يتعلم أكثر
ترك رسالة
يُقدِّم
التطبيقات
منشور AFM: CIQTEK SEM يساعد في دراسة مورفولوجيا الكربون الصلب
منشور AFM: CIQTEK SEM يساعد في دراسة مورفولوجيا الكربون الصلب
تجذب بطاريات أيونات الصوديوم (SIBs) الاهتمام كبديل اقتصادي لبطاريات أيونات الليثيوم، بفضل وفرة الصوديوم في قشرة الأرض (2.6% مقابل 0.0065% لليثيوم). على الرغم من ذلك، لا تزال بطاريات أيونات الصوديوم (SIBs) أقل كثافة في الطاقة، مما يُبرز الحاجة إلى مواد أقطاب كهربائية عالية السعة. يُعد الكربون الصلب مرشحًا قويًا لأنودات بطاريات أيونات الصوديوم (SIBs) نظرًا لانخفاض إمكانية تخزين الصوديوم فيه وسعته العالية. ومع ذلك، تؤثر عوامل مثل توزيع النطاقات الدقيقة للجرافيت، والمسام المغلقة، وتركيز العيوب بشكل كبير على الكفاءة الكولومبية الأولية (ICE) والاستقرار. تواجه استراتيجيات التعديل قيودًا. يمكن أن يؤدي التطعيم بالذرات غير المتجانسة إلى زيادة السعة ولكنه يقلل من كفاءة ICE. تساعد تقنية الترسيب الكيميائي البخاري التقليدي على تكوين مسام مغلقة، ولكنها تعاني من بطء تحلل الميثان، ودورات طويلة، وتراكم العيوب. فريق البروفيسور يان يو في جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين (USTC) استخدمت مجهر المسح الإلكتروني (SEM) من CIQTEK لدراسة مورفولوجيا مختلف مواد الكربون الصلب. طوّر الفريق طريقة ترسيب بخاري كيميائي بمساعدة محفز (CVD) لتعزيز تحلل الميثان (CH₄) وتنظيم البنية الدقيقة للكربون الصلب. وقد خفّضت محفزات المعادن الانتقالية، مثل الحديد (Fe) والكوبالت (Co) والنيكل (Ni)، حاجز الطاقة لتحلل الميثان (CH₄) بفعالية، مما حسّن الكفاءة وقلّص زمن الترسيب. ومع ذلك، يميل الكوبالت والنيكل إلى التسبب في تَحَوُّل مفرط للكربون المترسب إلى جرافيت، مُشكِّلين هياكل مستطيلة شبيهة بالجرافيت في كلا الاتجاهين الجانبي والسمكي، مما أعاق تخزين ونقل أيونات الصوديوم. في المقابل، سهَّل الحديد إعادة ترتيب الكربون بشكل مناسب، مما أدى إلى بنية مجهرية مُحسَّنة ذات عيوب أقل ومجالات جرافيت متطورة. أدى هذا التحسين إلى تقليل تخزين الصوديوم غير القابل للعكس، وعزز الكفاءة الكولومبية الأولية (ICE)، وزاد من توافر مواقع تخزين الصوديوم القابلة للعكس. نتيجةً لذلك، حققت عينة الكربون الصلب المُحسّنة (HC-2) سعة عكسية مذهلة بلغت 457 مللي أمبير/ساعة، ونسبة تجميد عالية بلغت 90.6%. علاوةً على ذلك، أكّد حيود الأشعة السينية الموضعي (XRD) وطيف رامان الموضعي وجود آلية تخزين صوديوم تعتمد على الامتزاز، والتداخل، وملء المسام. نُشرت الدراسة في المواد الوظيفية المتقدمة تحت عنوان: هندسة الترسيب الكيميائي للبخار بمساعدة المحفز للكربون الصلب ذي المسام المغلقة الوفيرة لبطاريات أيونات الصوديوم عالية الأداء. كما هو موضح في الشكل 1أ، تم تصنيع الكربون الصلب بطريقة