التطبيقات

تم استخدام تقنية محاصرة الدوران على نطاق واسع في علم الأحياء والكيمياء لأنها يمكن أن تحقق اكتشاف الجذور قصيرة العمر. بالنسبة لتجارب تعويض الدوران، يمكن أن تؤثر العديد من العوامل مثل وقت إضافة عامل الملاءمة وتركيز عامل الملاءمة ومذيب النظام ودرجة الحموضة على النتائج التجريبية. ولذلك، بالنسبة للجذور المختلفة، من الضروري تحديد عامل الملاءمة وتصميم المخطط التجريبي بشكل معقول لتحقيق أفضل النتائج التجريبية.   1. وكيل الاصطياد واختيار المذيبات   الجذور المركزية O الشائعة هي جذور الهيدروكسيل، وجذور أنيون الأكسيد الفائق، والأكسجين المفرد.   جذور الهيدروكسيل ( ∙OH )   بالنسبة لجذور الهيدروكسيل، عادة ما يتم اكتشافها في المحاليل المائية ويتم التقاطها باستخدام DMPO، الذي يشكل منتجات متقاربة مع DMPO بعمر نصف يتراوح من دقائق إلى عشرات الدقائق.   جذور أنيون الأكسيد الفائق ( ∙O 2 - )   بالنسبة لجذور أنيون الأكسيد الفائق، إذا تم اختيار DMPO كعامل الملاءمة، فيجب إجراء الكشف في نظام الميثانول. وذلك لأن قدرة الارتباط بين الماء وDMPO أعلى من قدرة جذور الأكسيد الفائق على DMPO. إذا تم اكتشاف جذور الأكسيد الفائق في الماء، فإن سرعة ربط الماء بـ DMPO ستكون أكبر من سرعة ربط جذور الأكسيد الفائق بـ DMPO، مما يؤدي إلى عدم إمكانية التقاط جذور الأكسيد الفائق بسهولة. وبطبيعة الحال، إذا تم إنتاج جذور الأكسيد الفائق بكميات كبيرة، فقد يتم التقاطها أيضًا بواسطة DMPO. إذا أراد المرء احتجاز جذور الأكسيد الفائق في محلول مائي، فيجب اختيار BMPO كعامل محاصرة لأن نصف عمر المقارنات التي تشكلها محاصرة جذور الأكسيد الفائق BMPO في محلول مائي يمكن أن يصل إلى عدة دقائق.   حالة خطية واحدة ( 1 O 2 )   للكشف عن الأكسجين في الحالة الخطية الواحدة، يتم تحديد TEMP عادةً كعامل الالتقاط، ويظهر مبدأ الكشف الخاص به في الشكل 1. يمكن للأكسجين في الحالة الخطية الواحدة أكسدة TEMP لتكوين جذور TEMPO تحتوي على إلكترونات مفردة، والتي يمكن اكتشافها بواسطة الإلكترون المغنطيسي قياس الطيف الرنيني. نظرًا لأن TEMP يتأكسد بسهولة وعرضة لإشارة الخلفية، يجب اختبار TEMP قبل اكتشاف أكسجين الحالة أحادية الخط كتجربة تحكم. الشكل 1: آلية TEMP للكشف عن الأكسجين القميص     الجدول بالحجم الكامل   2、وقت إضافة عامل الملاءمة         في تفاعلات التحفيز الضوئي، عندما يشع الضوء المحفز، يتم إثارة إلكترونات نطاق التكافؤ إلى نطاق التوصيل، مما ينتج عنه أزواج إلكترون/ثقب. تتطلب مثل هذه التجارب عمومًا إضافة عامل الملاءمة قبل تشعيع الضوء، وبالاشتراك مع نظام الإضاءة في الموقع، يمكن دراسة تباين الإشارة الجذرية مع وقت تشعيع الضوء، كما هو موضح في الشكل 2، مع تشعيع ضوئي مختلف مرات، يختلف محتوى ∙OH الناتج.   الشكل 2: نتائج تجارب الإضاءة في الموقع CIQTEK   في تفاعل التسخين، إذا كانت درجة حرارة التفاعل أقل من درجة الحرارة المسموح بها لعامل الاصطياد، فيمكن إضافة عامل الاصطياد قبل التفاعل. إذا كانت درجة حرارة التفاعل أعلى من درجة حرارة التسامح لعامل الاصطياد، فيجب إضافة عامل الاصطياد بعد التفاعل لأخذ العينات بسرعة.   3 、 الكشف عن الجذور الحرة والاحتياطات   (1) تكون جذور التقاط DMPO التي تتكون من عمر المضاف قصيرة بشكل عام، لأن معدل التوليد بطيء ويحتاج إلى وقت طويل لتراكم التفاعلات الكيميائية، يمكن استخدام BMPO كعامل التقاط، مثل تكوين BMPO و∙OH للإضافة يمكن أن يصل ...

