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Materiais de esqueleto de zeólito imidazólio (ZIFs) como uma subclasse de esqueletos metal-orgânicos (MOFs), os materiais ZIFs combinam a alta estabilidade de zeólitos inorgânicos e a alta área superficial específica, alta porosidade e tamanho de poro ajustável de materiais MOFs, que podem ser aplicados a processos catalíticos e de separação eficientes, portanto os ZIFs e seus derivados têm bom potencial para uso em catálise, adsorção e separação, eletroquímica, biossensor e biomedicina e outros campos com boas perspectivas de aplicação. A seguir é apresentado um estudo de caso da caracterização de peneiras moleculares ZIF usando o analisador específico de superfície e tamanho de poros da série CIQTEK EASY- V . Como mostrado na Fig. 3 à esquerda, a área superficial específica desta peneira molecular ZIF é de 857,63 m2 / g. O material possui uma grande área superficial específica que é favorável à difusão de substâncias reativas. A partir das isotermas de adsorção e dessorção de N 2 (Fig. 3, direita), pode-se observar que há um aumento acentuado na adsorção na região de baixa pressão parcial (P/P 0 < 0,1), o que é atribuído ao preenchimento de microporos, indicando que há uma certa quantidade de estrutura microporosa no material, e há um ciclo de histerese dentro da faixa de P/P 0 de cerca de 0,40 a 0,99, o que sugere que há uma abundância de estrutura mesoporosa neste ZIF peneira molecular. O gráfico de distribuição de tamanho de poro SF (Fig. 4, esquerda) mostra que o tamanho de poro mais disponível desta amostra é 0,56 nm. O volume total de poros desta peneira molecular ZIF é de 0,97 cm 3 /g, e o volume microporoso é de 0,64 cm 3 /g, com 66% de microporos, e a estrutura microporosa pode aumentar significativamente a área superficial específica da amostra, mas o a peneira molecular limitará a atividade catalítica sob certas condições devido ao tamanho menor dos poros. No entanto, sob certas condições, o tamanho menor dos poros limitará a taxa de difusão da reação catalítica, o que torna o desempenho do catalisador de peneira molecular limitado, no entanto, a estrutura mesoporosa pode obviamente compensar este defeito da estrutura microporosa, de modo que a estrutura da combinação de microporoso-mesoporoso pode efetivamente resolver o problema da limitação da capacidade de transferência de massa da peneira molecular tradicional com um único poro.     Fig. 1 Resultados de testes de área superficial específica (esquerda) e isotermas de sorção e dessorção de N 2 (direita) para peneiras moleculares ZIF Fig. 2 Distribuição do tamanho dos poros SF (esquerda) e distribuição do tamanho dos poros NLDFT (direita) da peneira molecular ZIF

