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2025-01-21 09:36:02拉曼技術(shù)用于原位電化學(xué)分析: 拉曼技術(shù)用于原位電化學(xué)分析，是一種非破壞性的光譜分析方法，能夠在電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化。該技術(shù)通過(guò)測(cè)量散射光的頻率變化，揭示分子振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)等信息，進(jìn)而分析物質(zhì)的化學(xué)鍵、官能團(tuán)等特征。在原位電化學(xué)分析中，拉曼技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)電極表面物種的直接檢測(cè)，無(wú)需預(yù)處理或標(biāo)記，具有高靈敏度、高分辨率及空間分辨能力。它廣泛應(yīng)用于電池、電催化、腐蝕等領(lǐng)域的研究，為深入理解電化學(xué)反應(yīng)機(jī)制提供了有力工具。

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Raman學(xué)堂第7期丨賽默飛拉曼技術(shù)用于原位電化學(xué)分析

 賽默飛世爾科技分子光譜 775
2022-03-28
拉曼技術(shù)用于原位電化學(xué)分析電池反應(yīng)機(jī)理顯微拉曼光譜儀智能拉曼光譜儀

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拉曼技術(shù)用于原位電化學(xué)分析問(wèn)答

2022-10-26 11:44:49助力科研丨瑞士萬(wàn)通電化學(xué)拉曼聯(lián)用系統(tǒng): 什么是原位(in situ)表征？什么是非原位(ex situ)表征？來(lái)看看業(yè)內(nèi)大牛的比喻。非原位表征就像看死魚(yú)，雖然能夠看魚(yú)的樣子，顯示出部分特征，但獲得的信息十分有限；原位表征就像是看魚(yú)缸中的活魚(yú)，除了樣子，還能夠?qū)崟r(shí)看到魚(yú)的動(dòng)作、呼吸狀態(tài)和身體情況等，獲取的信息更豐富。正因如此，各種電化學(xué)原位表征技術(shù)(如 EC-XRD、EC-FTIR、DEMS、EC-Raman 和 EC-TEM 等)的應(yīng)用越來(lái)越普遍，逐漸成為電化學(xué)研究中的常用測(cè)試手段。電化學(xué)拉曼聯(lián)用EC-Raman電化學(xué)測(cè)試技術(shù)具有如下特點(diǎn)◆ 可對(duì)樣品施加電流或電壓的激勵(lì)信號(hào)，以調(diào)節(jié)樣品的狀態(tài)◆ 具備高靈敏度◆ 適用于無(wú)機(jī)或有機(jī)溶液◆ 只需要簡(jiǎn)單的裝置◆ 無(wú)法直觀獲得樣品內(nèi)部的結(jié)構(gòu)變化信息拉曼光譜具有如下特點(diǎn)◆ 固體液體均適用◆ 可利用 SERS 效應(yīng)◆ 非接觸式測(cè)量◆ 可獲樣品內(nèi)部的結(jié)構(gòu)或相態(tài)轉(zhuǎn)變信息◆ 不能改變樣品的狀態(tài)顯然，這兩種技術(shù)具有天然互補(bǔ)的優(yōu)勢(shì)，二者相結(jié)合獲得的數(shù)據(jù)相關(guān)性比獨(dú)立使用它們時(shí)大很多。Metrohm EC-Raman瑞士萬(wàn)通旗下?lián)碛卸喾N型號(hào)的電化學(xué)工作站和拉曼光譜儀，為了讓電化學(xué)原位拉曼光譜測(cè)試技術(shù)更方便地為研究人員服務(wù)，推出了一整套 EC-Raman 的解決方案。