تعتبر المكثفات الخزفية، كنوع من المكونات السلبية الأساسية، عضوًا لا غنى عنه في الصناعة الإلكترونية الحديثة. من بينها، تشغل المكثفات الخزفية متعددة الطبقات (MLCC) أكثر من 90٪ من سوق المكثفات الخزفية نظرًا لخصائصها المتمثلة في مقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة الجهد العالي، وصغر الحجم، ومجموعة واسعة من السعة، وتستخدم على نطاق واسع في مجال الإلكترونيات الاستهلاكية. الصناعة، بما في ذلك الأجهزة المنزلية، والاتصالات، وإلكترونيات السيارات، والطاقة الجديدة، والتحكم الصناعي، ومجالات التطبيق الأخرى.   يمكن أن يساعد استخدام CIQTEK SEM في استكمال تحليل فشل MLCC، وإيجاد أصل الفشل من خلال التشكل الدقيق، وتحسين عملية الإنتاج، وتحقيق هدف الموثوقية العالية للمنتج.   تطبيق CIQTEK SEM في MLCC   يتكون MLCC من ثلاثة أجزاء: القطب الداخلي، والعازل السيراميكي، والقطب النهائي. مع التحديث المستمر لطلب السوق من المنتجات الإلكترونية، تقدم تكنولوجيا منتجات MLCC أيضًا اتجاه التطوير للقدرة العالية والتردد العالي ودرجة الحرارة العالية ومقاومة الجهد العالي والموثوقية العالية والتصغير. التصغير يعني الحاجة إلى استخدام مساحيق سيراميك أصغر حجمًا وأكثر تجانسًا. تحدد البنية المجهرية للمادة الأداء النهائي، كما أن استخدام المجهر الإلكتروني الماسح لتوصيف البنية المجهرية لمساحيق السيراميك، بما في ذلك مورفولوجيا الجسيمات، وتوحيد حجم الجسيمات، وحجم الحبوب، يمكن أن يساعد في التحسين المستمر لعملية التحضير.      التصوير بالمجهر الإلكتروني الماسح لأنواع مختلفة من مساحيق سيراميك تيتانات الباريوم / 25 كيلو فولت / ETD   التصوير بالمجهر الإلكتروني الماسح أنواع مختلفة من مساحيق سيراميك تيتانات الباريوم / 1 كيلو فولت / إننس   الموثوقية العالية تعني أن هناك حاجة إلى فهم أعمق لآلية الفشل، وبالتالي فإن تحليل الفشل أمر لا غنى عنه. السبب الجذري لفشل MLCC هو وجود عيوب مجهرية مختلفة، مثل الشقوق والثقوب والتصفيح وما إلى ذلك، سواء خارجيًا أو داخليًا. سوف تؤثر هذه العيوب بشكل مباشر على الأداء الكهربائي وموثوقية منتجات MLCC، وتسبب خطرًا خفيًا خطيرًا على جودة المنتج. يمكن أن يساعد استخدام المجهر الإلكتروني الماسح في إكمال تحليل فشل منتجات المكثفات، والعثور على أصل الفشل من خلال الشكل المجهري، وتحسين عملية الإنتاج، وتحقيق هدف الموثوقية العالية للمنتج في النهاية.   الجزء الداخلي من MLCC عبارة عن هيكل متعدد الطبقات، كل طبقة من السيراميك سواء كانت هناك عيوب، سمك السيراميك متعدد الطبقات موحد، سواء كانت الأقطاب الكهربائية مغطاة بشكل موحد، كل ذلك سيؤثر على عمر الجهاز. عند استخدام SEM لمراقبة البنية الداخلية متعددة الطبقات لـ MLCC أو لتحليل أعطالها الداخلية، غالبًا ما يكون من الضروري إجراء سلسلة من المعالجات المسبقة على العينات قبل أن يتم اختبارها. وتشمل هذه تضمين الراتنج، والطحن الميكانيكي، والمعالجة الموصلة بواسطة طبقة الطلاء، وما إلى ذلك. ويمكن أيضًا إجراء المزيد من المعالجة النهائية باستخدام مطحنة أيونية. يوضح الشكل أدناه الشكل المجهري للمقطع العرضي الداخلي لـ MLCC المأخوذ باستخدام خيوط التنغستن CIQTEK SEM3200. كما هو موضح في الشكل، قد يكون انفصال الطبقة العازلة الخزفية هو سبب فشل الجهاز.      قسم MLCC / 15 كيلو فولت / BSED     قسم MLCC / 20 كيلو فولت / BSED   في السنوات الأخيرة، شهد الطلب على MLCC جولة جديدة من النمو مع التطور المزدهر لل...

