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O pó do medicamento é o corpo principal da maioria das formulações de medicamentos, e sua eficácia depende não apenas do tipo de medicamento, mas também, em grande medida, das propriedades do pó que compõe o agente, incluindo tamanho das partículas, forma, propriedades de superfície e outros tipos de parâmetros. A área superficial específica e a estrutura do tamanho dos poros dos pós de medicamentos estão relacionadas às propriedades das partículas de pó, como tamanho de partícula, higroscopicidade, solubilidade, dissolução e compactação, que desempenham um papel importante nas capacidades de purificação, processamento, mistura, produção e embalagem de farmacêuticos.   Além disso, a validade, taxa de dissolução, biodisponibilidade e eficácia dos medicamentos também dependem da área superficial específica do material. De modo geral, quanto maior a área superficial específica dos pós farmacêuticos dentro de uma determinada faixa, mais rápida a dissolução e a taxa de dissolução serão correspondentemente aceleradas, o que garante a distribuição uniforme do conteúdo do medicamento; no entanto, uma área superficial específica muito grande levará à adsorção de mais água, o que não conduz à preservação e estabilidade da eficácia do medicamento. Portanto, testes precisos, rápidos e eficazes da área superficial específica de pós farmacêuticos sempre foram uma parte indispensável e crítica da pesquisa farmacêutica.   Estudo de caso de aplicação de CIQTEK em pó farmacêutico   Combinamos os casos reais de caracterização de diferentes materiais em pó de medicamentos para mostrar claramente os métodos e a aplicabilidade desta tecnologia para caracterizar as propriedades físicas de diferentes superfícies de medicamentos e, em seguida, fazer algumas análises básicas sobre a data de validade, taxa de dissolução e eficácia dos medicamentos, e ajudar a indústria farmacêutica a se desenvolver com alta qualidade.    O analisador específico de superfície e tamanho de poros da série V-Sorb X800 é um instrumento de alto rendimento, rápido e econômico, que pode realizar testes rápidos de áreas de superfície específicas de produtos acabados de entrada e saída, análise de distribuição de tamanho de poros, controle de qualidade, ajuste de parâmetros de processo e previsão do desempenho do medicamento, etc.   Analisador automático de área de superfície e porosimetria BET Série CIQTEK EASY-V     SEM CIQTEK   1、Microscópio eletrônico de varredura e analisador específico de superfície e tamanho de poros em dispersão de montmorilonita   A montmorilonita é obtida a partir da purificação e processamento da bentonita, que apresenta vantagens únicas em farmacologia devido à sua estrutura cristalina especial com boa capacidade de adsorção, capacidade de troca catiônica e absorção de água e capacidade de intumescimento. Por exemplo: como API, síntese de medicamentos, excipientes farmacêuticos, etc.   A montmorilonita possui estrutu...

