo analizzare le cause, le proprietà, le modalità e i meccanismi della frattura. Fornisce inoltre informazioni dettagliate sulle condizioni di stress e sulla velocità di propagazione delle cricche durante la frattura. Similmente ad un'indagine "sul posto", la superficie della frattura preserva l'intero processo di frattura. Pertanto, l'esame e l'analisi della superficie della frattura è un passaggio e un metodo cruciale nello studio delle fratture metalliche. Il microscopio elettronico a scansione, con la sua ampia profondità di campo e alta risoluzione, è stato ampiamente utilizzato nel campo dell'analisi delle fratture. L'applicazione del microscopio elettronico a scansionepe nell'analisi della frattura dei metalli Le fratture dei metalli possono verificarsi in varie modalità di guasto. In base al livello di deformazione prima della frattura, possono essere classificati come frattura fragile, frattura duttile o una miscela di entrambe. Diverse modalità di frattura mostrano morfologie microscopiche caratteristiche e la caratterizzazione CIQTEK al microscopio elettronico a scansione può aiutare i ricercatori ad analizzare rapidamente le superfici di frattura. Frattura duttile La frattura duttile si riferisce alla frattura che si verifica dopo una notevole quantità di deformazione nel componente e la sua caratteristica principale è il verificarsi di un'evidente deformazione plastica macroscopica. L'aspetto macroscopico è a coppa-cono o di taglio con superficie di frattura fibrosa, caratterizzata da fossette. Come mostrato nella Figura 1, su microscala, la superficie della frattura è costituita da piccoli micropori a forma di coppa chiamati fossette. Le fossette sono microvuoti formati dalla deformazione plastica localizzata nel materiale. Si nucleano, crescono e si uniscono, portando infine alla frattura e lasciando tracce sulla superficie della frattura. Figura 1: Superficie di frattura duttile del metallo/10 kV/Inlen Frattura fragile La frattura fragile si riferisce alla frattura che si verifica senza una deformazione plastica significativa nel componente. Il materiale subisce una deformazione plastica minima o nulla prima della frattura. Macroscopicamente appare cristallino e microscopicamente può presentare fratture intergranulari, fratture di clivaggio o fratture di quasi-clivaggio. Come mostrato nella Figura 2, si tratta di una superficie di frattura mista fragile-duttile del metallo. Nella regione della frattura duttile si possono osservare fossette evidenti. Nella regione della frattura fragile, la frattura fragile intergranulare si verifica lungo diversi orientamenti cristallografici. ...

Il foglio di rame e litio ad alte prestazioni è uno dei materiali chiave per le batterie agli ioni di litio ed è strettamente correlato alle prestazioni della batteria. Con la crescente domanda di maggiore capacità, maggiore densità e ricarica più rapida nei dispositivi elettronici e nei veicoli a nuova energia, sono aumentati anche i requisiti per i materiali delle batterie. Per ottenere migliori prestazioni della batteria, è necessario migliorare gli indicatori tecnici complessivi del foglio di litio-rame, inclusa la qualità della superficie, le proprietà fisiche, la stabilità e l'uniformità. Analisi della microstruttura utilizzando la tecnica del microscopio elettronico a scansione-EBSD Nella scienza dei materiali, la composizione e la microstruttura determinano le proprietà meccaniche. Microscopio elettronico a scansione(SEM) è uno strumento scientifico comunemente utilizzato per la caratterizzazione superficiale dei materiali, consentendo l'osservazione della morfologia superficiale della lamina di rame e della distribuzione dei grani. Inoltre, la diffrazione di elettroni retrodiffusi (EBSD) è una tecnica di caratterizzazione ampiamente utilizzata per analizzare la microstruttura dei materiali metallici. Configurando un rilevatore EBSD su un microscopio elettronico a scansione a emissione di campo, i ricercatori possono stabilire la relazione tra elaborazione, microstruttura e proprietà meccaniche. La figura seguente mostra la morfologia superficiale del foglio di rame elettrolitico catturato dal CIQTEK SEM5000 a emissione di campo Superficie liscia in lamina di rame/2kV/ETD Superficie opaca in lamina di ramee/2kV/ETD Quando la superficie del campione