تعتبر المساحيق الدوائية هي المادة الأساسية لمعظم التركيبات الصيدلانية، ولا تعتمد فعاليتها على نوع الدواء فحسب، بل تعتمد أيضًا إلى حد كبير على خصائص المساحيق التي تتكون منها التركيبات الصيدلانية. أظهرت العديد من الدراسات أن المعلمات الفيزيائية مثل مساحة السطح المحددة وتوزيع حجم المسام والكثافة الحقيقية لمساحيق الأدوية ترتبط بخصائص جزيئات المسحوق مثل حجم الجسيمات والرطوبة والذوبان والذوبان والضغط، وتلعب دورًا مهمًا في قدرات تنقية وتجهيز وخلط وإنتاج وتعبئة الأدوية. خاصة بالنسبة لواجهات برمجة التطبيقات والسواغات الصيدلانية، تعد المعلمات مثل مساحة السطح المحددة مؤشرات مهمة لأدائها.   تؤثر المساحة السطحية المحددة لـ API، باعتبارها العنصر النشط للدواء، على خصائصه مثل قابلية الذوبان وحجم الجسيمات والذوبان. في ظل ظروف معينة، كلما زادت مساحة السطح المحددة بنفس وزن API، قل حجم الجسيمات، كما يتم تسريع معدل الذوبان والذوبان. من خلال التحكم في مساحة السطح المحددة لـ API، فإنه يمكن أيضًا تحقيق تجانس وسيولة جيدة، لضمان التوزيع الموحد لمحتوى الدواء.   السواغات الصيدلانية، مثل السواغات والعوامل الإضافية المستخدمة في إنتاج الأدوية والوصفات الطبية، تعد مساحة السطح المحددة واحدة من المؤشرات الوظيفية المهمة، وهو أمر مهم بالنسبة للمواد المخففة، والمواد الرابطة، والمتفككات، ومساعدات التدفق، وخاصة مواد التشحيم. على سبيل المثال، بالنسبة لمواد التشحيم، تؤثر مساحة السطح المحددة بشكل كبير على تأثير التشحيم، لأن الشرط الأساسي لكي تلعب مواد التشحيم تأثير التشحيم هو أن تكون قادرة على الانتشار بشكل موحد على سطح الجزيئات؛ بشكل عام، كلما كان حجم الجسيمات أصغر، زادت مساحة السطح المحددة، وكان من الأسهل توزيعها بشكل موحد أثناء عملية الخلط.   وبالتالي، فإن الاختبار الدقيق والسريع والفعال للمعلمات الفيزيائية مثل مساحة السطح المحددة والكثافة الحقيقية للمساحيق الصيدلانية كان دائمًا جزءًا لا غنى عنه وحاسمًا في البحوث الصيدلانية. ولذلك، فإن طرق تحديد مساحة السطح المحددة والكثافة الصلبة للمساحيق الصيدلانية محددة بوضوح في دستور الأدوية الأمريكي USP<846> وUSP<699>، ودستور الأدوية الأوروبي للدكتوراه. 2.9.26 والدكتوراه يورو. 2.2.42، وكذلك في الإضافات الثانية لمحتويات التحليل الفيزيائي والكيميائي 0991 و0992 إلى القواعد العامة الأربعة لدستور الأدوية الصيني، طبعة 2020.   01 تقنية امتزاز الغاز وتطبيقاته   تعد تقنية امتزاز الغاز إحدى الطرق المهمة لتوصيف خصائص سطح المادة. استنادًا إلى تحليل الامتزاز، يمكنه التحليل الدقيق لمساحة السطح المحددة وحجم المسام وتوزيع حجم المسام والكثافة الحقيقية والمعلمات الأخرى لـ APIs والسواغات الصيدلانية وتركيبات الأدوية. وفي المقابل، يمكنها إجراء بعض التحليلات الأساسية حول أداء تاريخ انتهاء صلاحية الدواء، ومعدل الذوبان والفعالية، والمساعدة في التطوير السريع والعالي الجودة لصناعة الأدوية.   مساحة السطح المحددة : لها تأثير مهم بشكل أساسي على صلاحية الأدوية ومعدل ذوبانها وفعاليتها. بشكل عام، مع مساحة سطح محددة كبيرة، سيتم تسريع معدل الذوبان والذوبان وفقًا لذلك، وبالتالي ضمان التوزيع الموحد لمحتوى الدواء؛ ومع ذلك، فإن المساحة السطحية الكبيرة جدًا ستجعل الدواء يمتص المزيد من الماء، وهو ما لا يفضي إلى الحفاظ على فعالية الدواء واستقرارها.   حجم المسام وتوزيع حجم المسام : له تأثير رئيسي على تفكك الدواء وإطلاقه وتوافره البيولوجي. يم...

