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Les catalyseurs environnementaux sont définis au sens large comme tous les catalyseurs susceptibles d’améliorer la pollution de l’environnement. Ces dernières années, la protection de l'environnement est devenue de plus en plus populaire, et la recherche et l'application de catalyseurs environnementaux sont devenues de plus en plus approfondies. Les catalyseurs environnementaux destinés au traitement de différents réactifs ont des exigences de performance correspondantes, parmi lesquelles la surface spécifique et la taille des pores constituent l'un des indices importants pour caractériser les propriétés des catalyseurs environnementaux. Il est très important d'utiliser la technologie d'adsorption de gaz pour caractériser avec précision les paramètres physiques tels que la surface spécifique, le volume des pores et la distribution de la taille des pores des catalyseurs environnementaux pour la recherche et l'optimisation de leurs performances.   01Catalyseur de protection de l'environnement   Actuellement, les industries du raffinage du pétrole, de la chimie et de la protection de l’environnement constituent les principaux domaines d’application des catalyseurs. Les catalyseurs environnementaux font généralement référence aux catalyseurs utilisés pour protéger et améliorer l'environnement en traitant directement ou indirectement les substances toxiques et dangereuses, en les rendant inoffensives ou en les réduisant. D'une manière générale, les catalyseurs capables d'améliorer la pollution de l'environnement peuvent être attribués à la catégorie des catalyseurs environnementaux. . Les catalyseurs environnementaux peuvent être divisés en catalyseurs de traitement des gaz d'échappement, catalyseurs de traitement des eaux usées et autres catalyseurs selon le sens d'application, tels que les catalyseurs à tamis moléculaire qui peuvent être utilisés pour le traitement des gaz d'échappement tels que SO 2 , NO X , CO 2 , et N 2 O, du charbon actif qui peut être utilisé comme adsorbant typique pour l'adsorption de polluants en phase liquide/gazeuse, ainsi que des photocatalyseurs semi-conducteurs qui peuvent dégrader les polluants organiques, et ainsi de suite.   02 Analyse et caractérisation des surfaces spécifiques et de la taille des pores des catalyseurs environnementaux   La surface spécifique du catalyseur est l’un des indices importants pour caractériser les propriétés du catalyseur. La surface du catalyseur peut être divisée en surface externe et en surface interne. Étant donné que la majorité de la surface du catalyseur environnemental est une surface interne et que le centre actif est souvent distribué sur la surface interne, généralement, plus la surface spécifique du catalyseur environnemental est grande, plus il y a de centres d'activation sur la surface et plus Le catalyseur possède une forte capacité d'adsorption des réactifs, tous favorables à l'activité catalytique. De plus, le type de structure des pores a une grande ...

Depuis les années 1950, lorsque Watson et Crick ont ​​proposé la structure classique en double hélice de l’ADN, l’ADN est au cœur de la recherche en sciences de la vie. Le nombre des quatre bases de l'ADN et leur ordre de disposition conduisent à la diversité des gènes, et leur structure spatiale affecte l'expression des gènes. En plus de la structure traditionnelle en double hélice de l'ADN, des études ont identifié une structure spéciale d'ADN à quatre brins dans les cellules humaines, le G-quadruplex, une structure de haut niveau formée par le repliement d'ADN ou d'ARN riche en répétitions en tandem de guanine (G ), qui est particulièrement élevée dans les quadruplexes G à division rapide, est particulièrement abondante dans les cellules à division rapide (par exemple, les cellules cancéreuses). Par conséquent, les G-quadruplex peuvent être utilisés comme cibles médicamenteuses dans la recherche anticancéreuse. L'étude de la structure du G-quadruplex et de son mode de liaison aux agents de liaison est importante pour le diagnostic et le traitement des cellules cancéreuses.   