表征技术

摘要： 单壁碳纳米管(SWCNT)的官能化被认为是将碳纳米管的固有特性转移到聚合物中以及实现与聚合物有效相互作用的有效技术.然而,官能化条件需要优化,以便将高浓度的官能团引入到纳米管表面.最近的研究中,我们通过各种表征技术证明,产生损伤最小的单壁碳纳米管官能化的最佳程度是纳米管官能化4h,超过4h后,纳米管表面会产生特征损伤.

摘要： 单原子位点催化剂作为新兴类别,由于具有接近100%的高效原子利用率,出色的活性、选择性和稳定性等优异特性,受到广泛的关注和研究。本文综述了单原子位点催化剂的最新研究成果及在电催化领域的应用。详细介绍了单原子位点催化剂的制备方法,包括“自下而上”合成策略中的共沉淀法、电化学沉淀法、原子层沉积法、光化学法和原子约束法等,“自上而下”合成策略中的高温原子迁移捕获法、高温热解法和悬挂键捕获法。分析了用于表征单原子位点催化剂的高角环形暗场透射扫描显微镜和X射线吸收光谱表征技术,进行单原子位点催化剂理论计算的密度泛函理论(DFT)和第一性原理。在电催化领域的应用主要包括氧还原反应(ORR)、氮还原反应(NRR)、CO_(2)还原反应(CO_(2)RR)、氢析出反应(HER)和氧析出反应(OER)。最后指出目前单原子位点催化剂存在无法大规模生产和催化机制不清晰等问题并给出相关建议,展望了单原子位点催化剂的发展前景,指出创新制备方法以实现稳定型单原子位点催化剂的大规模制备及工业应用,利用先进表征技术进一步明确单原子位点催化剂催化机制是未来发展的方向。

摘要： 装备(空间飞行器、飞机、直升机、海洋平台、舰船、高铁、特种车辆等)主承载结构的轻量化、多功能化是实现性能提升、节能减排的重要途径.高孔隙率多孔材料具有超轻、高比强、高比刚度、高强韧、耐撞击、高效散热/隔热、高效吸声等多样化性能,是实现装备结构轻量化、多功能化的优良材料.然而,装备主承载结构的多功能轻量化设计、制备、验证及工程化应用仍面临着诸多挑战,涉及超轻多孔材料与结构一体化设计理论、多功能复合材料与结构跨尺度设计理论及优化策略、材料和结构先进制造技术、材料与结构测试及多物理场表征技术等研究领域.

摘要： 近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员李昕欣团队采用基于MEMS芯片的气相原位透射电镜(TEM)表征技术,探究了Pd-Ag合金纳米颗粒催化剂在MEMS氢气传感器工况条件下的失效机制。2022年4月13日,相关研究成果以In Situ TEM Technique Revealing the Deactivation Mechanism of Bimetallic Pd-Ag Nanoparticles in Hy⁃drogen Sensors为题,发表在Nano Letters上。

摘要： 挥发性有机化合物(VOCs)作为细颗粒物(PM_(2.5))、臭氧(O_(3))复合型污染物的重要前驱体,其治理工作已被列为国家“十三五”环保治理的重要任务之一;“十四五”进一步指出,要加强城市大气质量达标管理,推进PM_(2.5)和O_(3)协同控制,加快挥发性有机物排放综合整治。在各种VOCs处理技术中,催化燃烧处理VOCs效率高、无二次污染,是VOCs处理的最有效方法之一。但在实际应用过程中,煤化工(焦化)等工业源排放的有机废气中均存在含硫组分,会与催化剂作用导致催化剂硫中毒。因此,对催化剂进行调控设计,提高催化剂的耐硫性对VOCs治理具有重要意义。通过分析VOCs的催化燃烧机理,指出活性氧在催化燃烧VOCs过程中的重要作用;分析了催化剂的硫中毒机理,指出催化剂硫中毒的原因,根据催化燃烧和硫中毒机理归纳总结了提高催化剂耐硫性的途径;同时,给出了耐硫性催化剂的表征技术。最后,根据国内外研究现状和技术水平,指出目前耐硫催化剂合成中存在的困难和未来的研究重点。VOCs的催化燃烧有3种反应机理,活性氧类型与反应机理相关,而活性氧类型和浓度与催化剂的耐硫性密切相关,因此,确定催化反应机理,明析活性氧物种类型,提高催化剂的氧还原能力对提高催化剂的耐硫性至关重要。根据催化剂的硫中毒机理,硫化物与VOCs分子竞争吸附占据吸附活性位点,导致活性位点减少,催化剂失活;硫化物与催化剂组分发生化学反应生成硫酸盐,堵塞催化剂孔道,覆盖催化剂活性位,导致催化剂硫中毒。通过引入助剂可以调节催化剂的酸碱性,催化剂的弱酸性可以减弱对硫化物的吸附;通过引入助剂和添加可硫酸化载体可以减弱活性组分与硫化物的作用,减弱活性组分的硫酸化;水和硫化物在催化燃烧体系中共存时,可阻碍硫酸根在催化剂表面的沉积,含有大量表面羟基的湿式硫酸盐催化剂具有更高的表面酸性,从而促进催化活性。通过提高催化剂的氧化还原性能、抑制对硫化物的吸附、减弱活性组分与硫化物的作用及调控气体组成4种手段可改善催化剂的耐硫性。