يتم تعريف المحفزات البيئية على نطاق واسع على أنها جميع المحفزات التي يمكنها تحسين التلوث البيئي. في السنوات الأخيرة، أصبحت حماية البيئة أكثر شيوعًا، وأصبح البحث عن المحفزات البيئية وتطبيقها أكثر تعمقًا. تتمتع المحفزات البيئية لمعالجة المواد المتفاعلة المختلفة بمتطلبات أداء مقابلة، من بينها مساحة السطح المحددة وحجم المسام التي تعد أحد المؤشرات المهمة لتوصيف خصائص المحفزات البيئية. من الأهمية بمكان استخدام تقنية امتصاص الغاز لتوصيف العوامل الفيزيائية بدقة مثل مساحة السطح المحددة وحجم المسام وتوزيع حجم المسام للمحفزات البيئية للبحث وتحسين أدائها.   01محفز حماية البيئة   حاليًا، تعد صناعات تكرير النفط والصناعات الكيماوية وحماية البيئة هي مجالات التطبيق الرئيسية للعوامل الحفازة. تشير المحفزات البيئية بشكل عام إلى المحفزات المستخدمة لحماية وتحسين البيئة المحيطة عن طريق معالجة المواد السامة والخطرة بشكل مباشر أو غير مباشر، مما يجعلها غير ضارة أو تقليلها، وبشكل عام، يمكن أن تعزى المحفزات القادرة على تحسين التلوث البيئي إلى فئة المحفزات البيئية . يمكن تقسيم المحفزات البيئية إلى محفزات معالجة غاز العادم، ومحفزات معالجة مياه الصرف الصحي، ومحفزات أخرى وفقًا لاتجاه التطبيق، مثل محفزات الغربال الجزيئي التي يمكن استخدامها لمعالجة غازات العادم مثل SO 2، NO X ، CO 2 ، وأكسيد النيتروز ، الكربون المنشط الذي يمكن استخدامه كمادة ماصة نموذجية لامتصاص الملوثات في الطور السائل/الغازي، بالإضافة إلى المحفزات الضوئية لأشباه الموصلات التي يمكنها تحليل الملوثات العضوية، وما إلى ذلك.   02 التحليل النوعي للسطح وحجم المسام وتوصيف المحفزات البيئية   تعد مساحة سطح المحفز أحد المؤشرات المهمة لوصف خصائص المحفز. يمكن تقسيم مساحة سطح المحفز إلى مساحة السطح الخارجي ومساحة السطح الداخلي. نظرًا لأن غالبية مساحة سطح المحفز البيئي هي مساحة سطح داخلية وغالبًا ما يتم توزيع المركز النشط على السطح الداخلي، بشكل عام، كلما كانت مساحة السطح المحددة للمحفز البيئي أكبر، زاد عدد مراكز التنشيط على السطح، وزاد عدد مراكز التنشيط على السطح. يتمتع المحفز بقدرة امتصاص قوية للمواد المتفاعلة، والتي تكون جميعها مناسبة للنشاط التحفيزي. بالإضافة إلى ذلك، فإن نوع بنية المسام له تأثير كبير على نشاط وانتقائية وقوة المحفز. قبل أن يتم امتصاص الجزيئات المتفاعلة، يجب أن تنتشر عبر مسام المحفز للوصول إلى المركز النشط على السطح الداخلي للمحفز، وترتبط عملية الانتشار هذه ارتباطًا وثيقًا ببنية مسام المحفز، وتظهر هياكل المسام المختلفة اختلافًا قوانين الانتشار وحركية التفاعل الظاهرة، على سبيل المثال، ترجع الانتقائية القوية لمحفزات الغربال الجزيئي إلى حقيقة أن حجم المسام في مسامها لا يمكن أن يسمح إلا لنوع معين من الجزيئات بالدخول إلى المسام إلى سطح المحفز ويتم تحفيزه .   ولذلك، فمن الضروري وصف مساحة السطح المحددة، وتوزيع حجم المسام ومعايير الأداء الأخرى للمحفزات البيئية. في الوقت الحاضر، تعد تكنولوجيا امتصاص الغاز إحدى الطرق المهمة لتوصيف الخواص الفيزيائية للمواد. استنادًا إلى تحليل الامتزاز، يمكن تحديد مساحة السطح المحددة وحجم المسام وتوزيع حجم المسام للمحفزات البيئية بدقة، مما يمكنه تحليل النشاط التحفيزي والانتقائية ومعدل انتشار المواد التفاعلية وكفاءة التفاعل وما إلى ذلك، وتوفير دقة توصيف المحفزات البيئية ذات الأداء الأفضل.     03 حالات تطبيقية لمساحة السطح المحددة وتوزيع حجم المسام في ت...