è sufficientemente piatta, è possibile ottenere l'imaging a contrasto del canale elettronico (ECCI) utilizzando il rilevatore di retrodiffusione SEM. L'effetto di canalizzazione degli elettroni si riferisce ad una significativa riduzione della riflessione degli elettroni dai punti del reticolo cristallino quando il fascio di elettroni incidente soddisfa la condizione di diffrazione di Bragg, consentendo a molti elettroni di penetrare nel reticolo e mostrare un effetto di "canalizzazione". Pertanto, per i materiali policristallini piatti lucidati, l'intensità degli elettroni retrodiffusi dipende dall'orientamento relativo tra il fascio di elettroni incidente e i piani cristallini. I grani con un disorientamento maggiore produrranno segnali elettronici retrodiffusi più forti e un contrasto più elevato, consentendo la determinazione qualitativa della distribuzione dell'orientamento dei grani attraverso ECCI. Il vantaggio dell'ECCI risiede nella sua capacità di osservare un'area più ampia sulla superficie del campione. Pertanto, prima dell'acquisizione EBSD, l'imaging ECCI può essere utilizzato per una rapida caratterizzazione macroscopica della microstruttura sulla superficie del campione, inclusa l'osservazione della dimensione dei grani, dell'orientamento cristallografico, delle zone di deformaz...

Riassunto: Il biossido di titanio, ampiamente noto come bianco di titanio, è un importante pigmento inorganico bianco ampiamente utilizzato in vari settori come rivestimenti, plastica, gomma, fabbricazione della carta, inchiostri e fibre. Gli studi hanno dimostrato che il fisico e le proprietà chimiche del biossido di titanio, come le prestazioni fotocatalitiche, il potere coprente e la disperdibilità, sono strettamente correlate alla sua area superficiale specifica e alla struttura dei pori. L'utilizzo di tecniche di adsorbimento statico del gas per la caratterizzazione precisa di parametri come l'area superficiale specifica e la distribuzione delle dimensioni dei pori del biossido di titanio può essere impiegato per valutarne la qualità e ottimizzare le sue prestazioni in applicazioni specifiche, migliorando così ulteriormente la sua efficacia in vari campi. Informazioni sul biossido di titanio: Il biossido di titanio è un pigmento inorganico bianco vitale composto principalmente da biossido di titanio. Parametri quali colore, dimensione delle particelle, area superficiale specifica, disperdibilità e resistenza agli agenti atmosferici determinano le prestazioni del biossido di titanio in diverse applicazioni, dove l'area superficiale specifica è uno dei parametri chiave. La caratterizzazione specifica dell'area superficiale e della dimensione dei pori aiuta a comprendere la disperdibilità del biossido di titanio, ottimizzandone così le prestazioni in applicazioni quali rivestimenti e plastica. Il biossido di titanio con un'elevata area superficiale specifica tipicamente mostra un potere coprente e un potere colorante più forti. Inoltre, la ricerca ha indicato che quando il biossido di titanio viene utilizzato come supporto catalitico, una dimensione dei pori più grande può aumentare la dispersione dei componenti attivi e migliorare l'attività catalitica complessiva, mentre una dimensione dei pori più piccola aumenta la densità dei siti attivi, favorendo nel migliorare l’efficienza della reazione. Pertanto, regolando la struttura dei pori del biossido di titanio, è possibile migliorare le sue prestazioni come supporto catalitico. In sintesi, la caratterizzazione dell'area superficiale specifica e della distribuzione delle dimensioni dei pori non solo aiuta a valutare e ottimizzare le prestazioni del biossido di titanio in varie applicazioni, ma funge anche da importante mezzo di controllo qualità nel processo di produzione. Caratterizzazione precisa del titanio il biossido consente una migliore comprensione e utilizzo delle sue proprietà uniche per soddisfare i requisiti in diversi campi di applicazione. Esempi di applicazione delle tecniche di adsorbimento di gas nella caratterizzazione del biossido di titanio: 1. Caratterizzazione dell'area superficiale specifica e distribuzione delle dimensioni dei pori del biossido di titanio per catalizzatori DeNOx La riduzione catalitica selettiva (SCR) è una delle tecnologie di denitrificazione dei gas di...

