التطبيقات

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 ...

في السنوات الأخيرة، حظيت الصناعات المتعلقة بالطاقة الهيدروجينية واحتجاز الكربون واستخدامه باهتمام وتطوير واسع النطاق، وخاصة الصناعات المتعلقة بتخزين الهيدروجين واحتجاز ثاني أكسيد الكربون وتحويله  واستخدامه. يعد البحث عن H 2 و CO 2 ومواد تخزين وفصل الغاز الأخرى هو المفتاح لتعزيز تطوير الصناعات ذات الصلة.   في الآونة الأخيرة، قامت مجموعة البروفيسور تشنغ شينغ شينغ في جامعة شاندونغ بتصنيع ايروجيل كربون السليلوز ذو الكتلة الحيوية مع بنية شبكة ثلاثية الأبعاد من Tetragonum officinale (TO) وعززت أداء تخزين الطاقة لإيروجيل الكربون مع تنشيط KOH. يتميز ايروجيل الكربون السليلوز بـ يتميز بخفة وزنه (3.65 مجم/سم 3 )، ومقاومته الفائقة للماء، ومساحة سطحه النوعية الكبيرة (1840 سم 2 /جم). نظرًا لحجم المسام الصغيرة الممتاز والمجموعات الوظيفية الوفيرة، يمكن استخدام ايروجيل الكربون TO كمادة ماصة متعددة الوظائف في تطبيقات مختلفة. تمتلك المادة قدرة تخزين هيدروجين بنسبة 0.6% بالوزن، وقدرة امتصاص ثاني أكسيد الكربون 16 مليمول/جم  ، و123.31 مجم/جم زيلين، و124.57 مجم/جم ثنائي كلورو البنزين قدرة امتزاز في درجة حرارة الغرفة. تعتبر الأيروجيلات الكربونية السليلوزية منخفضة التكلفة والصديقة للبيئة ومتعددة الوظائف واعدة لتطبيقات مختلفة مثل تخزين الهيدروجين وعزل الكربون وإزالة الديوكسين. توفر الدراسة نهجا جديدا وفعالا للتصميم المستدام وتصنيع مواد الكربون الوظيفية عالية الأداء من موارد الكتلة الحيوية المتجددة، والتي يمكن استخدامها على نطاق واسع في صناعات تخزين الطاقة وحماية البيئة. تحمل الدراسة عنوان "الهوائيات الكربونية متعددة الوظائف من التيفا أورينتاليس لتطبيقات الامتزاز: تخزين الهيدروجين، واحتجاز ثاني أكسيد الكربون ،  وإزالة المركبات العضوية المتطايرة". إزالة" تم نشره في مجلة الطاقة.     تم استخدام خط إنتاج CIQTEK EASY-V في الدراسة.       رسم توضيحي تخطيطي لإجراءات تصنيع أيروجيل الكربون السليلوز.     بالإضافة إلى ذلك، في اتجاه أبحاث مواد فصل الغاز، نجحت مجموعة البروفيسور رين شيو شيو في جامعة تشانغتشو في إعداد أغشية مركبة لفصل H 2  عن طريق تطعيم ثنائي كبريتيد الموليبدينوم ثنائي الأبعاد (MoS 2 )، وهو فريد من نوعه لـ H 2 ، في شبكات السيليكا العضوية الصغيرة التي يسهل اختراقها والمشتقة من إيثان 1،2 مكرر (ثلاثي إيثوكسيسيليل) (BTESE) باستخدام طريقة sol-gel. تم نشر نتائج البحث في مجلة أبحاث الكيمياء الصناعية والهندسية تحت عنوان "صفائح نانوية Laminar MoS 2  مدمجة في أغشية السيليكا العضوية لفصل H 2 بكفاءة  . نظرًا لإمكاناتها المعاكسة، فإن BTESE sols المتولدة من تفاعل بلمرة التحلل المائي و شكلت صفائح MoS 2  النانوية سطحًا مستمرًا بدون عيوب حدودية صفائحية. مع زيادة محتوى MoS 2  ، أظهرت نفاذية H 2  لأغشية BTESE اتجاهًا متزايدًا بشكل عام في حدود 1.85 ~ 2.89 × 10 -7  مول · م -2  ثانية - 1  Pa -1  (552 ~ 864 GPU)، والذي كان أعلى من نفاذية H 2 الأصلية  للغشاء BTESE (491 GPU). بالإضافة إلى ذلك، فإن انتقائية H 2 / N 2 للغشاء MoS 2 / BTESE  الأمثل عند كانت 100 درجة مئوية 129، وهي أعلى بكثير من غشاء BTESE الأصلي البالغ 17. ويعزى ذلك إلى التأثير التآزري لأوراق النانو BTESE وMoS 2.  من خلال اختبارات متساوي الحرارة الامتزاز ومعاملات الانتشار وحسابات الطاقة، وجد أن دمج زاد MoS 2 غير الم...