Materiais metálicos são materiais com propriedades como brilho, ductilidade, fácil condutividade e transferência de calor. Geralmente é dividido em dois tipos: metais ferrosos e metais não ferrosos. Os metais ferrosos incluem ferro, cromo, manganês, etc. Até agora, o ferro e o aço ainda dominam a composição das matérias-primas industriais. Muitas empresas siderúrgicas e institutos de pesquisa utilizam as vantagens exclusivas do SEM para resolver problemas encontrados na produção e para auxiliar na pesquisa e desenvolvimento de novos produtos. A microscopia eletrônica de varredura com acessórios correspondentes tornou-se uma ferramenta favorável para a indústria siderúrgica e metalúrgica realizar pesquisas e identificar problemas no processo produtivo. Com o aumento da resolução e automação do SEM, a aplicação do SEM na análise e caracterização de materiais está se tornando cada vez mais difundida.   A análise de falhas é uma nova disciplina que foi popularizada por empresas militares para pesquisar acadêmicos e empresas nos últimos anos. A falha de peças metálicas pode levar à degradação do desempenho da peça em casos menores e a acidentes de segurança em casos maiores. Localizar as causas da falha através da análise de falhas e propor medidas eficazes de melhoria são passos essenciais para garantir a operação segura do projeto. Portanto, aproveitar ao máximo as vantagens da microscopia eletrônica de varredura dará uma grande contribuição para o progresso da indústria de materiais metálicos.     01 Observação por microscópio eletrônico de fratura por tração de peças metálicas        A fratura sempre ocorre na parte mais fraca do tecido metálico e registra muitas informações valiosas sobre todo o processo de fratura, por isso a observação e o estudo da fratura sempre foram enfatizados no estudo da fratura. A análise morfológica da fratura é utilizada para estudar alguns problemas básicos que levam à fratura do material, como a causa da fratura, a natureza da fratura e o modo de fratura. Se quisermos estudar em profundidade o mecanismo de fratura do material, geralmente temos que analisar a composição da microárea na superfície da fratura, e a análise de fratura tornou-se agora uma ferramenta importante para análise de falhas de componentes metálicos.     Fig. 1 Microscópio Eletrônico de Varredura CIQTEK SEM3100 morfologia da fratura por tração   De acordo com a natureza da fratura, a fratura pode ser amplamente classificada em fratura frágil e fratura plástica. A superfície de fratura da fratura frágil é geralmente perpendicular à tensão de tração, e a fratura frágil consiste em uma superfície cristalina brilhante do ponto de vista macroscópico; a fratura plástica é geralmente fibrosa com covinhas finas na fratura na visão macroscópica.   A base experimental da análise de fratura é a observação direta e análise das características morfológicas e microestruturais macroscópicas da superfíci...

Você consegue imaginar um disco rígido de laptop do tamanho de um grão de arroz? Skyrmion, uma misteriosa estrutura de quase-partículas no campo magnético, poderia tornar esta ideia aparentemente impensável uma realidade, com mais espaço de armazenamento e taxas de transferência de dados mais rápidas para este "grão de arroz". Então, como observar esta estranha estrutura de partículas? O CIQTEK Quantum Diamond Atomic O Microscópio de Força (QDAFM), baseado no centro de vacância de nitrogênio (NV) em imagens de varredura de diamante e AFM, pode lhe dar a resposta.     O que é Skyrmion   Com o rápido desenvolvimento de circuitos integrados em grande escala, o processo de chip em escala nanométrica, o efeito quântico é gradualmente destacado, e a "Lei de Moore" encontrou limites físicos. Ao mesmo tempo, com uma densidade tão alta de componentes eletrônicos integrados no chip, o problema da dissipação térmica tornou-se um enorme desafio. As pessoas precisam urgentemente de uma nova tecnologia para romper o gargalo e promover o desenvolvimento sustentável de circuitos integrados.   Os dispositivos spintrônicos podem alcançar maior eficiência no armazenamento, transferência e processamento de informações, explorando as propriedades de spin dos elétrons, o que é uma forma importante de superar o dilema acima. Nos últimos anos, espera-se que as propriedades topológicas em estruturas magnéticas e suas aplicações relacionadas sejam os portadores de informação dos dispositivos spintrônicos da próxima geração, que é um dos atuais pontos de pesquisa neste campo.   O skyrmion (doravante denominado skyrmion magnético) é uma estrutura de spin topologicamente protegida com propriedades de quase-partículas e, como um tipo especial de parede de domínio magnético, sua estrutura é uma distribuição de magnetização com vórtices. Semelhante à parede do domínio magnético, há também uma mudança de momento magnético no skyrmion, mas ao contrário da parede de domínio, o skyrmion é uma estrutura de vórtice, e sua mudança de momento magnético é do centro para fora, e os comuns são do tipo Bloch skyrmions e skyrmions do tipo Neel.   Figura 1:  Diagrama esquemático da estrutura do skyrmion. (a) Skyrmions do tipo Neel (b) Skyrmions do tipo Bloch   O skyrmion é um portador natural de informações com propriedades superiores, como fácil manipulação, fácil estabilidade, tamanho pequeno e alta velocidade de condução. Portanto, espera-se que os dispositivos eletrônicos baseados em skyrmions atendam aos requisitos de desempenho para dispositivos futuros em termos de não volátil, alta capacidade, alta velocidade e baixo consumo de energia.   Quais são as aplicações dos Skyrmions   Memória da pista de corrida Skyrmion A memória Racetrack usa nanofios magnéticos como trilhas e paredes de domínio magnético como transportadores, com corrente elétrica impulsionando o movimento das paredes do domínio magnético. Em 2013, os pesquisadores propus...