整套系統(tǒng)由 Autolab 電化學(xué)工作站在測(cè)試過(guò)程（如CV）中發(fā)送TTL指令給拉曼光譜儀以觸發(fā)拉曼光譜的采集，示意圖如下：我們以經(jīng)典的鐵氰化鉀/亞鐵氰化鉀體系為例，拉曼光譜參考譜圖如下：Metrohm EC-Raman 電化學(xué)原位拉曼測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)果如下：在電位正向掃描中，可以清晰到 P1 和 P2 的峰面積（可通過(guò) BWSpec 軟件工具獲得）呈衰減趨勢(shì)，而 P3 的峰面積則明顯上升，反向掃描的結(jié)果則正好相反。以上只是 EC-Raman 電化學(xué)原位拉曼光譜實(shí)際測(cè)量案例的說(shuō)明。目前，EC-Raman 技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在電池、電催化和腐蝕等研究領(lǐng)域，例如◆ 充放電過(guò)程中，電極材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和相態(tài)轉(zhuǎn)變◆ 電催化中間過(guò)程與反應(yīng)機(jī)理研究◆ 電化學(xué)腐蝕產(chǎn)物實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

2022-02-18 12:37:59Raman學(xué)堂第5期丨賽默飛拉曼技術(shù)用于細(xì)菌檢測(cè)與分析: 第五期細(xì)菌檢測(cè)與分析作為微生物中一個(gè)重要的研究領(lǐng)域，細(xì)菌，與我們的健康和生活密切相關(guān)，其菌種類(lèi)繁多，體積微小，結(jié)構(gòu)不同。在環(huán)境領(lǐng)域、食品領(lǐng)域、臨床醫(yī)學(xué)等，經(jīng)常需要對(duì)細(xì)菌種類(lèi)、細(xì)菌數(shù)量、細(xì)菌中活性物質(zhì)、細(xì)菌作為媒介合成化合物、單個(gè)活性菌體等進(jìn)行快速檢測(cè)和分析。與常規(guī)檢測(cè)技術(shù)相比，顯微拉曼光譜是一種快速、無(wú)損、無(wú)懼水、微區(qū)分辨、非接觸式檢測(cè)的分子光譜技術(shù)，非常適合用于微生物的檢測(cè)和分析，成像功能還可以實(shí)現(xiàn)細(xì)菌微區(qū)成分分布的分析。儀器和軟件 Thermo Scientific? DXR?3xi 顯微拉曼成像光譜儀Thermo Scientific? DXR?3顯微拉曼光譜儀Thermo Scientific ? DXR? 3系列顯微拉曼技術(shù)在微生物檢測(cè)和分析領(lǐng)域具有獨(dú)特的技術(shù)和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：先進(jìn)的自動(dòng)化和智能化光學(xué)控制系統(tǒng)超高的檢測(cè)靈敏度和空間分辨率軟件控制、實(shí)時(shí)到樣品的激光功率精細(xì)調(diào)節(jié)專(zhuān) 利技術(shù)“一鍵式”操作，無(wú)需專(zhuān)業(yè)背景功能強(qiáng)大、界面友好的分析軟件集成數(shù)學(xué)模型算法、向?qū)Р僮鞯腡Q Analyst建模軟件光鑷-微流控聯(lián)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)流體中微生物的快速分析應(yīng)用案例細(xì)菌結(jié)構(gòu)分析細(xì)菌種類(lèi)不同，其活性物質(zhì)如氨基酸、蛋白質(zhì)等表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)和量的差異，拉曼光譜的特征結(jié)構(gòu)峰可以很好的體現(xiàn)活性物質(zhì)和含量的差異，根據(jù)這些差異可以快速無(wú)損的進(jìn)行細(xì)菌種類(lèi)的鑒別和分析。