A caracterização da morfologia da folha de cobre por microscopia eletrônica de varredura pode ajudar pesquisadores e desenvolvedores a otimizar e melhorar o processo de preparação e o desempenho das folhas de cobre para atender ainda mais aos requisitos de qualidade existentes e futuros de baterias de íons de lítio de alto desempenho. Ampla gama de aplicações de cobre O metal de cobre é amplamente utilizado em baterias de íon de lítio e placas de circuito impresso devido à sua ductilidade, alta condutividade, facilidade de processamento e baixo preço. Dependendo do processo de produção, a folha de cobre pode ser categorizada em folha de cobre calandrada e folha de cobre eletrolítica. A folha de cobre calandrada é feita de blocos de cobre laminados repetidamente, com alta pureza, baixa rugosidade e altas propriedades mecânicas, mas com custo mais elevado. A folha de cobre eletrolítica, por outro lado, tem a vantagem do baixo custo e é o principal produto de folha de cobre no mercado atualmente. O processo específico da folha de cobre eletrolítico é (1) dissolver o cobre: ​​dissolver o cobre bruto para formar o eletrólito de ácido sulfúrico-sulfato de cobre e remover impurezas por meio de filtração múltipla para melhorar a pureza do eletrólito. (2) Preparação da folha bruta: geralmente o titânio puro polido rola como o cátodo, através da eletrodeposição de íons de cobre no eletrólito é reduzido à superfície do cátodo para formar uma certa espessura da camada de cobre. (3) Tratamento de superfície: a folha bruta é removida do rolo catódico e, após o pós-tratamento, a folha de cobre eletrolítico acabada pode ser obtida. Figura 1 Processo de produção de folha de cobre eletrolítico Metal de cobre em baterias de íon de lítio As baterias de íon-lítio são compostas principalmente de materiais ativos (material catódico, material anódico), diafragma, eletrólito e coletor condutor. O potencial positivo é alto, o cobre é fácil de ser oxidado em potenciais mais altos, então a folha de cobre é frequentemente usada como coletor de ânodo de baterias de íon de lítio. A resistência à tração, o alongamento e outras propriedades da folha de cobre afetam diretamente o desempenho das baterias de íon-lítio. Atualmente, as baterias de íon-lítio são desenvolvidas principalmente em direção à tendência de "leves e finas", de modo que o desempenho da folha de cobre eletrolítico também apresenta requisitos mais elevados, como ultrafina, alta resistência à tração e alto alongamento. Como melhorar efetivamente o processo eletrolítico da folha de cobre para melhorar as propriedades mecânicas da folha de cobre é a principal direção de pesquisa da folha de cobre no futuro. A formulação de aditivos adequada no processo de fabricação de folhas é o meio mais eficaz para regular o desempenho da folha de cobre eletrolítico, e a pesquisa qualitativa e quantitativa sobre o efeito dos aditivos na morfologia da superfície e nas propriedades físicas da folha de cobre eletrolítico tem sido u...

       A pasta condutora é um material funcional especial com propriedades condutoras e de ligação, amplamente utilizado em novas baterias de energia, fotovoltaica, eletrônica, indústria química, impressão, militar e aviação e outros campos. A pasta condutora inclui principalmente fase condutora, fase de ligação e transportador orgânico, dos quais a fase condutora é o material chave da pasta condutora, determinando as propriedades elétricas da pasta e as propriedades mecânicas após a formação do filme.       Os materiais comumente usados ​​​​da fase condutora incluem metal, óxido metálico, materiais de carbono e materiais poliméricos condutores, etc. Verifica-se que os parâmetros físicos, como área de superfície específica, tamanho dos poros e densidade real dos materiais da fase condutora, têm uma influência importante no condutividade e propriedades mecânicas da pasta. Portanto, é particularmente importante caracterizar com precisão parâmetros físicos, como área superficial específica, distribuição de tamanho de poros e densidade real de materiais de fase condutora com base na tecnologia de adsorção de gás. Além disso, o ajuste preciso destes parâmetros pode otimizar a condutividade das pastas para atender aos requisitos de diferentes aplicações.   01 Introdução à pasta condutora   De acordo com a aplicação real de diferentes tipos de pasta condutora não é a mesma, geralmente de acordo com os diferentes tipos de fase condutora, pode ser dividida em pasta condutora: pasta condutora inorgânica, pasta condutora orgânica e pasta condutora composta. A pasta condutora inorgânica é dividida em pó metálico e dois tipos de pó metálico não metálico, principalmente ouro, prata, cobre, estanho e alumínio, etc., a fase condutora não metálica é principalmente materiais de carbono. A pasta condutora orgânica na fase condutora é composta principalmente de materiais poliméricos condutores, que possuem menor densidade, maior resistência à corrosão, melhores propriedades de formação de filme e em uma certa faixa de condutividade ajustável e assim por diante. A pasta condutora de sistema composto é atualmente uma direção importante na pesquisa de pasta condutora, o objetivo é combinar as vantagens da pasta condutora inorgânica e orgânica, a fase condutora inorgânica e a combinação orgânica do corpo de suporte de material orgânico, dando pleno uso às vantagens de ambos.   Fase condutora como principal fase funcional na pasta condutora, para fornecer caminho elétrico, para alcançar propriedades elétricas, sua área superficial específica, tamanho de poro e densidade real e outros parâmetros físicos têm um impacto maior em suas propriedades condutoras.   Área superficial específica : o tamanho da área superficial específica é o fator chave que afeta a condutividade, dentro de uma determinada faixa, uma área superficial específica maior fornece mais caminhos de condução eletrônica, reduzindo a resistência, tornando...