منذ خمسينيات القرن العشرين، عندما اقترح واتسون وكريك البنية الحلزونية المزدوجة الكلاسيكية للحمض النووي، كان الحمض النووي في قلب أبحاث علوم الحياة. يؤدي عدد القواعد الأربع في الحمض النووي وترتيب ترتيبها إلى تنوع الجينات، ويؤثر تركيبها المكاني على التعبير الجيني. بالإضافة إلى البنية الحلزونية المزدوجة التقليدية للحمض النووي، حددت الدراسات بنية خاصة من الحمض النووي رباعي الجدائل في الخلايا البشرية، وهي G-quadruplex، وهي بنية عالية المستوى تتكون من طي الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي (RNA) الغني بتكرارات ترادفية من الجوانين (G) ) ، وهي مرتفعة بشكل خاص في G-quadruplexes سريعة الانقسام وهي وفيرة بشكل خاص في الخلايا سريعة الانقسام (مثل الخلايا السرطانية). لذلك، يمكن استخدام G-quadruplexes كأهداف دوائية في الأبحاث المضادة للسرطان. تعد دراسة بنية G-quadruplex وطريقة ربطها بعوامل الارتباط أمرًا مهمًا لتشخيص وعلاج الخلايا السرطانية.   تمثيل تخطيطي للهيكل ثلاثي الأبعاد لـ G-quadruplex. مصدر الصورة: ويكيبيديا   الرنين المزدوج للإلكترون والإلكترون (DEER)   تم تطوير طريقة PDEPR النبضي ثنائي القطب (PDEPR) كأداة موثوقة ومتعددة الاستخدامات لتحديد البنية في البيولوجيا الهيكلية والكيميائية، مما يوفر معلومات عن المسافة على المقياس النانوي بواسطة تقنيات PDEPR. في دراسات بنية G-quadruplex، يمكن لتقنية DEER جنبًا إلى جنب مع وضع العلامات الدورانية الموجهة للموقع (SDSL) التمييز بين ديمرز G-quadruplex بأطوال مختلفة والكشف عن نمط الارتباط لعوامل ربط G-quadruplex بالديمر. التفريق بين ثنائيات G-quadruplex ذات الأطوال المختلفة باستخدام تقنية DEER باستخدام Cu(pyridine)4 كملصق دوران لقياس المسافة، تم ربط مركب Cu(pyridine)4 رباعي الزوايا تساهميًا بـG-quadruplex والمسافة بين اثنين من Cu2+ بارامغناطيسيين في المونومر الرباعي G المكدس π تم قياسه عن طريق اكتشاف تفاعلات ثنائي القطب ثنائي القطب لدراسة التكوين الخافت. [Cu2+@A4] (TTLGGG) و[Cu2+@B4] (TLGGGG) هما قليل النوكليوتيدات بتسلسلات مختلفة، حيث يشير L إلى المركب. تظهر نتائج DEER لـ [Cu2+@A4]2 و[Cu2+@B4]2 في الشكل 1 والشكل 2. من نتائج DEER، يمكن الحصول على أنه في [Cu2+@A4]2 dimers، متوسط ​​مسافة المفرد Cu2+ -Cu2+ هو dA=2.55 نانومتر، وتشكل نهاية G-quadruplex 3′ dimer G-quadruplex عن طريق تكديس الذيل، ويتم محاذاة محور gz لاثنين من تسميات الدوران Cu2+ في G-quadruplex dimer بالتوازي. تعد مسافة التراص [Cu2+@A4]2 π أطول (dB-dA = 0.66 نانومتر) مقارنة بثنائيات [Cu2+@A4]2. تم التأكيد على أن كل مونومر [Cu2+@B4] يحتوي على رباعي G إضافي، وهي نتيجة تتفق تمامًا مع المسافات المتوقعة. وهكذا، فإن قياسات المسافة بواسطة تقنية DEER يمكن أن تميز ديمرزات G-quadruplex بأطوال مختلفة.     الشكل 1 (أ) الطيف التفاضلي EPR النبضي (الخط الأسود) لـ [Cu2+@A4]2 dimer والمحاكاة المقابلة له (الخط الأحمر) (34 جيجا هرتز، 19 كيلو)؛ (ب) بعد تصحيح الخلفية، أربع مراحل في خريطة المجال الزمني الإعلانية DEER لموضع الحقل (الخط الأسود) وأفضل نتيجة مناسبة تم الحصول عليها من PeldorFit (الخط الأحمر)؛ (ج) توزيع المسافة التي تم الحصول عليها باستخدام PeldorFit (الخط الأحمر) ومحاكاة MD (الخط الرمادي)؛ (د) [Cu2+ التوازن بين @A4] مونومر و[Cu2+@A4]2 ديمر. (أنجو. كيم. إنت إد. 2021، 60، 4939-4947)     الشكل 2 (أ) مخططات المجال الزمني لـ DEER (خطوط سوداء...