Représentation schématique de la structure tridimensionnelle du G-quadruplex. Source de l'image : Wikipédia   Double résonance électron-électron (DEER)   La méthode EPR dipolaire pulsée (PDEPR) a été développée comme un outil fiable et polyvalent pour la détermination de structure en biologie structurale et chimique, fournissant des informations sur la distance à l'échelle nanométrique par les techniques PDEPR. Dans les études de structure du G-quadruplex, la technique DEER combinée au marquage de spin dirigé sur le site (SDSL) peut distinguer les dimères du G-quadruplex de différentes longueurs et révéler le modèle de liaison des agents de liaison du G-quadruplex au dimère. Différenciation de dimères G-quadruplex de différentes longueurs à l'aide de la technologie DEER En utilisant Cu(pyridine)4 comme marqueur de spin pour la mesure de distance, le complexe plan tétragonal Cu(pyridine)4 a été lié de manière covalente au G-quadruplex et à la distance entre deux Cu2+ paramagnétiques. dans le monomère quaternaire G empilé π a été mesuré en détectant les interactions dipôle-dipôle pour étudier la formation du dimère. [Cu2+@A4] (TTLGGG) et [Cu2+@B4] (TLGGGG) sont deux oligonucléotides de séquences différentes, où L désigne le ligand. Les résultats DEER de [Cu2+@A4]2 et [Cu2+@B4]2 sont présentés dans les figures 1 et 2. À partir des résultats DEER, on peut obtenir que dans [Cu2+@A4]2 dimères, la distance moyenne d'un seul Cu2+ -Cu2+ est dA=2,55 nm, l'extrémité 3' du G-quadruplex forme un dimère G-quadruplex par empilement queue-queue, et l'axe gz de deux étiquettes de spin Cu2+ dans le dimère G-quadruplex est aligné parallèlement. La distance d'empilement [Cu2+@A4]2 π est plus longue (dB-dA = 0,66 nm) par rapport aux dimères [Cu2+@A4]2. Il a été confirmé que chaque monomère [Cu2+@B4] contient un tétramère G supplémentaire, résultat en parfait accord avec les dist...

I. Batterie lithium-ion   La batterie lithium-ion est une batterie secondaire, qui repose principalement sur les ions lithium se déplaçant entre les électrodes positives et négatives pour fonctionner. Pendant le processus de charge et de décharge, les ions lithium sont intégrés et désincorporés entre les deux électrodes à travers le diaphragme, et le stockage et la libération de l'énergie lithium-ion sont obtenus grâce à la réaction redox du matériau de l'électrode.   La batterie lithium-ion se compose principalement d'un matériau d'électrode positive, d'un diaphragme, d'un matériau d'électrode négative, d'un électrolyte et d'autres matériaux. Parmi eux, le diaphragme de la batterie lithium-ion joue un rôle en empêchant le contact direct entre les électrodes positives et négatives et permet le libre passage des ions lithium dans l'électrolyte, fournissant ainsi un canal microporeux pour le transport des ions lithium.   La taille des pores, le degré de porosité, l'uniformité de distribution et l'épaisseur du diaphragme de la batterie lithium-ion affectent directement le taux de diffusion et la sécurité de l'électrolyte, ce qui a un impact important sur les performances de la batterie. Si la taille des pores du diaphragme est trop petite, la perméabilité des ions lithium est limitée, affectant les performances de transfert des ions lithium dans la batterie et augmentant la résistance de la batterie. Si l'ouverture est trop grande, la croissance des dendrites de lithium peut percer le diaphragme, provoquant des accidents tels que des courts-circuits ou des explosions.   Ⅱ. L'application de la microscopie électronique à balayage à émission de champ dans la détection du diaphragme au lithium   L'utilisation de la microscopie électronique à balayage permet d'observer la taille des pores et l'uniformité de la distribution du diaphragme, mais également la section transversale du diaphragme multicouche et revêtu pour mesurer l'épaisseur du diaphragme. Les matériaux de diaphragme commerciaux conventionnels sont principalement des films microporeux préparés à partir de matériaux polyoléfiniques, notamment des films monocouches en polyéthylène (PE), en polypropylène (PP) et des films composites à trois couches PP/PE/PP. Les matériaux polymères polyoléfiniques sont isolants et non conducteurs et sont très sensibles aux faisceaux d'électrons, ce qui peut entraîner des effets de charge lorsqu'ils sont observés sous haute tension, et la structure fine des diaphragmes polymères peut être endommagée par les faisceaux d'électrons. Le microscope électronique à balayage à émission de champ SEM5000, développé indépendamment par GSI, a la capacité de basse tension et de haute résolution, et peut observer directement la structure fine de la surface du diaphragme à basse tension sans endommager le diaphragme.   Le processus de préparation du diaphragme est principalement divisé en deux types de méthodes sèches et humides. La méthode sèche es...