腸炎沙門(mén)氏菌、單增李斯特菌及大腸桿菌DH5α的拉曼光譜及峰結(jié)構(gòu)歸屬單個(gè)細(xì)菌檢測(cè) 通常細(xì)菌的體積較小，信號(hào)較弱，溶液中細(xì)菌濃度較低時(shí)，很難檢測(cè)到有效的化學(xué)結(jié)構(gòu)信息，尤其是需要對(duì)單個(gè)細(xì)菌的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)和分析。在進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)分析時(shí)，需要高靈敏度和高空間分辨率的拉曼技術(shù)。采用超高靈敏和高空間分辨的DXRxi顯微拉曼成像光譜儀，利用研究者[1]合成的磁性富集高活性SERS傳感器，通過(guò)適配子識(shí)別細(xì)菌，實(shí)現(xiàn)低濃度和單個(gè)金黃色葡萄球菌的檢測(cè)和分析。不同細(xì)菌濃度的SERS光譜及定量曲線SERS傳感器包覆的單個(gè)細(xì)菌：SEM圖（a），拉曼白光圖像（b），拉曼成像（c），對(duì)應(yīng)拉曼成像區(qū)域的拉曼光譜（d）單個(gè)細(xì)菌體內(nèi)合成物的鑒別與分析酵母菌是一些單細(xì)胞真菌，其結(jié)構(gòu)與高等植物的細(xì)胞一樣，比較復(fù)雜，體積小的約2-6um，大的約5-30um。在一定合適的培養(yǎng)條件下，酵母菌菌體可以作為微型“反應(yīng)器”，在體內(nèi)合成一些目標(biāo)化合物，在分析目標(biāo)化合物時(shí)，需要高空間分辨率的顯微拉曼光譜儀才能實(shí)現(xiàn)在菌體微區(qū)的分析，同時(shí)要求快速測(cè)試以保持細(xì)菌的活性。而賽默飛的DXR3xi拉曼成像光譜儀因其超高靈敏度、高空間分辨率和超快速成像功能，是一款非常適合用于這些領(lǐng)域的研究。細(xì)菌空白組和實(shí)驗(yàn)組（體內(nèi)內(nèi)有合成物，紅色光譜）的拉曼光譜：目標(biāo)物質(zhì)特征峰202和408cm-1不同物質(zhì)在細(xì)菌內(nèi)的特征峰分布：細(xì)菌空白組和實(shí)驗(yàn)組（樣品來(lái)自某高校） Thermo Scientific ?DXR?系列顯微拉曼光譜儀，通過(guò)蛋白質(zhì)、氨基酸等生物活性物質(zhì)的拉曼光譜特征性，可以輕松實(shí)現(xiàn)幾微米甚至幾百納米大小細(xì)菌種類(lèi)的檢測(cè)與分析。利用超高靈敏度和超高空間分辨的DXR3xi成像技術(shù)有助于快速研究單個(gè)活性細(xì)菌體內(nèi)物質(zhì)的分布，實(shí)現(xiàn)微生物的活體分析。為微生物的研究提供了一種無(wú)損、快速、無(wú)懼水的研究工具。

2022-11-28 16:56:21原位變溫低場(chǎng)核磁共振系統(tǒng)用于抗凍蛋白分子動(dòng)力學(xué)分析: 原位變溫低場(chǎng)核磁共振系統(tǒng)用于抗凍蛋白分子動(dòng)力學(xué)分析什么是抗凍蛋白？抗凍蛋白是一種能抑zhi冰晶生長(zhǎng)的蛋白質(zhì)或糖蛋白質(zhì).自二十世紀(jì)發(fā)現(xiàn)以來(lái),研究對(duì)象先后從極區(qū)魚(yú)類(lèi),昆蟲(chóng),轉(zhuǎn)移到植物材料上。抗凍蛋白是生活在寒冷區(qū)域的生物經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期自然選擇進(jìn)化產(chǎn)生的一類(lèi)用于防止生物體內(nèi)結(jié)冰而導(dǎo)致生物體死亡的功能性蛋白質(zhì)。