I. بطارية ليثيوم أيون   بطارية الليثيوم أيون هي بطارية ثانوية، تعتمد بشكل أساسي على أيونات الليثيوم التي تتحرك بين القطبين الموجب والسالب للعمل. أثناء عملية الشحن والتفريغ، يتم دمج أيونات الليثيوم وتفكيكها ذهابًا وإيابًا بين القطبين من خلال الحجاب الحاجز، ويتم تخزين وإطلاق طاقة أيون الليثيوم من خلال تفاعل الأكسدة والاختزال لمادة الإلكترود.   تتكون بطارية ليثيوم أيون بشكل أساسي من مادة القطب الموجب، والحجاب الحاجز، ومواد القطب السالب، والكهارل، ومواد أخرى. من بينها، يلعب الحجاب الحاجز الموجود في بطارية الليثيوم أيون دورًا في منع الاتصال المباشر بين الأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة، ويسمح بالمرور الحر لأيونات الليثيوم في المنحل بالكهرباء، مما يوفر قناة صغيرة مسامية لنقل أيون الليثيوم.   يؤثر حجم المسام ودرجة المسامية وانتظام التوزيع وسمك غشاء بطارية الليثيوم أيون بشكل مباشر على معدل الانتشار وسلامة المنحل بالكهرباء، مما له تأثير كبير على أداء البطارية. إذا كان حجم مسام الحجاب الحاجز صغيرًا جدًا، فستكون نفاذية أيونات الليثيوم محدودة، مما يؤثر على أداء نقل أيونات الليثيوم في البطارية، ويزيد من مقاومة البطارية. إذا كانت الفتحة كبيرة جدًا، فقد يؤدي نمو تشعبات الليثيوم إلى اختراق الحجاب الحاجز، مما يتسبب في وقوع حوادث مثل الدوائر القصيرة أو الانفجارات.   Ⅱ. تطبيق المجهر الإلكتروني الماسح بالانبعاث الميداني في الكشف عن غشاء الليثيوم   يمكن استخدام المجهر الإلكتروني الماسح ملاحظة حجم المسام وانتظام توزيع الحجاب الحاجز، ولكن أيضًا على المقطع العرضي للحجاب الحاجز متعدد الطبقات والمغلف لقياس سمك الحجاب الحاجز. مواد الحجاب الحاجز التجارية التقليدية هي في الغالب أفلام صغيرة مسامية محضرة من مواد البولي أوليفين، بما في ذلك أفلام البولي إيثيلين (PE)، والبولي بروبيلين (PP) أحادية الطبقة، والأفلام المركبة ثلاثية الطبقات PP/PE/PP. مواد بوليمر البولي أوليفين عازلة وغير موصلة، وهي حساسة للغاية لحزم الإلكترون، مما قد يؤدي إلى تأثيرات الشحن عند ملاحظتها تحت الجهد العالي، ويمكن أن تتلف البنية الدقيقة لأغشية البوليمر بواسطة حزم الإلكترون. يتمتع المجهر الإلكتروني الماسح بالانبعاث الميداني SEM5000، والذي تم تطويره بشكل مستقل بواسطة GSI، بالقدرة على الجهد المنخفض والدقة العالية، ويمكنه مراقبة البنية الدقيقة لسطح الحجاب الحاجز بشكل مباشر عند الجهد المنخفض دون الإضرار بالحجاب الحاجز.   تنقسم عملية تحضير الحجاب الحاجز بشكل أساسي إلى نوعين من الطرق الجافة والرطبة. الطريقة الجافة هي طريقة التمدد الذائب، بما في ذلك عملية التمدد أحادية الاتجاه وعملية التمدد ثنائية الاتجاه، والعملية بسيطة، ولها تكاليف تصنيع منخفضة، وهي طريقة شائعة لإنتاج غشاء بطارية ليثيوم أيون. يحتوي الحجاب الحاجز المحضر بالطريقة الجافة على مسامية صغيرة مسطحة وطويلة (الشكل 1)، لكن الحجاب الحاجز المُجهز أكثر سمكًا، والتوحيد المسامي الصغير ضعيف، ومن الصعب التحكم في حجم المسام والمسامية، وكثافة طاقة البطارية المجمعة منخفضة، وتستخدم بشكل أساسي في بطاريات الليثيوم أيون المنخفضة.     الشكل 1: الحجاب الحاجز الجاف الممتد / 0.5 كيلو فولت / Inlens   تتضمن العملية الرطبة، أي فصل الطور الحراري، خلط وصهر البوليمرات بمذيبات عالية الغليان، وما إلى ذلك، وإنتاج أغشية مسامية دقيقة من خلال عملية فصل طور التبريد، والتمدد، والاستخلاص والتجفيف، والمعالجة الحرارية والتجفيف. تشكيل. بالمقارنة...