الترسيب الكيميائي للبخار بمساعدة المحفز (CVD) باستخدام الكربون المسامي التجاري كمادة أولية والميثان (CH₄) كغاز تغذية. يوضح الشكل 1د طاقات امتصاص CH₄ ومركباته الوسيطة المنزوعة الهيدروجين على محفزات معدنية (Fe، Co، Ni) وأسطح كربونية مسامية، مما يشير إلى أن استخدام محفزات معدنية يقلل من حاجز الطاقة لتحلل CH₄، حيث يُعد Fe الأكثر فعالية في تعزيز تحلل CH₄ ومركباته الوسيطة. تكشف صور المجهر الإلكتروني النافذ (HRTEM) عالية الدقة في ظل ظروف محفز مختلفة (الأشكال 1e-h) أن: بدون محفز، يظهر الكربون الصلب بنية غير منظمة للغاية مليئة بالعيوب. مع وجود Fe كمحفز، يتميز الكربون الصلب الناتج ببلورات دقيقة قصيرة المدى تشبه الجرافيت ومسام مغلقة مدمجة بين مجالات الجرافيت. يعمل الكوبالت على تعزيز توسع مجالات الجرافيت ويزيد من عدد طبقات الجرافيت. يؤدي النيكل إلى تكوين بنية جرافيتية وحتى تكوين أنابيب نان...
تدعم شركة CIQTEK SEM النشر في مجلة Advanced Functional Materials حول المواد الهلامية اللاصقة التي يتم التحكم في درجة حرارتها
تدعم شركة CIQTEK SEM النشر في مجلة Advanced Functional Materials حول المواد الهلامية اللاصقة التي يتم التحكم في درجة حرارتها
أجرى فريق البروفيسور لاي يويكون من جامعة فوتشو بحثًا مبتكرًا لتلبية الطلب المُلِحّ على الهلاميات المائية اللاصقة القوية في مجالات مثل أجهزة الاستشعار القابلة للارتداء، والروبوتات اللينة، وهندسة الأنسجة، وضمادات الجروح. تواجه المواد اللاصقة البينية حاليًا تحديين تقنيين رئيسيين: أولًا، صعوبة تحقيق انتقال سريع وعكسيّ بين الحالة اللاصقة وغير اللاصقة؛ وثانيًا، ضعف أداء الالتصاق في البيئات متعددة السوائل. أجرى الفريق مؤخرًا دراسات متعمقة باستخدام مجهر مسح إلكتروني CIQTEK . تم تصنيع هيدروجيل PANC/T من الأكريلاميد (AAm)، وN-أيزوبروبيل أكريلاميد (NIPAM)، ومحلول ميسيلار مكون من كبريتات دوديسيل الصوديوم/ميثيل أوكتاديسيل ميثاكريلات/كلوريد الصوديوم (SDS/OMA/NaCl)، وحمض الفوسفوتنغستيك (PTA). أتاحت التفاعلات الديناميكية بين سلاسل PNIPAM وSDS الالتصاق والفصل عند الحاجة. نتج عن النقع الإضافي في محلول Fe³⁺ هيدروجيل PANC/T-Fe، الذي يحقق التصاقًا قويًا في مختلف البيئات الرطبة. أدى ذلك إلى تطوير هيدروجيل لاصق ذكي ذو واجهة تفاعلية سريعة الاستجابة، وقادر على التحكم في الالتصاق والفصل في ظروف رطوبة مختلفة. وقد تم نشر البحث في المواد الوظيفية المتقدمة تحت عنوان "هلاميات مائية لاصقة يمكن التحكم فيها بوساطة درجة الحرارة مع خصائص التصاق رطبة ملحوظة بناءً على التفاعلات الديناميكية بين السلاسل". تخليق وخصائص هيكلية هيدروجيل لاصق قابل للتحكم يُصنع هيدروجيل PANC/T-Fe عن طريق بلمرة مشتركة لـ AAm محب للماء، وNIPAM محب للماء، وOMA كاره للماء. يعمل PTA كعامل ربط