對(duì)于抗凍蛋白抗凍機(jī)制的研究有助于揭開(kāi)冰晶成核、生長(zhǎng)和冰晶形貌調(diào)控的分子層面的機(jī)理。抗凍蛋白生長(zhǎng)機(jī)制的模型抗凍蛋白吸附在冰晶表面,通過(guò)EAFC3效應(yīng)抑zhi其生長(zhǎng).機(jī)制的模型為:一般晶體的生長(zhǎng)垂直于晶體的表面,假如雜質(zhì)分子吸附于冰生長(zhǎng)通途的表面,那么需要在外加一推動(dòng)力(冰點(diǎn)下降),促使冰在雜質(zhì)間生長(zhǎng).由于曲率增大,使邊緣的表面積也增加.因表面張力的影響,增加表面積將使體系的平衡狀態(tài)發(fā)生改變,從而冰點(diǎn)降低。通過(guò)對(duì)抗凍植物抗凍活性的研究,認(rèn)為抗凍植物形成了一種特殊的控制胞外冰晶形成的機(jī)制,即抗凍蛋白和冰核聚物質(zhì)的協(xié)同作用.在植物體內(nèi),熱滯效應(yīng)并不明顯,而冰重結(jié)晶抑zhi效應(yīng)顯著.吸附抑zhi學(xué)說(shuō)是否適應(yīng)于植物有待于進(jìn)一步的證實(shí).原位變溫低場(chǎng)核磁共振系統(tǒng)用于抗凍蛋白分子動(dòng)力學(xué)分析原位變溫低場(chǎng)核磁共振系統(tǒng)是指可以實(shí)現(xiàn)在線原位改變樣品溫度，并在設(shè)置溫度下對(duì)樣品進(jìn)行原位測(cè)量的低場(chǎng)核磁共振系統(tǒng)。該系統(tǒng)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)弛豫分析和磁共振成像功能。傳統(tǒng)的低場(chǎng)核磁共振系統(tǒng)是常溫測(cè)試系統(tǒng)，測(cè)試過(guò)程中樣品的溫度保持與實(shí)驗(yàn)室溫度（環(huán)境溫度）一致，檢測(cè)到的數(shù)據(jù)與樣品在室溫下的特性相關(guān)。而原位變溫低場(chǎng)核磁共振系統(tǒng)可對(duì)樣品進(jìn)行程序控溫（高低溫），并進(jìn)行原位檢測(cè)，可研究不同溫度下樣品的特性。可對(duì)樣品進(jìn)行冷凍過(guò)程、干燥過(guò)程、蒸煮過(guò)程、樣品冰點(diǎn)、食品變性過(guò)程等相關(guān)研究。原位變溫低場(chǎng)核磁共振系統(tǒng)是在常規(guī)低場(chǎng)核磁共振系統(tǒng)上加配了變溫探頭、控溫硬件以及控溫軟件。系統(tǒng)樣機(jī)如下圖：

2023-04-08 09:13:40Spider2000+便攜式二維拉曼成像光譜儀: 1產(chǎn)品簡(jiǎn)介Spider2000+便攜式二維拉曼成像光譜儀采用如海光電自主研發(fā)的科研級(jí)微型共焦拉曼光譜儀RMS2000作為拉曼內(nèi)芯，從而使得它擁有高靈敏度、高分辨率、強(qiáng)穿透能力以及較好的抑制熒光干擾能力。優(yōu)化的光路設(shè)計(jì)可使得拉曼激光光束在通過(guò)長(zhǎng)焦顯微物鏡后光斑可達(dá)到微米級(jí)別，可精確采集微米級(jí)樣品的拉曼光譜。此外，儀器采用高精度二維自動(dòng)化移動(dòng)平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)掃描mapping成像功能。Spider2000+便攜式二維顯微拉曼成像光譜儀配備專(zhuān)門(mén)為拉曼系統(tǒng)設(shè)計(jì)的長(zhǎng)焦顯微物鏡，Spider2000+增加上光源反射式照明成像，可通過(guò)CCD相機(jī)獲得樣品清晰的顯微明場(chǎng)成像，激光經(jīng)過(guò)物鏡后光斑接近衍射極限，克服了普通拉曼系統(tǒng)中收集拉曼信號(hào)的焦面稍高于或稍低于實(shí)際焦面的問(wèn)題，并且獨(dú)特的共焦式設(shè)計(jì)使得樣品熒光信號(hào)得到有效抑制，從而提高拉曼光譜質(zhì)量。