摘要： 单原子材料是一类以相互孤立的单个金属/非金属原子作为催化活性位点的负载型催化材料,因其独特的化学结构,展现出高原子经济性和高催化活性等特征。近年来,随着合成方法以及材料精细结构表征技术的不断革新,单原子材料得到了迅速发展,并被广泛应用于能源环境、生命健康等领域,尤其在人工氨合成、CO_(2)还原、光/电解水制氢、膜分离、癌症治疗、生物传感、电化学储能以及机器学习等方面展现出了显著优势。此外,随着材料精细结构表征技术的不断涌现和原位研究方法的持续创新,进一步促进了单原子材料的基础与应用研究,并加深了化学科学与催化、材料、能源、环境、物理和生物等学科间的交叉融合。基于单原子材料蓬勃发展的态势及在能源环境等方面的诸多突破性进展,我们策划组织了本期“单原子材料”专辑,共包含14篇综合评述,系统介绍了单原子材料在合成策略、结构设计、表征技术、机理探究、应用开发(电化学能源转化与存储、生物医学及催化)等方面的研究进展,力求能够客观、准确、全面地为读者呈现近年来单原子材料研究领域的前沿问题与主要挑战。

摘要： 软胶囊因其独特的给药方式,可掩盖药物不良气味,阻隔空气与有效成分接触,被广泛应用于医药及保健品等行业。随着软胶囊制备工艺的不断发展,软胶囊囊壳及内容物的物料性质逐渐成为其质量保证的关键。本文主要对软胶囊物料分类、性质、表征技术等方面进行综述,旨在为软胶囊的进一步研究开发提供参考。

摘要： 随着锂离子电池在动力和规模化储能等新能源领域应用的不断拓展,具有特殊功能且满足特定使用需求隔膜的设计准则、制备/改性方法及表征技术亟需系统深入研究。针对锂离子电池高性能和高安全性的要求,研究人员已通过结构设计和表面化学改性等策略优化了隔膜的本征特性,并通过系列表征技术探讨了隔膜的功能化改性对锂离子电池电化学性能的影响。基于以上背景,本文从离子传输、枝晶形核与生长、及安全性能三个方面详细探讨了隔膜对电池性能影响的关键因素及其改性方法,并系统总结了隔膜结构、物化特性、力学性能、热学性能以及电化学性能的表征技术,以期为功能隔膜的合理设计,从而优化锂离子电池性能提供理论和实践指导。同时,本文对隔膜未来的进一步研究和发展提出了展望。

摘要： 光学薄膜器件因具有对光场多样化、高效性调控能力,已然成为光学系统和光电子系统的基石,在科学研究、消费电子、光纤通信、生物医学、激光制造等领域有广泛的应用前景。近几十年来,在重大光学工程、光学产业需求的牵引下,光学薄膜已发展成为集薄膜设计、新型薄膜材料、薄膜制备技术、薄膜精确表征技术等的综合性研究领域。目前光学薄膜的研究重点包括但不限于:以典型光谱为代表的高性能光学薄膜设计与制备技术;新型光学薄膜材料的拓展及性能调控;针对应用需求的薄膜研制,如空间用耐辐射薄膜器件、高能激光系统用激光薄膜器件;薄膜性能的精确表征,如低损耗光学薄膜表征技术、特殊环境光学薄膜性能评估与测试方法等。