متشابك، مُشكلاً روابط هيدروجينية مع مجموعات الأمينو على سلاسل البوليمر لتكوين شبكة مستقرة. اكتشف الفريق أن التفاعلات بين NIPAM وSDS ضرورية لالتصاق الهيدروجيل الحساس للحرارة. في درجات الحرارة المنخفضة، يتبلور SDS ويلتصق بسلاسل PNIPAM، مما يمنع المجموعات الوظيفية اللاصقة من التفاعل مع الركائز ويقلل الالتصاق. مع ارتفاع درجة الحرارة، تذوب بلورات SDS، مما يُحسن التلامس بين المجموعات اللاصقة والركائز ويزيد الالتصاق بشكل ملحوظ. يُعزز PTA الالتصاق في درجات الحرارة العالية من خلال التفاعل الفيزيائي مع مجموعات الأمينو البوليمرية؛ يضعف هذا التفاعل عند التسخين، مما يُليّن الهيدروجيل ويُولّد المزيد من مواقع الالتصاق. يُمكّن التنظيم الديناميكي بين سلاسل البوليمر من التصاق عكسي عند الطلب. الشكل 1. تركيب الهيدروجيل وآلية الالتصاق الرطب القابل للعكس. آلية تنظيم درجة الحرارة لأداء الالتصاق من خلال تجارب مقارنة، أكد الفريق أن التأثير التآزري لمحلول NIPAM والمحلول الميسيلي هو مفتاح الالتصاق الحساس للحرارة للهلام المائي. تشير نتائج قياس السعرات الحرارية التفاضلية (DSC) إلى أن استجابة درجة الحرارة لا ترتبط بدرجة حرارة المحلول الحرجة المنخفضة (LCST) لمحلول NIPAM، بل تتأثر بتفاعلات NIPAM-SDS، التي تُغير درجة حرارة تبلور SDS. كشف اختبار FT-IR في الموقع أن زيادة درجة الحرارة تُضعف الروابط الهيدروجينية بين السلاسل، مما يُطلق المزيد من المجموعات اللاصقة ويُعزز الالتصاق. كما أكد التحليل الريولوجي التغيرات المرتبطة بدرجة الحرارة في التفاعلات الجزيئية، مما يُؤدي إلى تحول الهيدروجيل من الحالة الصلبة إلى الحالة المرنة. الشكل 2. دراسة آلية الالتصاق الحساس لدرجة الحرارة. التصاق عند الطلب وأداء التصاق قوي في الرطوبة يتميز هيدروجيل PANC/T-Fe بالالتصاق عند الطلب دون الحاجة إلى طاقة خارجية، ويمكن تحقيقه بمجرد وضع الثلج عليه. في درجة حرارة الغرفة (25 درجة مئوية)،...
المفاهيم الخاطئة الشائعة حول التسويق عبر محركات البحث
المفاهيم الخاطئة الشائعة حول التسويق عبر محركات البحث
أسالمجهر الإلكتروني المعلب (SEM)هو مجهر قوي يستخدم شعاعًا إلكترونيًا عالي الطاقة لمسح سطح العينة، والتقاط الإشارات المنبعثة أو المنتشرة بواسطة الإلكترونات لتوليد صور عالية الدقة للعينة يمكن للمسح الإلكتروني تكبير الصور بآلاف إلى عشرات الآلاف من المرات، مما يكشف عن عالم مجهري غير محسوس بالعين المجردة. تحتسيكتيكالمجهر الإلكتروني الماسح، يمكننا ملاحظة البنية النسيجية الدقيقة لـخلايا جلد السحلية، أيّيسمح بإجراء فحص بصري للخصائص البنيوية للصفائح البلورية في الجلد، مثل حجمها وطولها وترتيبها. لا توفر هذه الصور وليمة بصرية فحسب، بل تقدم أيضًا أدلة مهمة للعلماء لتفسير خصائص المواد، وآليات المرض، ووظائف الأنسجة البيولوجية.