Les batteries Li-Ion (LIB) sont largement utilisées dans les appareils électroniques, les véhicules électriques, le stockage sur réseau électrique et d'autres domaines en raison de leur petite taille, de leur poids léger, de leur capacité de batterie élevée, de leur longue durée de vie et de leur sécurité élevée. La technologie de résonance paramagnétique électronique (EPR ou ESR) peut sonder de manière non invasive l'intérieur de la batterie et surveiller l'évolution des propriétés électroniques pendant la charge et la décharge des matériaux d'électrode en temps réel, étudiant ainsi le processus de réaction de l'électrode proche de l'état réel. .  Il joue progressivement un rôle irremplaçable dans l'étude du mécanisme de réaction des batteries.     Composition et principe de fonctionnement de la batterie lithium-ion   Une batterie lithium-ion se compose de quatre composants principaux : l'électrode positive, l'électrode négative, l'électrolyte et le diaphragme. Son fonctionnement repose principalement sur le mouvement des ions lithium entre les électrodes positives et négatives (intégration et désintégration).   Fig. 1 Principe de fonctionnement de la batterie lithium-ion   Au cours du processus de charge et de décharge de la batterie, les changements des courbes de charge et de décharge sur les matériaux positifs et négatifs sont généralement accompagnés de divers changements microstructuraux, et la dégradation ou même l'échec des performances après un long cycle de temps est souvent étroitement liée à la microstructure. changements. Par conséquent, l’étude de la relation constitutive (structure-performance) et du mécanisme de réaction électrochimique est la clé pour améliorer les performances des batteries lithium-ion et constitue également le cœur de la recherche électrochimique.     Technologie EPR (ESR) dans les batteries lithium-ion   Il existe diverses méthodes de caractérisation pour étudier la relation entre structure et performances, parmi lesquelles la technique de résonance de spin électronique (ESR) a reçu de plus en plus d'attention ces dernières années en raison de sa haute sensibilité, de sa non-destructivité et de sa surveillance in situ. Dans les batteries lithium-ion, en utilisant la technique ESR, les métaux de transition tels que Co, Ni, Mn, Fe et V dans les matériaux d'électrode peuvent être étudiés, et elle peut également être appliquée pour étudier les électrons dans l'état hors domaine.   L'évolution des propriétés électroniques (par exemple, changement de valence métallique) pendant la charge et la décharge des matériaux d'électrode entraînera des changements dans les signaux EPR (ESR). L'étude des mécanismes redox induits électrochimiquement peut être réalisée par la surveillance en temps réel des matériaux des électrodes, ce qui peut contribuer à l'amélioration des performances de la batterie.   Technologie EPR (ESR) dans les matériaux d'électrodes inorganiqu...

Les poudres sont aujourd'hui des matières premières pour la préparation de matériaux et de dispositifs dans divers domaines et sont largement utilisées dans les batteries lithium-ion, la catalyse, les composants électroniques, les produits pharmaceutiques et d'autres applications.   La composition et la microstructure des poudres de matières premières déterminent les propriétés du matériau. Le rapport de distribution granulométrique, la forme, la porosité et la surface spécifique des poudres de matières premières peuvent correspondre aux propriétés uniques du matériau.   Par conséquent, la régulation de la microstructure de la poudre de matière première est une condition préalable à l’obtention de matériaux d’excellentes performances. L'utilisation de la microscopie électronique à balayage permet l'observation de la morphologie spécifique de surface de la poudre et une analyse précise de la granulométrie pour optimiser le processus de préparation de la poudre.   Application de la microscopie électronique à balayage dans  les matériaux MOF   Dans le domaine de la catalyse, la construction de matériaux de base métallo-organiques (MOF) pour améliorer considérablement les performances catalytiques de surface est devenue l'un des sujets de recherche d'actualité aujourd'hui. Les MOF présentent les avantages uniques d’une charge élevée en métaux, d’une structure poreuse et de sites catalytiques, et ont un grand potentiel en tant que catalyseurs de cluster. À l’aide du microscope électronique à balayage à filament de tungstène CIQTEK, on ​​peut observer que le matériau MOF présente une forme cubique régulière et la présence de fines particules adsorbées à la surface (Figure 1). Le microscope électronique possède une résolution allant jusqu'à 3 nm et une excellente qualité d'imagerie, et des cartes SEM uniformes à haute luminosité peuvent être obtenues dans différents champs de vision, ce qui permet d'observer clairement les plis, les pores et la charge de particules à la surface des matériaux MOF. .     Figure 1 Matériau MOF / 15 kV/ETD   Microscopie électronique à balayage dans des matériaux en poudre d'argent   Dans la fabrication de composants électroniques, la pâte électronique, en tant que matériau de base pour la fabrication de composants électroniques, possède certaines propriétés rhéologiques et thixotropes et constitue un matériau fonctionnel de base intégrant des matériaux, des technologies chimiques et électroniques, et la préparation de poudre d'argent est la clé de fabrication de pâte conductrice d'argent. En utilisant le microscope électronique à balayage à émission de champ SEM5000 développé indépendamment par CIQTEK, en s'appuyant sur la technologie de tunneling haute tension, l'effet de charge d'espace est considérablement réduit et un regroupement irrégulier de poudre d'argent les unes avec les autres peut être observé (Figure 2). Et le SEM5000 est doté d'une haute résolution, de sorte que le...