O método de ressonância paramagnética eletrônica (EPR) de spin trapping é um método que combina a técnica de spin-trapping com a técnica EPR para detectar radicais livres de vida curta.     Por que usar a tecnologia Spin Trapping? Os radicais livres  são átomos ou grupos com elétrons desemparelhados formados pela ligação covalente de moléculas compostas sob condições externas, como calor e luz. Eles são amplamente encontrados na natureza. Com o desenvolvimento de disciplinas interdisciplinares como biologia, química e medicina, os cientistas descobriram que muitas doenças estão associadas aos radicais livres. No entanto, devido à sua natureza ativa e reativa, os radicais livres gerados nas reações são frequentemente instáveis ​​à temperatura ambiente e difíceis de serem detectados diretamente utilizando métodos convencionais de espectroscopia EPR.    Embora os radicais livres de vida curta possam ser estudados por técnicas de EPR resolvidas no tempo ou técnicas de congelamento rápido a baixa temperatura, as suas concentrações mais baixas para a maioria dos radicais livres em sistemas biológicos limitam a implementação das técnicas acima. A técnica de spin trapping, por outro lado, permite a detecção de radicais livres de curta duração à temperatura ambiente através de um método indireto.     Fundamentos da tecnologia Spin Trapping   Em um experimento de captura de spin, uma armadilha de spin (uma substância antimagnética insaturada capaz de capturar radicais livres) é adicionada ao sistema. Depois de adicionar a armadilha de spin, os radicais instáveis ​​e a armadilha formarão adutos de spin mais estáveis ​​ou de vida mais longa. Ao detectar os espectros EPR dos adutos de spin e ao processar e analisar os dados, podemos inverter o tipo de radicais e, assim, detectar indiretamente os radicais livres instáveis.     Figura 1 Princípio da técnica de captura de spin (DMPO como exemplo)     Seleção de Spin Trap   As armadilhas de spin mais amplamente utilizadas são principalmente nitrona ou compostos nitrosos, as armadilhas de spin típicas são MNP (dímero de 2-metil-2-nitrosopropano), PBN (N-terc-butil α-fenil nitrona), DMPO (5,5-dimetil- 1-pirrolina-N-óxido), e as estruturas são mostradas na Figura 2. E uma excelente armadilha de spin precisa satisfazer três condições.   1. Os adutos de spin formados por armadilhas de spin com radicais livres instáveis ​​devem ser estáveis ​​por natureza e ter vida longa. 2. Os espectros EPR de adutos de spin formados por armadilhas de spin e vários radicais instáveis ​​devem ser facilmente distinguíveis e identificáveis. 3. Spin trap é fácil de reagir especificamente com uma variedade de radicais livres e não há reação colateral. Com base nas condições acima, o spin trap amplamente utilizado em diversas indústrias é o DMPO.     Figura 2 Estrutura química esquemática de MNP, PBN, DMPO   Tabela 1 Comparação de spin traps...