الأرقام1. يوالبنية التحتية لجلد السحلية/30 كيلو فولت/الجذعيةفي مجال علم الإلكترونات، يُساعد المجهر الإلكتروني الماسح المهندسين على فحص وصلات اللحام والموصلات الدقيقة على لوحات الدوائر الإلكترونية بدقة لضمان دقة وموثوقية التكنولوجيا. وفي علم المواد، يُمكن استخدام المجهر الإلكتروني الماسح لتحليل أسطح كسور السبائك المعدنية، مما يُحسّن التصميم الصناعي وتكنولوجيا المعالجة. وفي التطبيقات البيولوجية، يُمكن للمجهر الإلكتروني الماسح عرض بنية سطح البكتيريا، بل وحتى مراقبة التفاعلات بين الفيروسات والخلايا المضيفة. الأرقام2. SEM3200/رقاقة عادية 2/10 كيلو فولت/هـتدالمجهر الإلكتروني الماسح ليس مجرد آلة، بل هو بمثابة محقق دقيق يساعدنا على كشف الأسرار المجهرية في الطبيعة والأجسام التي صنعها الإنسان، مما يوفر دعمًا قويًا للبحث العلمي والابتكار التكنولوجي. من خلاله، يمكن للعلماء فهم طبيعة المواد، وبنية الأنسجة البيولوجية، وجوهر مختلف الظواهر المعقدة بشكل أفضل، مما يدفع حدود معرفتنا إلى آفاق جديدة. المفاهيم الخاطئة الشائعة حول SEM: 1. هل صور المجهر الإلكتروني الماسح بالألوان الحقيقية؟ يُنتج المجهر الإلكتروني الماسح صورًا بالأبيض والأسود لأنها ناتجة عن تفاعل الإلكترونات مع العينة، وليس عن موجات الضوء. عادةً ما تُعالَج صور المجهر الإلكتروني الماسح الملونة لاحقًا باستخدام تقنيات التلوين الرقمي لتمييز الهياكل المختلفة أو تحسين التأثيرات البصرية. 2. هل التكبير العالي أفضل دائمًا؟ مع أن المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) يوفر تكبيرًا عاليًا للغاية، إلا أن جميع الأبحاث لا تتطلب أقصى تكبير. فالتكبير المفرط الذي يتجاوز نطاق خصائص العينة لا يزيد من وقت المسح فحسب، بل قد يؤدي أيضًا إلى زيادة المعلومات غير ذات الصلة. 3. هل يستطيع المجهر الإلكتروني الماسح رؤية الذرات؟ على الرغم من أن المجهر الإلكتروني الماسح يوفر دقة عالية، إلا أنه غالبًا لا يصل إلى مستوى رصد الذرات الفردية. لرصد البُنى على المستوى الذري، عادةً ما يلزم استخدام المجاهر الإلكترونية النافذة (TEM) أو مجاهر المسح النفقي (STM). 4. هل المجهر الإلكتروني الماسح مناسب فقط للعينات الصلبة والخالية من الحياة؟ في حين صُمم المجهر الإلكتروني الماسح في البداية للمواد الصلبة، فإن التقنيات الحديثة تسمح بمراقبة العينات البيولوجية أيضًا. من خلال عينات محددة بالإضافة إلى العلاجات مثل التجميد، والتجفيف، أو الطلاء بمواد موصلة، يمكن أيضًا استخدام المجهر الإلكتروني الماسح لمراقبة الأنسجة والخلايا البيولوجية. 5. هل يمكن لصور المجهر الإلكتروني الماسح أن تمثل الظروف الفعلية للعينة بشكل كامل؟ صور المجهر الإلكتروني الماسح هي إسقاطات ثنائية الأبعاد مأخوذة من زوايا ومعايير محددة، وقد لا تكشف تمامًا عن البنية ثلاثية الأبعاد والظروف الحقيقية...