Qu’est-ce que la nano-alumine ? La nano-alumine est largement utilisée dans divers domaines tels que les matériaux céramiques, les matériaux composites, l'aérospatiale, la protection de l'environnement, les catalyseurs et leurs supports en raison de sa résistance élevée, de sa dureté, de sa résistance à l'usure, de sa résistance à la chaleur et de sa grande surface spécifique [1]. Cela a conduit à l’amélioration continue de sa technologie de développement. Actuellement, les scientifiques ont préparé des nanomatériaux d'alumine dans diverses morphologies allant d'unidimensionnelle à tridimensionnelle, notamment sphérique, en feuille hexagonale, cubique, en tige, fibreuse, en maille, en fleur, bouclée et bien d'autres morphologies [2].   Microscopie électronique à balayage de nanoparticules d'alumine   Il existe de nombreuses méthodes de préparation de nano alumine, qui peuvent être divisées en trois grandes catégories selon les différentes méthodes de réaction :  Méthodes en phase solide, en phase gazeuse et en phase liquide [3]. Afin de vérifier que les résultats des nanopoudres d'alumine préparées sont conformes aux attentes, il est nécessaire de caractériser la structure de l'alumine sous chaque processus, et la plus intuitive des nombreuses méthodes de caractérisation est la méthode d'observation microscopique.   Le microscope électronique à balayage, en tant qu'équipement de caractérisation microscopique conventionnel, présente les avantages d'un grand grossissement, d'une haute résolution, d'une grande profondeur de champ, d'une imagerie claire et d'un fort sens stéréoscopique, qui est l'équipement préféré pour caractériser la structure de la nano-alumine.   La figure suivante montre la poudre d'alumine préparée selon différents processus observés à l'aide du microscope électronique à balayage à émission de champ CIQTEK SEM5000, qui contient des nanopoudres d'alumine sous forme de cubes, de flocons et de bâtonnets, et avec des tailles de particules allant de dizaines à centaines de nanomètres.     Microscope électronique à balayage à émission de champ CIQTEK SEM5000   SEM5000 est un microscope électronique à balayage à émission de champ haute résolution et riche en fonctionnalités, avec une conception de barillet avancée, une décélération dans le baril et une conception d'objectif magnétique sans fuite à faible aberration, pour obtenir une imagerie haute résolution basse tension, qui peut être appliquée aux échantillons magnétiques. SEM5000 dispose d'une navigation optique, de fonctions automatiques parfaites, d'une interaction homme-machine bien conçue et d'un fonctionnement et d'un processus d'utilisation optimisés. Que l'opérateur possède ou non une vaste expérience, il peut rapidement se lancer dans la tâche de photographie haute résolution.   Type de pistolet à électrons :  canon à électrons à émission de champ Schottky à haute luminosité Résolution :  1 nm à 15 kV  1,5 nm...