Os materiais cerâmicos possuem uma série de características como alto ponto de fusão, alta dureza, alta resistência ao desgaste e resistência à oxidação, e são amplamente utilizados em diversos campos da economia nacional, como indústria eletrônica, indústria automotiva, têxtil, indústria química e aeroespacial. . As propriedades físicas dos materiais cerâmicos dependem em grande parte da sua microestrutura, que é uma importante área de aplicação do MEV.     O que são cerâmicas? Os materiais cerâmicos são uma classe de materiais inorgânicos não metálicos feitos de compostos naturais ou sintéticos por meio de conformação e sinterização em alta temperatura e podem ser divididos em materiais cerâmicos gerais e materiais cerâmicos especiais.   Os materiais cerâmicos especiais podem ser classificados de acordo com a composição química: cerâmicas de óxido, cerâmicas de nitreto, cerâmicas de carboneto, cerâmicas de boreto, cerâmicas de siliceto, etc.; de acordo com suas características e aplicações podem ser divididas em cerâmicas estruturais e cerâmicas funcionais.   Figura 1 Morfologia microscópica da cerâmica de nitreto de boro   SEM ajuda a estudar as propriedades dos materiais cerâmicos   Com o desenvolvimento contínuo da sociedade e da ciência e tecnologia, as exigências das pessoas por materiais têm aumentado, o que requer uma compreensão mais profunda das diversas propriedades físicas e químicas da cerâmica. As propriedades físicas dos materiais cerâmicos dependem em grande parte de sua microestrutura [1], e as imagens SEM são amplamente utilizadas em materiais cerâmicos e outros campos de pesquisa devido à sua alta resolução, ampla faixa de ampliação ajustável e imagens estereoscópicas. O microscópio eletrônico de varredura de emissão de campo CIQTEK SEM5000 pode ser usado para observar facilmente a microestrutura de materiais cerâmicos e produtos relacionados e, além disso, o espectrômetro de energia de raios X pode ser usado para determinar rapidamente a composição elementar dos materiais.    Aplicação de SEM no Estudo de Cerâmica Eletrônica O maior mercado final da indústria de cerâmica especial é a indústria eletrônica, onde o titanato de bário (BaTiO3) é amplamente utilizado em capacitores cerâmicos multicamadas (MLCC), termistores (PTC) e outros componentes eletrônicos. componentes devido à sua alta constante dielétrica, excelentes propriedades ferroelétricas e piezoelétricas e resistência à tensão e propriedades de isolamento [2]. Com o rápido desenvolvimento da indústria da informação electrónica, a procura de titanato de bário está a aumentar e os componentes electrónicos estão a tornar-se mais pequenos e mais miniaturizados, o que também impõe requisitos mais elevados para o titanato de bário. Os pesquisadores frequentemente regulam as propriedades alterando a temperatura de sinterização, a atmosfera, a dopagem e outros processos de preparação. Ainda assim, a essência é que as alterações no...