Nell'affascinante mondo della natura, le lucertole sono famose per la loro straordinaria capacità di cambiare colore. Queste tonalità vibranti non solo attirano la nostra attenzione, ma svolgono anche un ruolo cruciale nella sopravvivenza e nella riproduzione delle lucertole. Ma quali principi scientifici sono alla base di questi colori abbaglianti? Questo articolo, insieme al prodotto CIQTEK microscopio elettronico a scansione a emissione di campo (SEM), mira a esplorare il meccanismo alla base della capacità di cambiare colore delle lucertole. Sezione 1: Meccanismo di colorazione della lucertola 1.1 Ccategorie basate sui meccanismi di formazione: Pigmented Colori e Sstrutturale Ccolores In naturae, i colori animali possono essere divisi in due categorie in base ai loro meccanismi di formazione: Pigmented Colori e Scolori strutturalicolori. I Ccolori pigmentati sono prodotti dai cambiamenti nella concentrazione dei pigmenti e dall'effetto additivo di diversi colori, simile al principio dei "colori primari". Colori strutturali, d'altra parte, sono generati dalla riflessione della luce da componenti fisiologici finemente strutturati, risultando in diverse lunghezze d'onda della luce riflessa. Il principio alla base dei colori strutturali si basa principalmente su principi ottici. 1.2 Struttura delle scaglie di lucertola: approfondimenti microscopici dall'imaging SEM Le immagini seguenti (Figure 1-4) raffigurano la caratterizzazione degli iridofori nelle cellule della pelle di lucertola utilizzando g CIQTEK Microscopio elettronico a scansione a emissione di campo SEM5000Pro. Gli iridofori mostrano una disposizione strutturale simile ai reticoli di diffrazione e ci riferiamo a queste strutture come piastre cristalline. Le piastre cristalline possono riflettere e diffondere la luce di diverse lunghezze d'onda. Sezione 2: Influenza ambientale sul cambiamento di colore 2.1 Mimetizzazione: adattamento all'ambiente circostante La ricerca ha rivelato che i cambiamenti nella dimensione, nella spaziatura e nell'angolo delle placche cristalline negli iridofori delle lucertole possono alterare la lunghezza d'onda della luce diffusa e riflessa dalla loro pelle. Questa osservazione è di notevole importanza per lo studio dei meccanismi alla base del cambiamento di colore nella pelle delle lucertole. 2.2 Imaging ad alta risoluzione: Caratterizzazione delle cellule della pelle di lucertola La caratterizzazione delle cellule della pelle di lucertola utilizzando un microscopio Sinscatolamento Eelettronico M consente un esame visivo delle caratteristiche strutturali del cristallino placche nella pelle, come dimensioni, lunghezza e disposizione. Cifre1. ultrastruttura della pelle di lucertola/30 kV/STEM Cifre2. ultrastruttura della pelle di lucertola/30 kV/STEM Cifre3. ultrastruttura della pelle di lucertola/30 kV/STEM Cifre4. ultrastruttura della pelle di lucertola/30 kV/STEM Sezione 3: Progressi nella ricerca sulla colorazione delle lucertole con CIQTEK Emissione di...