摘要： 在国家“双碳”目标下,构建新型电力系统刻不容缓,建立电化学储能技术的示范应用与提升锂离子电池本体性能成为研究热潮。电池本体结构材料与电池整体性能优化提升之间的密切关系引起了科研人员的重视与研究。目前电池材料研究领域常用的表征方法有很多,文章主要从电池内部材料的成分分析、形貌分析与结构分析角度出发,分别选取两种测试手段,对其测试原理、特点及发展情况进行介绍。

摘要： CdTe、CIGS等化合物多晶薄膜中,晶界存在大量非饱和悬挂键,将可能在禁带中引入深能级,形成光生载流子陷阱或复合中心,而使材料的少子寿命降低.通过适当后处理工艺,可钝化晶界势垒,提高少子寿命,而改善器件效率.本文首先分析了电致发光(EL)、光致发光(PL)等表征技术,之后重点讨论了原子探针形貌(APT)、电子全息术(electron holography)、电子能量损失谱(EELS)、时间分辨荧光显微成像(TRPL Microscopy)等纳米尺度表征技术应用.

摘要： 随着材料技术的迅速发展,近几年二氧化钛在催化剂行业的应用迅速发展.但是二氧化钛的表征技术一直未得到重视,而用于特种领域的二氧化钛的表征技术还处于探索阶段,为此本文从热分析技术、色谱技术、X射线衍射技术、电子显微技术、光谱技术等方面阐述在催化剂行业应用二氧化钛的表征技术，同时从宏观性质和微观性质与性能方面阐述了催化剂用二氧化钦的表征技术及其优缺点，对其适用范围旨在区别对待，开发研究适合余企业控制与上下游一体的表征方法。

摘要： 铁膜在湿地植物根表普遍存在,影响养分、金属(类金属)和其他污染物在土壤中的化学行为和生物有效性,在植物吸收养分和污染物过程中起重要作用.本文介绍了近年来湿地植物根表铁膜的研究现状,包括根表铁膜的形成及影响因素、主要研究方法与表征技术、根表铁膜的生态功能及其影响因素,并提出根表铁膜形成和生态功能方面的后续研究展望.

摘要： 本文简要介绍了粉末冶金金属多孔材料的发展及其应用领域,重点阐述了粉末冶金金属多孔材料孔结构控制与表征技术的最新进展,并指出孔结构控制与表征技术是该材料快速发展并得到广泛应用的基础。

摘要： 利用超声表面波表征304不锈钢的电解充氢过程。超声表面波检测分别在5 MHz和10 MHz进行。表面波波速随着充氢时间的增加而降低，而纵波波速变化不显著。金相分析证明充氢以后试样业表面区域发生了ε和α’马氏体相变，从而证实波速下降的原因是由于相变引起的弹性模量下降。

摘要： 微纳光波导的基本功能是实现光波的低损耗传输,是芯片光互连的基础,其传输损耗是评价微纳光波导加工质量和传输性能的基本指标。微纳光波导由于其尺寸比常规光波导小1～2个数量级,光耦合的难度和不确定性都很大,造成传输损耗的测量相对困难。探讨了可用于微纳光波导传输损耗测试表征的几种方法,包括截断法、法布里珀罗(Fabry-Pérot,F-P)腔谐振谱条纹对比度分析法、傅里叶(Fourier)变换法等,对上述方法在测试精度、适用条件方面进行了分析对比。研究表明,截断法受光纤耦合不确定性的影响测量误差较大;F P腔谐振谱条纹对比度分析法能够消除光纤耦合不确定带来的误差,但是只能测量单一F-P谐振腔的波导结构,无法测量复杂的多腔结构;傅里叶变换法能够消除波导和光纤耦合状态的不固定带来的误差,并通过相邻峰位的比值来提取出波导的传输损耗。

摘要： 聚合物基纳米复合材料的制备实质上是纳米材料在聚合物中的分散过程.本文介绍了国内外聚合物基纳米复合材料的制备方法及表征技术.