تُستخدم بطاريات Li-Ion (LIBs) على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية والمركبات الكهربائية وتخزين شبكات الطاقة وغيرها من المجالات نظرًا لصغر حجمها وخفيفة الوزن وسعة البطارية العالية وعمر الدورة الطويل والسلامة العالية. يمكن لتقنية الرنين المغنطيسي الإلكتروني (EPR أو ESR) استكشاف الجزء الداخلي للبطارية بشكل غير جراحي ومراقبة تطور الخصائص الإلكترونية أثناء شحن وتفريغ مواد الإلكترود في الوقت الفعلي، وبالتالي دراسة عملية تفاعل الإلكترود بالقرب من الحالة الحقيقية .  إنه يلعب تدريجيًا دورًا لا يمكن الاستغناء عنه في دراسة آلية تفاعل البطارية.     تكوين ومبدأ عمل بطارية ليثيوم أيون   تتكون بطارية الليثيوم أيون من أربعة مكونات رئيسية: القطب الموجب، والقطب السالب، والكهارل، والحجاب الحاجز. ويعتمد بشكل أساسي على حركة أيونات الليثيوم بين الأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة (التضمين وإزالة التضمين) للعمل.   الشكل 1: مبدأ عمل بطارية ليثيوم أيون   في عملية شحن وتفريغ البطارية، تكون التغييرات في منحنيات الشحن والتفريغ على المواد الإيجابية والسلبية مصحوبة عمومًا بتغييرات هيكلية مجهرية مختلفة، وغالبًا ما يرتبط انحطاط الأداء أو حتى فشله بعد دورة زمنية طويلة ارتباطًا وثيقًا بالبنية المجهرية التغييرات. ولذلك فإن دراسة العلاقة التأسيسية (الهيكل-الأداء) وآلية التفاعل الكهروكيميائي هي المفتاح لتحسين أداء بطاريات الليثيوم أيون وهي أيضًا جوهر الأبحاث الكهروكيميائية.     تقنية EPR (ESR) في بطاريات الليثيوم أيون   هناك طرق مختلفة للتوصيف لدراسة العلاقة بين البنية والأداء، من بينها، تلقت تقنية رنين الدوران الإلكتروني (ESR) المزيد والمزيد من الاهتمام في السنوات الأخيرة بسبب حساسيتها العالية، وغير المدمرة، وإمكانية المراقبة في الموقع. في بطاريات الليثيوم أيون، باستخدام تقنية ESR، يمكن دراسة المعادن الانتقالية مثل Co وNi وMn وFe وV في مواد الإلكترود، ويمكن أيضًا تطبيقها لدراسة الإلكترونات في الحالة خارج المجال.   إن تطور الخصائص الإلكترونية (على سبيل المثال، تغيير التكافؤ المعدني) أثناء شحن وتفريغ مواد الإلكترود سوف يسبب تغييرات في إشارات EPR (ESR). يمكن تحقيق دراسة آليات الأكسدة والاختزال المستحثة الكهروكيميائية من خلال المراقبة في الوقت الحقيقي لمواد الأقطاب الكهربائية، والتي يمكن أن تساهم في تحسين أداء البطارية.   تقنية EPR (ESR) في المواد الكهربائية غير العضوية   في بطاريات الليثيوم أيون، عادة ما تكون مواد الكاثود الأكثر استخدامًا هي بعض مواد الأقطاب الكهربائية التي لا تحتوي على إلكترود، بما في ذلك LiCoO2 وLi2MnO3 وما إلى ذلك. يعد تحسين أداء مادة الكاثود هو المفتاح لتحسين الأداء العام للبطارية.   في الكاثودات الغنية بـ Li، يمكن لأكسدة O القابلة للعكس أن تولد سعة إضافية وبالتالي تزيد من الطاقة النوعية لمواد كاثود الأكسيد. ومن ثم، فقد حظيت دراسة الأكسدة والاختزال باهتمام كبير في مجال بطاريات الليثيوم أيون. لا يزال هناك عدد قليل نسبيًا من التقنيات لدراسة توصيف تفاعلات الأكسدة والاختزال في الأكسجين. بالنسبة لمواد الكاثود، يرتبط استقرار واجهة الكاثود/الإلكتروليت ارتباطًا وثيقًا بأنواع الأكسيد المتولدة أثناء عملية الشحن، لذلك من الضروري دراسة الحالة الكيميائية لأنواع O المؤكسدة. يمكن لتقنية EPR الكشف عن أنواع الأكسجين أو البيروكسيد أثناء التفاعل، مما يوفر الدعم الفني لدراسة الأكسدة والاختزال في بطاريات الليثيوم أي...