Il sensore di spin elettronico ha un'elevata sensibilità e può essere ampiamente utilizzato per rilevare varie proprietà fisiche e chimiche, come campo elettrico, campo magnetico, dinamica molecolare o proteica, nuclei o altre particelle, ecc. Questi vantaggi unici e potenziali applicazioni rendono il sensore basato sullo spin sensori una direzione di ricerca calda.  Sc 3 C 2 @C 80 , con il suo spin elettronico altamente stabile protetto da una gabbia di carbonio, è adatto per il rilevamento dell'adsorbimento di gas all'interno di materiali porosi. Py-COF è un materiale per strutture organiche porose emerso di recente con proprietà di adsorbimento uniche. Viene sintetizzato utilizzando blocchi costitutivi di autocondensazione con gruppi formile e amminico e la sua dimensione teorica dei pori è 1,38 nm. Pertanto, un'unità metallofullerene  Sc 3 C 2 @C 80  (con una dimensione di circa 0,8 nm) può entrare in un poro su scala nanometrica di Py-COF.   Il ricercatore Wang dell'Istituto di Chimica, Accademia delle Scienze, ha sviluppato un sensore di nano spin basato sul metallofullerene per rilevare l'adsorbimento di gas all'interno di strutture organiche porose. Il metallofullerene paramagnetico,  Sc 3 C 2 @C 80 , è incorporato nei pori su scala nanometrica di una struttura organica covalente a base di pirene (Py-COF). La spettroscopia EPR ( CIQTEK EPR200-Plus ) viene utilizzata per registrare i segnali EPR della   sonda spin  Sc 3 C 2 @C 80 incorporata per N 2 , CO, CH 4 , CO 2 , C 3 H 6 e C 3 H 8  adsorbito all'interno di Py-COF. Lo studio rivela che i segnali EPR di  Sc 3 C 2 @C 80 incorporati  mostrano una dipendenza regolare dalle prestazioni di adsorbimento del gas di Py-COF. I risultati della ricerca sono pubblicati su Nature Communications con il titolo " Sensore nano-spin incorporato per il sondaggio in situ dell'adsorbimento di gas all'interno di strutture organiche porose " .   Utilizzando Sc 3 C 2 @C 80 come sonda di spin molecolare per studiare le prestazioni di adsorbimento del gas di PyOF    Nello studio, gli autori hanno utilizzato un metallofullerene paramagnetico,  Sc 3 C 2 @C 80  (dimensione di circa 0,8 nm), come sonda di spin incorporata in una nanogabbia a struttura organica covalente a base di pirene (Py-COF) per rilevare l'adsorbimento di gas nel Py -COF. Le prestazioni di adsorbimento dei  gas N 2 , CO, CH 4 , CO 2 , C 3 H 6 , e C 3 H 8  in Py-COF sono state studiate monitorando la  risonanza paramagnetica elettronica Sc 3 C 2 @C 80  E incorporata (EPR) segnale. Lo studio ha dimostrato che il segnale EPR di  Sc 3 C 2 @C 80 era sistematicamente correlato alle prestazioni di adsorbimento del gas di Py-COF. Inoltre, a differenza delle tradizionali misurazioni dell’isoterma di adsorbimento, questo sensore di spin impiantabile su scala nanometrica ha consentito  il monitoraggio dell’adsorbimento e del desorbimento del gas i...