2產(chǎn)品特點(diǎn)高靈敏度：最低可檢測(cè)到0.3%濃度無(wú)水乙醇特征峰。高分辨率：6cm-1@25μm狹縫。強(qiáng)大軟件功能：支持mapping自動(dòng)掃描、數(shù)據(jù)庫(kù)識(shí)別等功能。高品質(zhì)物鏡，光斑可達(dá)微米級(jí)。高精度二維自動(dòng)化平臺(tái)。3應(yīng)用領(lǐng)域4產(chǎn)品規(guī)格

2022-04-01 16:35:59低場(chǎng)核磁弛豫技術(shù)用于CMP拋光液的原位分散性檢測(cè): 低場(chǎng)核磁弛豫技術(shù)用于CMP拋光液的原位分散性檢測(cè)CMP 全稱(chēng)為 Chemical Mechanical Polishing，即化學(xué)機(jī)械拋光。該技術(shù)是半導(dǎo)體晶圓制造的必備流程之一，對(duì)高精度、高性能晶圓制造至關(guān)重要。拋光液的主要成分包括研磨顆粒、PH值調(diào)節(jié)劑、氧化劑、分散劑等。從成分中我們就大概知道了拋光液是一種對(duì)分散要求很高的納米材料懸浮液，所以研磨過(guò)程中對(duì)顆粒的尺寸變化以及顆粒在懸浮液中的分散性都有著極其嚴(yán)苛的要求。低場(chǎng)核磁弛豫技術(shù)用于懸浮液中顆粒尺寸變化和顆粒分散性檢測(cè)低場(chǎng)核磁弛豫技術(shù)以水分子（溶劑）為探針，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)懸浮液體系中水分子的狀態(tài)變化。低場(chǎng)核磁弛豫技術(shù)可以區(qū)分出納米顆粒與溶劑的固液界面間那一層薄薄的表面溶劑分子，當(dāng)顆粒尺寸或顆粒分散性發(fā)生變化時(shí)，顆粒表面的溶劑分子也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。低場(chǎng)核磁弛豫技術(shù)可以靈敏的檢測(cè)到這這種變化狀態(tài)和變化過(guò)程，從而可以快速地評(píng)價(jià)例如拋光液以及相關(guān)懸浮液樣品的分散性和懸浮液中顆粒尺寸的變化過(guò)程。低場(chǎng)核磁弛豫技術(shù)與傳統(tǒng)氮?dú)馕椒ㄓ心男┎町悾吭诘蛨?chǎng)核磁弛豫技術(shù)還未應(yīng)用于拋光液領(lǐng)域之前，最常用的方法是用氮?dú)馕椒▉?lái)表征顆粒的比表面積。但是在實(shí)際的研發(fā)與生產(chǎn)過(guò)程中，研究人員發(fā)現(xiàn)就算氮?dú)馕椒ū碚鞯难心ヮw粒的比表面積非常穩(wěn)定，拋光過(guò)程中還是會(huì)發(fā)生拋光液性能不穩(wěn)定的情況。而這種情況很可能是研磨顆粒在溶劑體系中發(fā)生了團(tuán)聚，進(jìn)而發(fā)生了尺寸上的變化而導(dǎo)致zui終研磨性能的問(wèn)題。低場(chǎng)核磁弛豫技術(shù)可直接用于研磨液原液的分散性檢測(cè)，可以快速評(píng)價(jià)懸浮液體系的分散性而被廣泛應(yīng)用于CMP拋光液的研發(fā)與生產(chǎn)控制中。低場(chǎng)核磁弛豫技術(shù)還能用于哪些領(lǐng)域？低場(chǎng)核磁弛豫技術(shù)除了用于半導(dǎo)體CMP拋光液，還可以用于國(guó)家正大力扶持的新能源電池漿料，光伏產(chǎn)業(yè)的導(dǎo)電銀漿，石墨烯漿料，電子漿料等新材料領(lǐng)域。這些方向都非常適合采用低場(chǎng)核磁弛豫技術(shù)來(lái)研究其原液的分散性、穩(wěn)定性。低場(chǎng)核磁弛豫分析儀：