摘要： 本文详细研究了快速扫描光荧光谱(PL Mapping)在表征砷化镓(GaAs)和氮化镓(GaN)材料中的应用,实验结果表明材料晶片的PL Mapping特性与材料制备工艺和器件性能有着十分密切的关系,所以在为制备器件筛选优质的材料时,除了常规参外,PL Mapping也是表征材料质量的一个重要参数.

摘要： 纳米材料一直是人们研究的热点。纳米材料的制备、表征和性能的研究，科研工作者给予了极大的关注。本文介绍了纳米粒子制备过程中的分散、表面双电层理论、干燥方法、表面修饰与表证方法.

摘要： 在本文中报道了配合物[Cd(PDA)0.5(2,2'-bpy)Cl](H2PDA)和[Ni(PDA)(phen)(H2O)]2的合成并对其做了红外、元素分析和X射线单晶衍射等表征。在配合物1中，中心的镉离子被PDA和氯离子交替连接形成了无限延伸的一维链。在此结构中PDA采用反式构型。配合物2是一个双核结构，两个PDA配体采用反式构型连接两个镍离子，从而形成了一个环状结构。在配合物1和2中都存在氢键和π-π堆积作用力，这些作用力是它们形成了三维的超分子结构。

摘要： 一种光刻技术和透射电子显微技术联合表征纳米薄膜微区形变的方法属于薄膜纳米压痕表征领域。本发明公开一种光刻技术和透射电子显微技术联合表征10-100纳米薄膜微纳形变区域的方法，通过薄膜转移技术，直接将压痕后的薄膜转移到透射电子显微镜中观察，从原子尺度直接揭示纳米压痕作用过程中纳米薄膜的弹塑性转变过程中微观缺陷的形成、交互作用及演变过程，揭示微观结构与宏观力学性能直接的关系，属于薄膜纳米压痕表征方法。

摘要： 一种光刻技术和透射电子显微技术联合表征纳米薄膜微区形变的方法属于薄膜纳米压痕表征领域。本发明公开一种光刻技术和透射电子显微技术联合表征10-100纳米薄膜微纳形变区域的方法，通过薄膜转移技术，直接将压痕后的薄膜转移到透射电子显微镜中观察，从原子尺度直接揭示纳米压痕作用过程中纳米薄膜的弹塑性转变过程中微观缺陷的形成、交互作用及演变过程，揭示微观结构与宏观力学性能直接的关系，属于薄膜纳米压痕表征方法。

摘要： 本发明提供一种反应失控微观表征方法、表征装置及表征系统，微观表征方法包括：构建反应体系的封闭空间三维分子模型；采用反应力场参数对封闭空间三维分子模型进行反应失控模拟计算，得到反应失控模拟计算结果；采用绝热量热法检测反应体系在反应失控中反应物的分子官能团变化，并确定反应失控中的特征中间产物；提取与分子官能团变化和特征中间产物匹配的反应失控模拟计算结果，得到反应失控表征数据；根据反应失控表征数据确定反应失控中的微观分子演变路径以及二次分解产物，以对反应失控进行微观表征。通过本发明提供的方法，能够获取反应失控中的微观分子演变路径及二次分解产物，为反应失控的在线检测表征提供微观层次新方法。

摘要： 本发明揭露一种图表征产生系统，用于具有特定图像规范的知识产权领域。图表征产生系统包括第一深度学习模块、神经网络数据处理模块与结合学习单元。第一深度学习模块是用以接收图像以产生初始图表征。神经网络数据处理模块是用以接收图像在特定图像规范下的图规范信息，并依据图规范信息产生图规范表征。结合学习单元包括结合模块与第二深度学习模块。其中，结合模块是用以结合初始图表征与图规范表征以产生输入信息。第二深度学习模块是用以接收输入信息以产生最终图表征。本发明并揭露一种图表征产生方法与一种图表征智能模块。藉此，可以有效地纳入知识产权领域既有的图像规范，解决知识产权领域在图像数据处理的缺点。

摘要： 本发明公开了一种核磁共振‑电化学联用的电极表征装置、检测系统及利用前述装置表征电极的方法；电极表征装置包括固体电解质原位电化学池，其具有密封经包裹封装后的待测电极样品的密封框、以及依次层叠的金属集流片、固体电解质膜和与金属集流片相对设置的金属对电极以及固体核磁样品管；在对待测电极样品进行检测时，固体电解质原位电化学池被封装在固体核磁样品管中，固体电解质膜的膜材料包括但不限于全氟磺酸聚合物膜、聚醚醚酮聚合物膜、聚苯并咪唑聚合物膜中的任意一种。本发明解决了现有电化学检测的两电极或三电极体系难以与核磁技术进行有效整合，相关检测信号也难以令人满意的弊端，并提供了可有效与核磁检测技术相耦合的电化学装置。