Pubblicazioni di ricerca  Catalisi applicata B: Ambientale: doping S 2 che induce difetti doppi anionici autoadattanti in ZnSn(OH) 6 per una fotoattività altamente efficiente.  Applicazione della serie CIQTEK EPR200  -Plus  AFM: attivazione simultanea di CO 2  e H 2 O tramite un singolo atomo di Cu integrato e un doppio sito di N posti vacanti per una migliore fotoproduzione di CO. Applicazione della serie CIQTEK EPR200  -Plus   Sfondo​   Nel secolo scorso, con la massiccia crescita della popolazione e la continua espansione su scala industriale, grandi quantità di energia fossile tradizionale come petrolio, carbone e gas naturale sono state bruciate, causando problemi come carenza di risorse e inquinamento ambientale. Come risolvere questi problemi è sempre stata la direzione della ricerca. Con l’introduzione di politiche come il “carbon peaking” e la “carbon neutrality”, le risorse limitate non possono più soddisfare le crescenti esigenze di sviluppo delle persone, ed è di grande importanza cercare una soluzione sostenibile. Gli scienziati si sono concentrati su molte fonti energetiche sostenibili. Tra le fonti di energia pulita come l’energia solare, l’energia eolica, l’energia idroelettrica, l’energia geotermica e l’energia delle maree, l’energia solare si distingue per la sua energia pulita, rinnovabile ed enorme. Come sfruttare appieno l'energia solare e risolvere le carenze energetiche e ridurre le emissioni inquinanti applicandole al degrado degli inquinanti è diventata una direzione di ricerca in cui sono impegnati i ricercatori. Attualmente, i materiali fotocatalitici sono grosso modo suddivisi in due categorie: fotocatalizzatori a semiconduttori inorganici e fotocatalizzatori a semiconduttori organici. I fotocatalizzatori a semiconduttore inorganici includono principalmente: ossidi metallici, nitruri metallici e solfuri metallici; i fotocatalizzatori di semiconduttori organici includono: gC3N4 , polimeri covalenti lineari, polimeri porosi covalenti, strutture organiche covalenti e triazine covalenti Struttura organica. Basati sul principio della fotocatalisi, i semiconduttori fotocatalitici vengono utilizzati nella scissione fotocatalitica dell'acqua, nella riduzione fotocatalitica dell'anidride carbonica, nella degradazione fotocatalitica degli inquinanti, nella sintesi organica fotocatalitica e nella produzione fotocatalitica dell'ammoniaca. Electron paramagnetic resonance (EPR) technology is currently the only method that can directly, in-situ, and non-destructively detect unpaired electrons. EPR technology can directly detect vacancies (oxygen vacancies, nitrogen vacancies, sulfur vacancies, etc.) and doped electrons in photocatalytic materials. The valence state of heterotransition metals. In addition, EPR technology can also detect free radicals such as e-, h+, •OH, O2•-, 1O2, SO3•- generated on the surface of the photocatalyst.   EPR Technology Test Examples   CN (Cu1/N2CV-C...

I setacci molecolari sono alluminosilicati idrati sintetizzati artificialmente o zeoliti naturali con proprietà di setacciatura molecolare. Hanno pori di dimensioni uniformi e canali e cavità ben disposti nella loro struttura. Setacci molecolari con diverse dimensioni dei pori possono separare molecole di diverse dimensioni e forme. Possiedono funzioni come adsorbimento, catalisi e scambio ionico, che danno loro enormi potenziali applicazioni in vari campi come l'ingegneria petrolchimica, la protezione ambientale, la biomedicina e l'energia.   Nel 1925 fu segnalato per la prima volta l' effetto di separazione molecolare della zeolite e la zeolite acquisì un nuovo nome: setaccio molecolare . Tuttavia, la dimensione ridotta dei pori dei setacci molecolari della zeolite ne limitava il campo di applicazione, pertanto i ricercatori hanno rivolto la loro attenzione allo sviluppo di materiali mesoporosi con dimensioni dei pori più grandi. I materiali mesoporosi (una classe di materiali porosi con dimensioni dei pori comprese tra 2 e 50 nm) hanno un'area superficiale estremamente elevata, strutture dei pori ordinate regolarmente e dimensioni dei pori regolabili in continuo. Fin dalla loro nascita, i materiali mesoporosi sono diventati una delle frontiere interdisciplinari.   Per i setacci molecolari, la dimensione e la distribuzione delle dimensioni delle particelle sono parametri fisici importanti che influiscono direttamente sulle prestazioni e sull'utilità del processo del prodotto, in particolare nella ricerca sui catalizzatori. La dimensione della grana dei cristalli, la struttura dei pori e le condizioni di preparazione dei setacci molecolari hanno effetti significativi sulle prestazioni del catalizzatore. Pertanto, l'esplorazione dei cambiamenti nella morfologia dei cristalli dei setacci molecolari, il controllo preciso della loro forma e la regolazione e il miglioramento delle prestazioni catalitiche sono di grande importanza e sono sempre stati aspetti importanti della ricerca sui setacci molecolari. La microscopia elettronica a scansione fornisce importanti informazioni microscopiche per studiare il rapporto struttura-prestazioni dei setacci molecolari, aiutando a guidare l'ottimizzazione della sintesi e il controllo delle prestazioni dei setacci molecolari.   Il setaccio molecolare ZSM-5 ha una struttura MFI. La selettività del prodotto, la reattività e la stabilità dei catalizzatori a setaccio molecolare di tipo MFI con diverse morfologie cristalline possono variare a seconda della morfologia.   Figura 1 (a) Topologia dello scheletro della IFM   Di seguito sono riportate le immagini del setaccio molecolare ZSM-5 catturate utilizzando il microscopio elettronico a scansione a emissione di campo ad alta risoluzione CIQTEK SEM5000X .   Figura 1(b) Setaccio molecolare ZSM-5/500 V/obiettivo In SBA-15 è un comune materiale mesoporoso a base di silicio con una struttura bidimensionale dei pori esagonali, con dimensioni d...