A técnica de ressonância paramagnética eletrônica (EPR ou ESR) é o único método disponível para detectar diretamente elétrons desemparelhados em amostras. Dentre eles, o método quantitativo EPR (ESR) pode fornecer o número de spins de elétrons desemparelhados em uma amostra, o que é essencial no estudo da cinética da reação, explicando o mecanismo da reação e aplicações comerciais. Portanto, a obtenção dos números de spin de elétrons desemparelhados de amostras por técnicas de ressonância paramagnética eletrônica tem sido um tema quente de pesquisa.  Dois principais métodos quantitativos de ressonância paramagnética eletrônica estão disponíveis: EPR quantitativo relativo (ESR) e EPR quantitativo absoluto (ESR).     Método EPR Quantitativo Relativo (ESR)   O método EPR quantitativo relativo é realizado comparando a área integrada do espectro de absorção EPR de uma amostra desconhecida com a área integrada do espectro de absorção EPR de uma amostra padrão. Portanto, no método EPR quantitativo relativo, é necessário introduzir uma amostra padrão com um número conhecido de spins. O tamanho da área integrada do espectro de absorção EPR não está apenas relacionado ao número de spins de elétrons desemparelhados na amostra, mas também às configurações dos parâmetros experimentais, à constante dielétrica da amostra, ao tamanho e à forma da amostra. , e a posição da amostra na cavidade ressonante. Portanto, para obter resultados quantitativos mais precisos no método EPR quantitativo relativo, a amostra padrão e a amostra desconhecida precisam ser de natureza semelhante, semelhantes em forma e tamanho e na mesma posição na cavidade ressonante.   Fontes de erro quantitativo EPR     Método EPR Quantitativo Absoluto  (ESR)   O método EPR quantitativo absoluto significa que o número de spins de elétrons desemparelhados em uma amostra pode ser obtido diretamente pelo teste EPR sem usar uma amostra padrão. Em experimentos quantitativos absolutos de EPR, para obter diretamente o número de spins de elétrons desemparelhados em uma amostra, o valor da área integral quadrática do espectro EPR (geralmente o espectro diferencial de primeira ordem) da amostra a ser testada, os parâmetros experimentais, o volume da amostra, a função de distribuição da cavidade de ressonância e o fator de correção são necessários. O número absoluto de spins de elétrons desemparelhados na amostra pode ser obtido diretamente obtendo primeiro o espectro EPR da amostra por meio do teste EPR, depois processando o espectro diferencial de primeira ordem EPR para obter o valor da área integrada de segundo e, em seguida, combinando o parâmetros experimentais, volume da amostra, função de distribuição da cavidade ressonante e fator de correção.   Espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica CIQTEK   A quantificação absoluta de spins de elétrons desemparelhados da espectroscopia CIQTEK EPR (ESR) pode ser usada para obter o número de spi...

Com base nas propriedades quânticas, os sensores de spin de elétrons têm alta sensibilidade e podem ser amplamente utilizados para sondar várias propriedades físico-químicas, como campo elétrico, campo magnético, dinâmica molecular ou proteica e partículas nucleares ou outras. Essas vantagens exclusivas e cenários de aplicação potenciais tornam os sensores baseados em spin uma direção de pesquisa importante no momento. Sc 3 C 2 @C 80  possui um spin de elétrons altamente estável protegido por uma gaiola de carbono, que é adequado para detecção de adsorção de gás em materiais porosos. Py-COF é um material de estrutura orgânica porosa recentemente surgido com propriedades de adsorção únicas, que foi preparado usando um bloco de construção autocondensável com um grupo formil e um grupo amino. preparado com um tamanho de poro teórico de 1,38 nm. Assim, uma unidade de metalofulereno Sc 3 C 2 @C 80  (tamanho de ~0,8 nm) pode entrar em um dos nanoporos de Py-COF.   Um sensor nanospin baseado em fulereno metálico foi desenvolvido por Taishan Wang, pesquisador do Instituto de Química da Academia Chinesa de Ciências, para detectar a adsorção de gás dentro de uma estrutura orgânica porosa. O fulereno metálico paramagnético, Sc 3 C 2 @C 80 , foi incorporado nos nanoporos de uma estrutura orgânica covalente à base de pireno (Py-COF). Os N 2、 CO 、 CH 4、 CO 2、 C 3 H 6  e C 3 H 8 dentro do Py-COF incorporado com a  sonda de spin  Sc 3 C 2 @C 80 foram registrados usando a técnica EPR (CIQTEK EPR200-Plus ).Foi demonstrado que os sinais EPR do Sc 3 C 2 @C 80 incorporado  correlacionavam-se regularmente com as propriedades de adsorção de gás do Py-COF. Os resultados do estudo foram publicados na Nature Communications sob o título "Sensor nano spin incorporado para sondagem in situ de adsorção de gás dentro de estruturas orgânicas porosas".     