  Importance de la détection du signal magnétique cardiaque Le champ magnétique du corps humain peut refléter des informations sur divers tissus et organes du corps humain. La mesure du champ magnétique du corps humain peut être utilisée pour obtenir des informations sur les maladies humaines, et son effet de détection et sa commodité ont dépassé la mesure de la bioélectricité du corps humain. La taille du champ magnétique du cœur est de l'ordre de quelques dizaines de pT, ce qui constitue l'un des premiers champs magnétiques étudiés par l'être humain, comparé à celui du cerveau. Les muscles auriculaires et ventriculaires du cœur sont les parties les plus importantes du corps. La magnétocardiographie (MCG) est le résultat des courants bioélectriques alternatifs complexes qui accompagnent la contraction cyclique et la diastole des muscles auriculaires et ventriculaires du cœur. Par rapport à l'électrocardiogramme (ECG), la détection du champ magnétique cardiaque n'est pas affectée par la paroi thoracique et d'autres tissus, et le MCG peut détecter le champ magnétique cardiaque via un réseau de capteurs multi-angles et multidimensionnels, fournissant ainsi plus d'informations sur le cœur et permettant une localisation précise des foyers cardiaques. Comparée à la tomodensitométrie, à l'IRM et à d'autres techniques de recherche cardiaque, la magnétocardiographie est totalement exempte de rayonnement. Actuellement, la technologie de la magnétocardiographie est de plus en plus mature, avec plus de 100 000 applications cliniques, qui se reflètent principalement dans les aspects suivants :   01 Maladie coronarienne La maladie coronarienne est une maladie courante et fréquente, selon les statistiques, à l'heure actuelle, les patients atteints de maladie coronarienne en Chine comptent plus de 11 millions de personnes. Les maladies coronariennes sont la cause de décès la plus fréquente et le nombre de décès dépasse même le nombre total de décès dus à toutes les tumeurs. Pour les maladies coronariennes, le MCG détecte principalement l’incohérence de la repolarisation myocardique causée par l’ischémie myocardique. Par exemple, Li et al. mesuré le MCG chez 101 patients atteints de maladie coronarienne et 116 volontaires sains. Les résultats ont montré que les trois paramètres R-max/T-max, R-value et angle moyen étaient significativement plus élevés chez les patients atteints de maladie coronarienne que chez les personnes normales. Parmi 101 patients atteints d'une maladie coronarienne, les proportions d'ischémie myocardique détectées par MCG, électrocardiographie et échocardiographie étaient respectivement de 74,26 %, 48,51 % et 45,54 %, ce qui montre que la précision diagnostique de la MCG chez les patients atteints d'une maladie coronarienne était significativement supérieur à celui de l’électrocardiographie et de l’échocardiographie. Cela montre que la précision diagnostique du MCG chez les patients atteints de maladie coronarienne est nettement supérieure ...

La lumière, l’électricité, la chaleur et le magnétisme sont toutes des grandeurs physiques importantes impliquées dans les mesures des sciences de la vie, l’imagerie optique étant la plus largement utilisée. Avec le développement continu de la technologie, l’imagerie optique, en particulier l’imagerie par fluorescence, a considérablement élargi l’horizon de la recherche biomédicale. Cependant, l’imagerie optique est souvent limitée par le signal de fond dans les échantillons biologiques, l’instabilité du signal de fluorescence et la difficulté de quantification absolue, qui limitent dans une certaine mesure son application. L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est une bonne alternative et a un large éventail d'applications dans certains scénarios importants des sciences de la vie, tels que l'examen des lésions crâniennes, neurologiques, musculaires, tendineuses, articulaires et abdominopelviennes, en raison de son faible pouvoir pénétrant. caractéristiques de fond et de stabilité. Bien que l’IRM soit censée remédier aux défauts mentionnés ci-dessus de l’imagerie optique, elle est limitée par une faible sensibilité et une faible résolution spatiale, ce qui la rend difficile à appliquer à l’imagerie au niveau tissulaire avec une résolution du micron au nanomètre.    Un capteur magnétique quantique émergent développé ces dernières années, le centre de lacune d'azote (NV), un défaut de point luminescent dans le diamant, la  technologie d'imagerie magnétique basée sur le centre NV permet la détection de signaux magnétiques faibles avec une résolution allant jusqu'au niveau nanométrique et n'est pas -invasif . Cela fournit une plate-forme de mesure de champ magnétique flexible et hautement compatible pour les sciences de la vie. Il est unique pour mener des études au niveau des tissus et des diagnostics cliniques dans les domaines de l'immunité et de l'inflammation, des maladies neurodégénératives, des maladies cardiovasculaires, de la détection biomagnétique, des agents de contraste par résonance magnétique, et en particulier pour les tissus biologiques contenant des fonds optiques et des aberrations de transmission optique, et nécessite analyse quantitative.     Technologie d'imagerie magnétique du centre Diamond NV   Il existe deux principaux types de technologie d’imagerie magnétique diamantée à centre NV : l’imagerie magnétique à balayage et l’imagerie magnétique à grand champ. L’imagerie magnétique à balayage est combinée à la technique de microscopie à force atomique (AFM), qui utilise un capteur central en diamant monocolore. La méthode d’imagerie est un type d’imagerie à balayage en un seul point, qui présente une résolution spatiale et une sensibilité très élevées. Cependant, la vitesse et la plage d’imagerie limitent l’application de cette technique dans certains domaines. L'imagerie magnétique à grand champ, en revanche, utilise un capteur en diamant captif avec une forte concentration de centres NV par ra...