Gli adsorbenti porosi svolgono un ruolo importante nei campi della purificazione ambientale, dello stoccaggio energetico e della conversione catalitica grazie alla loro struttura e proprietà porose uniche. Gli adsorbenti porosi solitamente hanno un'elevata area superficiale specifica e una ricca distribuzione dei pori, che possono interagire efficacemente con le molecole nel gas o nel liquido. L'uso del metodo di adsorbimento statico del gas per caratterizzare accuratamente parametri come BET e distribuzione dei pori può aiutare a comprendere più a fondo le proprietà e le prestazioni di adsorbimento degli adsorbenti porosi.     BET e P ore D istribuzione di adsorbenti porosi    Gli adsorbenti porosi sono un tipo di materiale con un'elevata area superficiale specifica e una ricca struttura dei pori, in grado di catturare e fissare le molecole nel gas o nel liquido attraverso l'adsorbimento fisico o chimico. Ne esistono molti tipi, inclusi adsorbenti porosi inorganici (carbone attivo, gel di silice, ecc.), adsorbenti polimerici organici (resine a scambio ionico, ecc.), polimeri di coordinazione (MOF, ecc.) e adsorbenti porosi compositi, ecc.   Una conoscenza approfondita delle proprietà fisiche degli adsorbenti porosi è fondamentale per ottimizzare le prestazioni ed espandere le aree di applicazione. Le direzioni applicative dell'analizzatore di superficie e porosimetria BET nel settore degli adsorbenti porosi includono principalmente il controllo di qualità, la ricerca e lo sviluppo di nuovi materiali, l'ottimizzazione dei processi di separazione, ecc. Testando accuratamente l'area superficiale specifica e la distribuzione dei pori, le prestazioni degli adsorbenti porosi può essere migliorato in modo mirato per soddisfare esigenze applicative specifiche e migliorare l'adsorbimento selettivo delle molecole bersaglio.    In sintesi, analizzare l’area superficiale specifica e la distribuzione dei pori degli adsorbenti porosi attraverso la caratterizzazione dell’adsorbimento del gas è utile per valutare la capacità, la selettività e l’efficienza di adsorbimento ed è di grande importanza nel promuovere lo sviluppo di nuovi adsorbenti ad alta efficienza.    Caratterizzazione delle proprietà di adsorbimento del gas dei materiali MOF   I materiali per strutture metallo-organiche (MOF) sono diventati un nuovo tipo di materiale adsorbente che ha attirato molta attenzione grazie alla sua elevata porosità, ampia area superficiale specifica, struttura regolabile e facile funzionalizzazione. Attraverso la regolazione sinergica della modificazione dei gruppi funzionali e della regolazione della dimensione dei pori, le prestazioni di cattura e separazione della CO2 dei materiali MOF possono essere migliorate in una certa misura.    UiO-66 è un adsorbente MOF ampiamente utilizzato, spesso utilizzato nell'adsorbimento di gas, reazioni catalitiche, separazione molecolare e altri campi. Quello che segue...