摘要： 本发明公开了基于工业视觉检测技术的烟叶含青程度表征方法，包括：采集烟叶的真彩图像；将烟叶的真彩图像转换到颜色空间，选择合适的通道和阈值进行背景剔除，只保留图像中包含烟叶的部分；再将图像转换到颜色空间，并观察每张图像中各颜色通道中青色位置的像素情况；计算烟叶相应颜色通道的像素值分位数，其中，所述分位数范围为(0,1,0.01)；专家对烟叶进行含青程度排序；对烟叶颜色通道像素值分位数排序与专家排序进行相关性分析；将相关性结果达到强相关标准并最高的特征作为烟叶含青程度的表征值；本发明可为烟叶的分级以及是否可用提供辅助性支撑。

摘要： 本发明涉及基于自监督对比表征学习技术的工业生产中钢材图片缺陷检测方法，与现有技术相比解决了钢材图片缺陷检测需依赖大量标记数据的缺陷。本发明包括以下步骤：工业生产钢材图片的获取和预处理；上游钢材表面缺陷表征学习模型的构建；上游钢材表面缺陷表征学习模型的训练；下游钢材表面缺陷检测器的构建；下游钢材表面缺陷检测器的训练；待检测工业生产钢材图片的获取；工业生产钢材图片缺陷检测结果的获得。本发明无需大量标记数据，通过在大量的无标记数据集上进行自监督表征学习，获得缺陷数据的良好表征，从而利用少量带标记的钢材缺陷图片实现工业生产中的钢材图片缺陷检测。

摘要： 本发明涉及一种基于激光诱导击穿光谱技术的软物质屈服应力表征方法，包括采用激光诱导击穿光谱系统的脉冲激光辐照待测软物质表面产生等离子体；改变辐照待测软物质的激光光强即改变加载到待测软物质的激光冲击压，并采集不同激光辐照强度下的等离子体发射光谱；基于采集到的等离子体发射光谱选取光谱特征参数，获得光谱特征参数随激光辐照强度的变化曲线；基于光谱特征参数随激光辐照强度的变化曲线获取待测软物质的屈服点，完成对待测软物质屈服应力的表征。本发明可以对软物质的屈服应力进行原位在线快速的表征，操作方便快捷。

摘要： 本发明提供了一种模拟pH变化的面向土壤系统的高分辨技术耦合的重金属原位表征系统。所述系统包括土柱淋溶系统、光极膜工作系统和吸附膜处理分析系统，所述的土柱淋溶系统设有土柱装置，所述光极膜工作系统包括pH光极膜及相应分析设备，所述吸附膜处理系统包括DGT吸附膜及相应分析设备；所述土柱装置具有用于DGT吸附膜和pH光极膜依次贴附的二维平面，所述的光极膜工作系统用于原位分析pH光极膜上二维平面的pH值，所述的吸附膜处理分析系统用于原位分析DGT吸附膜上获得的金属有效态浓度二维分布。本发明的系统具有操作方便、空间分辨率高(毫米‑亚毫米)、对土壤环境低干扰、实用性强等优点。

摘要： 本发明公开了一种模拟土壤微区氧化还原变化的高分辨技术耦合的重金属原位表征系统，包括土箱通气系统、光极膜工作系统和吸附膜处理分析系统，土箱通气系统包括氧气泵、土箱装置及通气软管，所述光极膜工作系统包括氧气光极膜，所述吸附膜处理分析系统包括DGT吸附膜；所述土箱装置包括透气性软管、后盖板以及将后盖板拆开后暴露的用于DGT吸附膜和氧气光极膜依次贴附的二维平面，所述透气性软管用于使土壤内部形成好氧/缺氧微界面；所述光极膜工作系统用于分析氧气光极膜上二维平面的氧气浓度，所述吸附膜处理分析系统用于分析DGT吸附膜上金属有效态浓度的二维分布。