فريق USTC 《AM》 | CIQTEK SEM يساعد في التحليل المجهري للمورفولوجيا لأنود معدن البوتاسيوم
فريق USTC 《AM》 | CIQTEK SEM يساعد في التحليل المجهري للمورفولوجيا لأنود معدن البوتاسيوم
استفاد فريق البروفيسور يانيو في USTC ال سيكتيك ستعليبهـإلكترونممجهر SEM3200 لدراسة مورفولوجيا ما بعد الدورة. طوّر الفريق كربونًا غير متبلور ذي عيوب قابلة للتحكم، كمادة مرشحة لطبقة واجهة اصطناعية توازن بين قابلية البوتاسيوم والنشاط التحفيزي. حضّر فريق البحث سلسلة من مواد الكربون بدرجات متفاوتة من العيوب (يُشار إليها بـ SC-X، حيث يمثل X درجة حرارة الكربنة) عن طريق تنظيم درجة حرارة الكربنة. وجدت الدراسة أن مادة SC-800 ذات العيوب المفرطة تُسبب تحللًا كبيرًا للإلكتروليت، مما ينتج عنه طبقة SEI غير متساوية وتقصير دورة الحياة. أما مادة SC-2300، ذات أقل العيوب، فقد أظهرت تقاربًا غير كافٍ للبوتاسيوم، وحفزت نموًا شجريًا للبوتاسيوم بسهولة. أما مادة SC-1600، ذات طبقة كربون مرتبة موضعيًا، فقد أظهرت بنية عيوب مُحسّنة، محققةً أفضل توازن بين محبة البوتاسيوم والنشاط التحفيزي. ويمكنها تنظيم تحلل الإلكتروليت وتكوين طبقة SEI كثيفة وموحدة. أظهرت النتائج التجريبية أن SC-1600@K أظهر استقرارًا طويل الأمد للدورة لمدة تصل إلى 2000 ساعة تحت كثافة تيار تبلغ 0.5 مللي أمبير سم-2 وسعة 0.5 مللي أمبير سم-2. حتى تحت كثافة تيار أعلى (1 مللي أمبير سم-2) والسعة (1 مللي أمبير سم-2حافظت على أداء كهروكيميائي ممتاز مع دورات مستقرة تجاوزت 1300 ساعة. في اختبار الخلية الكاملة، عند إقرانها بقطب موجب PTCDA، حافظت على 78% من قدرتها على الاحتفاظ بالسعة بعد 1500 دورة عند كثافة تيار 1 أمبير/غرام، مما يدل على ثبات ممتاز للدورة. هذا البحث بعنوانتم نشره فيالمواد المتقدمة.الشكل 1:تُعرض نتائج تحليل البنية الدقيقة لعينات الكربون (SC-800، SC-1600، وSC-2300) المُحضرة عند درجات حرارة كربنة مختلفة. باستخدام تقنيات مثل حيود الأشعة السينية (XRD)، وطيف رامان، وطيف الأشعة السينية الضوئية الإلكترونية (XPS)، وتشتت الأشعة السينية واسع الزاوية (WAXS)، تم تحليل البنية البلورية، ومستوى العيوب، ونسبة التطعيم بالأكسجين والنيتروجين في هذه العينات. أظهرت النتائج أنه مع ارتفاع درجة حرارة الكربنة، انخفضت العيوب في مواد الكربون تدريجيًا، وأصبح الهيكل البلوري أكثر انتظامًا. الشكل 2:تم تحليل توزيع كثافة التيار خلال نمو معدن البوتاسيوم على أقطاب كهربائية سالبة مركبة مختلفة باستخدام محاكاة العناصر المحدودة. أظهرت نتائج المحاكاة أن القطب الكهربائي المركب SC-1600@K أظهر توزيعًا منتظمًا للتيار أثناء ترسب البوتاسيوم، مما ساعد على تثبيط نمو الشجيرات بفعالية. بالإضافة إلى ذلك، تم قياس معامل يونغ لطبقة SEI باستخدام مجهر القوة الذرية (AFM)، وأظهرت النتائج أن طبقة SEI على القطب الكهربائي SC-1600@K تتمتع بمعامل مرونة أعلى، مما يدل على صلابتها العالية وقدرتها على تثبيط تكوين الشجيرات. الشكل 3:يُعرض الأداء الكهروكيميائي لأقطاب كهربائية مركبة مختلفة (SC-800@K، وSC-1600@K، وSC-2300@K) في خلايا متماثلة. أظهر قطب SC-1600@K استقرارًا ممتازًا للدورة وانخفاضًا في الجهد الزائد عند كثافات وسعات تيار مختلفة. علاوة على ذلك، أكدت مطيافية المعاوقة الكهروكيميائية (EIS) واختبار ساند الزمني مزايا قطب SC-1600@K في تثبيط نمو الخلايا الشجيرية والحفاظ على استقرار طبقة SEI. الشكل 4:تم تحليل بنية وتركيب طبقة SEI على أقطاب سالبة مركبة مختلفة باستخدام المجهر الإلكتروني النافذ المبرد (Cryo-TEM) ومطياف كتلة الأيونات الثانوية لزمن الطيران (ToF-SIMS). أظهرت النتائج أن قطب SC-1600@K يتميز بطبقة SEI موحدة ورقيقة وغنية بالمواد غير العضوية، مما يُسهّل حركية نقل أيونات ا...