المساحيق هي المواد الخام اليوم لإعداد المواد والأجهزة في مختلف المجالات وتستخدم على نطاق واسع في بطاريات الليثيوم أيون، والحفز الكيميائي، والمكونات الإلكترونية، والمستحضرات الصيدلانية، وغيرها من التطبيقات.   يحدد التركيب والبنية المجهرية لمساحيق المواد الخام خصائص المادة. يمكن أن تتوافق نسبة توزيع حجم الجسيمات والشكل والمسامية والسطح المحدد لمساحيق المواد الخام مع الخصائص الفريدة للمادة.   لذلك، يعد تنظيم البنية المجهرية لمسحوق المواد الخام شرطًا أساسيًا للحصول على مواد ذات أداء ممتاز. يسمح استخدام المجهر الإلكتروني الماسح بمراقبة الشكل السطحي المحدد للمسحوق والتحليل الدقيق لحجم الجسيمات لتحسين عملية تحضير المسحوق.   تطبيق المجهر الإلكتروني الماسح في  مواد الأطر العضوية المعدنية   في مجال الحفز الكيميائي، أصبح بناء المواد الأساسية المعدنية العضوية (MOFs) لتحسين الأداء التحفيزي السطحي بشكل كبير أحد موضوعات البحث الساخنة اليوم. تتمتع الأطر العضوية المعدنية بمزايا فريدة تتمثل في التحميل المعدني العالي، والبنية المسامية، والمواقع الحفزية، ولديها إمكانات كبيرة كمحفزات عنقودية. باستخدام المجهر الإلكتروني لمسح خيوط التنغستن CIQTEK، يمكن ملاحظة أن مادة الأطر العضوية المعدنية تظهر شكلًا مكعبًا منتظمًا ووجود جزيئات دقيقة ممتصة على السطح (الشكل 1). يمتلك المجهر الإلكتروني دقة تصل إلى 3 نانومتر وجودة تصوير ممتازة، ويمكن الحصول على خرائط SEM موحدة عالية السطوع في مجالات رؤية مختلفة، والتي يمكنها مراقبة الطيات والمسام وتحميل الجسيمات بوضوح على سطح مواد الأطر العضوية المعدنية. .     الشكل 1: مادة الهياكل المعدنية العضوية / 15 كيلو فولت / ETD   المجهر الإلكتروني الماسح في مواد مسحوق الفضة   في صناعة المكونات الإلكترونية، يكون المعجون الإلكتروني، كمادة أساسية لتصنيع المكونات الإلكترونية، له خصائص ريولوجية ومتغيرة الانسيابية، وهو مادة وظيفية أساسية تدمج المواد والتقنيات الكيميائية والإلكترونية، ويعد تحضير مسحوق الفضة هو المفتاح تصنيع معجون موصل للفضة . باستخدام المجهر الإلكتروني لمسح الانبعاثات الميدانية SEM5000 الذي تم تطويره بشكل مستقل بواسطة CIQTEK، والاعتماد على تقنية نفق الجهد العالي، يتم تقليل تأثير شحنة الفضاء بشكل كبير، ويمكن ملاحظة تجمعات مسحوق الفضة غير المنتظمة مع بعضها البعض (الشكل 2). ويتميز SEM5000 بدقة عالية، بحيث لا يزال من الممكن رؤية التفاصيل حتى عند تكبير 100000x.     الشكل 2: مسحوق الفضة / 5 كيلو فولت / إنلينس   المسح بالمجهر الإلكتروني في فوسفات الحديد الليثيوم   تحتل بطاريات الليثيوم أيون السوق السائدة بسرعة بسبب طاقتها النوعية العالية ودورة حياتها الطويلة وعدم وجود تأثير على الذاكرة والسلامة العالية. يعد استخدام المجهر الإلكتروني لمراقبة مورفولوجيا القطب الموجب والسالب لبطاريات الليثيوم أيون أمرًا مهمًا لتحسين السعة المحددة لبطاريات الليثيوم أيون. من بينها، يتم تفضيل بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد نظرًا للعديد من المزايا مثل أداء الدورة الممتاز والسعر المنخفض نسبيًا وأداء السلامة المضمون. تحتوي جزيئات فوسفات حديد الليثيوم الكروية التي تتكون من تكتلات الجسيمات الأولية التي لاحظها المجهر الإلكتروني لمسح الانبعاثات الميدانية CIQTEK SEM5000 (الشكل 3) على جزيئات سطحية واضحة وتصوير بإحساس ثلاثي الأبعاد.   الشكل 3: فوسفات حديد الليثيوم / 15 كيلو فولت / ETD   المجهر الإلكتروني ...