Sondagem das propriedades de adsorção de gás de Py-COF usando spin molecular de Sc 3 C 2 @C 8     No estudo, os autores usaram um metalofulereno com propriedades paramagnéticas, Sc 3 C 2 @C 80  (~0,8 nm de tamanho), como uma sonda de spin incorporada em um nanoporo de COF à base de pireno (Py-COF) para detectar adsorção de gás dentro do Py-COF. Em seguida, as propriedades de adsorção de Py-COF para os gases N 2、 CO 、 CH 4、 CO 2、 C 3 H 6  e C 3 H 8  foram investigadas registrando os  sinais Sc 3 C 2 @C 80 EPR incorporados. É mostrado que os sinais EPR de Sc 3 C 2 @C 80  seguem regularmente as propriedades de adsorção de gás de Py-COF. E, diferentemente das medições convencionais de isoterma de adsorção, este sensor nanospin implantável pode detectar adsorção e dessorção de gás por meio de monitoramento in situ em tempo real. O sensor nanospin proposto também foi utilizado para sondar as propriedades de adsorção de gás da estrutura metal-orgânica (MOF-177), demonstrando sua versatilidade.     Relação entre propriedades de adsorção de gás e ...

A energia do hidrogênio é a energia limpa que impulsiona a transformação da energia fóssil tradicional em energia verde. A sua densidade energética é 3 vezes superior à do petróleo e 4,5 vezes superior à do carvão! É a direção tecnológica disruptiva da futura revolução energética. A célula a combustível de hidrogênio é o principal veículo para realizar a conversão da energia do hidrogênio em energia elétrica, e países ao redor do mundo atribuem grande importância ao desenvolvimento da tecnologia de células a combustível de hidrogênio. Isso impôs requisitos mais elevados em materiais, tecnologia de processo e meios de caracterização da energia do hidrogênio e da cadeia industrial de células de combustível de hidrogênio. A tecnologia de adsorção de gás é um dos métodos importantes para caracterização de superfícies de materiais e desempenha um papel crucial na utilização da energia do hidrogênio, principalmente em células a combustível de hidrogênio.   Aplicação da tecnologia de adsorção de gás para caracterização na indústria de produção de hidrogênio Como produzir hidrogênio é o primeiro passo no aproveitamento da energia do hidrogênio. A produção de hidrogênio a partir de água eletrolítica com alto grau de pureza, gás com baixa impureza e fácil de combinar com fontes de energia renováveis ​​é considerada a fonte de energia de hidrogênio verde mais promissora no futuro [1]. Para melhorar a eficiência da produção de hidrogênio a partir de água eletrolítica, o desenvolvimento e a utilização de catalisadores de eletrodo HER de alto desempenho são um caminho comprovado.  Os materiais porosos de carbono representados pelo grafeno possuem excelentes propriedades físico-químicas, como rica estrutura de poros, grande área superficial específica, alta condutividade elétrica e boa estabilidade eletroquímica, que trazem novas oportunidades para a construção de sistemas catalíticos compósitos eficientes. A capacidade de precipitação de hidrogênio é aumentada usando carregamento de cocatalisador ou dopagem de heteroátomos [2].   Além disso, um grande número de estudos mostrou que a atividade catalítica dos catalisadores de eletrodo HER depende em grande parte do número de sítios ativos expostos em suas superfícies e quanto mais sítios ativos expostos, melhor será o seu desempenho catalítico correspondente. A maior área superficial específica do material de carbono poroso, quando utilizado como transportador, irá, até certo ponto, expor mais sítios activos ao material activo e acelerar a reacção de produção de hidrogénio.   A seguir estão exemplos de caracterização de materiais de grafeno usando o analisador específico de superfície e tamanho de poro da série CIQTEK V-Sorb X800.  Na Figura 1 pode-se observar que a área superficial do grafeno preparado por diferentes processos apresenta uma grande diferença de 516,7 m2/g e 88,64 m2/g, respectivamente. Os pesquisadores podem usar os resultados do teste de área superficial específica para...