Materiais metálicos são materiais com propriedades como brilho, ductilidade, fácil condutividade e transferência de calor. Geralmente são classificados em dois tipos: metais ferrosos e não ferrosos. Os metais ferrosos incluem ferro, cromo, manganês, etc. Entre eles, o aço é o material estrutural básico e é denominado “esqueleto da indústria”. Até agora, o aço ainda domina a composição das matérias-primas industriais. Muitas empresas siderúrgicas e institutos de pesquisa utilizam as vantagens exclusivas do SEM para resolver problemas de produção e auxiliar no desenvolvimento de novos produtos. SEM com acessórios correspondentes tornou-se uma ferramenta favorita para a indústria siderúrgica e metalúrgica realizar pesquisas e identificar problemas no processo de produção. 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  [2].     A análise de falhas é uma nova disciplina que foi popularizada por empresas militares para pesquisar acadêmicos e empresas nos últimos anos [3]. A falha de peças metálicas pode levar à degradação do desempenho da peça em casos menores e até mesmo a acidentes de segurança em casos maiores. Localizar as causas da falha através da análise de falhas e propor medidas eficazes de melhoria é um passo essencial para garantir a operação segura do projeto. Portanto, aproveitar ao máximo as vantagens da microscopia eletrônica de varredura contribuirá muito para o progresso da indústria de materiais metálicos.   01 Observação SEM da Fratura por Tração de Metais   A fratura sempre ocorre no ponto mais fraco do tecido metálico e registra muitas informações valiosas sobre todo o processo de fratura. Portanto, a observação e o estudo da fratura têm sido 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 o mecanismo de fratura do material for estudado em profundidade, geralmente é analisada a composição de macroáreas na superfície de fratura. A análise de fratura tornou-se agora uma importante ferramenta para análise de falhas de componentes metálicos.   Figura 1. Morfologia da fratura por tração CIQTEK SEM3100   De acordo com a natureza da fratura, a fratura pode ser dividida em  fratura frágil e fratura dúctil . A superfície de fratura de uma fratura frágil é geralmente perpendicular à tensão de tração e, do ponto de vista macroscópico, a fratura frágil consiste em uma superfície cristalina brilhante e brilhante; enquanto a fratura dúctil geralmente apresenta uma pequena protuberância na fratura e é fibrosa.   A base experimental da análise de fratura é a observação direta e análise da morfologia macroscópica e das características microestruturais da superfície da fratura. Em muitos casos, a natureza da fratura, a loca...

Recentemente, os preços globais do petróleo aumentaram acentuadamente e a indústria das energias renováveis ​​representada pela geração de energia solar fotovoltaica (PV) tem recebido ampla atenção. Como componente central da geração de energia fotovoltaica, as perspectivas de desenvolvimento e os valores de mercado das células solares fotovoltaicas são o foco de atenção. No mercado global de baterias, as células fotovoltaicas representam cerca de 27%[1]. O microscópio eletrônico de varredura desempenha um grande papel na melhoria do processo de produção e na pesquisa relacionada de células fotovoltaicas.     A célula fotovoltaica é uma fina folha de semicondutor optoeletrônico que converte energia solar diretamente em energia elétrica. As atuais células fotovoltaicas comerciais produzidas em massa são principalmente células de silício, que são divididas em células de silício monocristalino, células de silício policristalino e células de silício amorfo.     Métodos de texturização de superfície para aumento da eficiência de células solares   No próprio processo de produção de células fotovoltaicas, a fim de melhorar ainda mais a eficiência de conversão de energia, geralmente é feita uma estrutura texturizada especial na superfície da célula, e essas células são chamadas de células "não reflexivas". Especificamente, a estrutura texturizada na superfície dessas células solares melhora a absorção de luz, aumentando o número de reflexões da luz irradiada na superfície da pastilha de silício, o que não só reduz a refletividade da superfície, mas também cria armadilhas de luz no interior. a célula, aumentando assim significativamente a eficiência de conversão das células solares, o que é importante para melhorar a eficiência e reduzir o custo das células fotovoltaicas de silício existentes[2].     Comparação de superfície plana e superfície de estrutura piramidal Em comparação com uma superfície plana, uma pastilha de silício com uma estrutura piramidal tem uma probabilidade maior de que a luz refletida da luz incidente atue novamente na superfície da pastilha em vez de refletir diretamente de volta para o ar, aumentando assim o número de luz espalhada. e refletido na superfície da estrutura, permitindo que mais fótons sejam absorvidos e fornecendo mais pares elétron-buraco.    Caminhos de luz para diferentes ângulos de incidência de luz que atingem a estrutura piramidal   Os métodos comumente usados ​​para texturização de superfície incluem ataque químico, ataque com íons reativos, fotolitografia e ranhuramento mecânico. Dentre eles, o método de ataque químico é amplamente utilizado na indústria devido ao seu baixo custo, alta produtividade e método simples [3] . Para células fotovoltaicas de silício monocristalino, a gravação anisotrópica produzida por solução alcalina em diferentes camadas cristalinas de silício cristalino é geralmente usada para formar uma estrutura semelhante à formação de "pi...

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...

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 ...