تطبيق EBSD في المجهر الإلكتروني الماسح
تطبيق EBSD في المجهر الإلكتروني الماسح
حيود التشتت الخلفي للإلكترونات (EBSD) هي تقنية مجهرية واسعة الاستخدام في علم المواد. تُحلل هذه التقنية زوايا وفروق طور الإلكترونات المتناثرة الناتجة عن تفاعل عينة مع حزمة إلكترونات عالية الطاقة لتحديد خصائص رئيسية مثل البنية البلورية واتجاه الحبيبات. بالمقارنة مع الطريقة التقليديةستعليب إلكترون ممجهر (المجهر الإلكتروني الماسح)توفر تقنية EBSD دقة مكانية أعلى ويمكنها الحصول على بيانات بلورية على مستوى دون الميكرومتر، مما يوفر تفاصيل غير مسبوقة لتحليل البنية الدقيقة للمواد. خصائص تقنية EBSD يجمع EBSD بين قدرات التحليل الدقيق لـمجهر إلكتروني ناقل (تيم) وقدرات التحليل الإحصائي واسعة النطاق لحيود الأشعة السينية. يشتهر جهاز EBSD بدقة تحليله للبنية البلورية، وسرعة معالجة البيانات، وسهولة تحضير العينات، وقدرته على دمج المعلومات البلورية مع مورفولوجيا البنية الدقيقة في أبحاث علوم المواد. لا يوفر المجهر الإلكتروني الماسح المزود بنظام EBSD معلومات عن مورفولوجيا البنية الدقيقة وتركيبها فحسب، بل يُمكّن أيضًا من تحليل التوجه المجهري، مما يُسهّل عمل الباحثين بشكل كبير. تطبيق EBSD في المجهر الإلكتروني الماسح مكونات نظام EBSD لإجراء تحليل EBSD، يتم استخدام مجموعة من المعدات بما في ذلكسمجهر إلكتروني معلب ويتطلب ذلك نظام EBSD. جوهر النظام هو المجهر الإلكتروني الماسح (SEM)، الذي يُنتج شعاعًا إلكترونيًا عالي الطاقة ويركزه على سطح العينة. عادةً ما يتضمن الجزء المادي من نظام EBSD كاميرا CCD حساسة ونظام معالجة صور. تُستخدم كاميرا CCD لالتقاط صور الإلكترونات المتناثرة، بينما يُستخدم نظام معالجة الصور لإجراء متوسط الأنماط وطرح الخلفية لاستخراج أنماط كيكوتشي واضحة. تشغيل كاشف EBSD الحصول على أنماط كيكوتشي EBSD في المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) سهل نسبيًا. تُمال العينة بزاوية عالية بالنسبة لحزمة الإلكترونات الساقطة لتعزيز الإشارة المرتدة، والتي تستقبلها شاشة فلورية متصل
قمة

ترك رسالة

ترك رسالة
لا تتردد في الاتصال بنا للحصول على مزيد من التفاصيل أو طلب عرض أسعار أو حجز عرض توضيحي عبر الإنترنت! سوف نرد عليك باسرع ما نستطيع.
يُقدِّم

بيت

منتجات

محادثة

اتصال