Você sabia que a luz pode criar som? No final do século XIX, o cientista Alexander Graham Bell (considerado um dos inventores do telefone) descobriu o fenômeno dos materiais que produzem ondas sonoras após absorverem a energia luminosa, conhecido como efeito fotoacústico.   Alexandre Graham Bell Fonte da imagem: Tecnologia Sina   Após a década de 1960, com o desenvolvimento da tecnologia de detecção de sinais fracos, surgiram microfones altamente sensíveis e microfones cerâmicos piezoelétricos. Cientistas desenvolveram uma nova técnica de análise espectroscópica baseada no efeito fotoacústico - espectroscopia fotoacústica, que pode ser usada para detectar substâncias de amostras e suas propriedades térmicas espectroscópicas, tornando-se uma ferramenta poderosa para pesquisas físico-químicas em compostos inorgânicos e orgânicos, semicondutores, metais, materiais poliméricos , etc.     Como podemos fazer a luz criar som? Conforme mostrado na figura abaixo, uma fonte de luz modulada por um monocromador, ou uma luz pulsada, como um laser pulsado, incide sobre uma célula fotoacústica. O material a ser medido na célula fotoacústica absorve energia luminosa, e a taxa de absorção varia com o comprimento de onda da luz incidente e do material. Isto se deve aos diferentes níveis de energia das moléculas atômicas constituídas nos diferentes materiais, e a taxa de absorção da luz pelo material aumenta quando a frequência ν da luz incidente está próxima do nível de energia hν. As moléculas atômicas que saltam para níveis de energia mais elevados após absorverem a luz não permanecem nos níveis de energia mais elevados; em vez disso, eles tendem a liberar energia e relaxar de volta ao estado fundamental mais baixo, onde a energia liberada geralmente aparece como energia térmica e faz com que o material se expanda termicamente e mude de volume. Quando restringimos o volume de um material, por exemplo, empacotando-o numa célula fotoacústica, a sua expansão provoca alterações na pressão. Após aplicar uma modulação periódica à intensidade da luz incidente, a temperatura, o volume e a pressão do material também mudam periodicamente, resultando em uma onda mecânica detectável. Essa oscilação pode ser detectada por um microfone sensível ou microfone cerâmico piezoelétrico, que é o que chamamos de sinal fotoacústico.   Princípio Esquemático     Como um amplificador lock-in mede sinais fotoacústicos?   Em resumo, o sinal fotoacústico é gerado por um sinal de pressão muito menor convertido a partir de calor muito pequeno (liberado por relaxamento atômico ou molecular). A detecção de tais sinais extremamente fracos não pode necessariamente ser feita sem amplificadores lock-in.   Na espectroscopia fotoacústica, o sinal coletado do microfone precisa ser amplificado por um pré-amplificador e então travado no sinal de frequência que precisamos por um amplificador lock-in. Desta forma, um sinal de espectroscopia fotoacústica de alta...