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《振动光谱和化学成象》

  • 来源专题：生物安全网络监测与评估
  • 编译者： yanyf@mail.las.ac.cn
  • 发布时间：2017-09-19

  • 我们工作的跨学科性质将化学、化学工程、材料、制药和生物医学等学科联系在一起，目的是解决重大的工业和科学利益问题。这是通过发现和理解分子的相互作用，并利用它们来帮助设计新的产品和过程来实现的。我们开发和应用先进的振动光谱和化学成像方法，包括红外光谱光谱成像(在微/宏ATR和传输模式)，在原位红外光谱、NIR成像、共焦Raman显微镜和密特拉曼光谱中，实现了这些目标。与来自大学、工业和政府机构的同事的多学科合作在我们的研究活动中扮演着重要的角色。

    最新消息

    2017年

    12日5月

    詹姆斯金柏和谢尔盖•Kazarian与合作者共同在日本,亚美尼亚和法国,在化学工程》杂志上发表了一篇文章(doi)联合应用热成像和红外光谱成像技术在微流体聚合,这是开放获取,直到2017年7月1日(https://authors.elsevier.com/a/1V1fw4x7R2KZea)

    4月26日

    Kazarian教授在葡萄牙里斯本举行的第16届欧洲会议上发表了一场主题演讲。

    3月7日

    恭喜你，谢尔盖卡扎里安教授，他已经被应用光谱学学会选为应用光谱学的新编辑，从2017年4月1日起开始担任这个新职务。

    1月16日

    祝贺J.Pollock发表了一篇合作的文章，对J.Pollock的一幅20世纪的杰作进行了评估，这是J.Pollock在分析化学(doi)上的一幅杰作，这是在分析化学(doi)上的一幅杰作，这是该部门网站上的特色。

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相关报告

  • 《Neutrinovoltaic技术中的原子振动》
    • 来源专题：中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2019-07-08
    • 所有材料都是由振动的原子组成。这些原子振动，或”声子“，是负责，例如，作为电荷和热量的转移材料。对金属、半导体和绝缘体的振动进行了很好的研究；而且，材料现在被用于纳米尺度，以提高设备的性能，如显示器，传感器，电池和催化膜。当材料是纳米级时，振动会发生什么，尚未被理解。 在最近发表在《自然》杂志上的一篇文章中，苏黎世联邦理工大学的瓦涅萨•伍德教授和她的同事解释了当材料具有纳米尺寸时，原子振动会发生什么，以及如何将这些知识用于系统地开发纳米材料用于各种用途。该出版物表明，当制造的材料尺寸小于10-20纳米，即比人类头发薄5000倍时，纳米粒子表面上的外部原子层的振动很大，并且在该材料的行为方式中起重要作用。 ”对于一些应用，如催化、热电或超导，这些大的振荡可能是好的，但对于其他应用，如Led或太阳能电池，这些振荡是不希望的“，伍德解释说。”现在我们已经证明表面振动是重要的，我们可以系统地开发材料来抑制或放大这些振动“，伍德说。这些实验是伍德教授在苏黎世联邦理工大学和PaulScherrer学院的瑞士散裂中子源实验室进行的。观察中子如何散射材料中的原子，可以定量确定材料中的原子如何振动。为了了解中子测量，在卢加诺的瑞士国家超级计算机中心（CSCS）进行了原子振动模拟。伍德说：“如果没有这些大型设施，这项工作就不可能进行。我们在瑞士是令人难以置信的幸运，有这样的世界级的设施”。 因此，根据苏黎世联邦理工教授瓦涅萨•伍德发表的研究，有可能获得能够适应原子波动的纳米级材料。这是一个非常重要的结论，证实了中微子能源集团的主张，即它正在纳米级金属载体上制造分层涂层，能够将不可见光谱的粒子的能量转化为电力。也就是说，所创建的覆盖材料已经增加了原子波动的数量。各种粒子对所造涂层的外部影响，包括中微子的影响，导致更大的原子波动，引起原子振动的共振，这些振动被转移到金属载体上，产生的能量被转换成电力。喷涂基板的一侧为正极，未镀膜面为负极。 应该指出的是NEUTRINOVOLTAIC新技术的一个重要特点：绝对不同类型的辐射，如电磁，电离，中子等，都适用于能源生产，但宇宙中微子粒子是基于NEUTRINOVOLTAIC技术的新电力来源中最重要的组成部分。实验室测试的轰动的结果使得德国-美国公司中微子能源集团（NeutrinoEnergyGroup）在首席执行官霍尔格•索尔斯滕•舒巴特（HolgerThorstenSchubart）的领导下多年工作，他为自己设定了解决气候问题的任务，寻求新的清洁能源，没有限制且每个人都可以获得。 几个月前，德国-美国公司中微子能源集团（NeutrinoEnergyGroup）宣布建立Neutrinovoltaic技术用于将无形的辐射光谱粒子的能量转化为电力。它基于该公司创造的极其密集的新型分层压板，能够转化不可见发射光谱颗粒的千分之一能量。掺杂石墨烯和硅的纳米层沉积在薄铝箔或其他电能载体上允许使用原子振动来发电。当层为最佳厚度时，这些原子振动会产生一种共振，并转移到铝箔上，产生的能量被转换成电能。 ETH（苏黎世联邦理工大学，苏黎世）的研究人员首次展示了纳米级材料中原子波动的变化，以及如何利用这些结果来NEUTRINOPOWERCUBE®是中性光伏技术在日常生活中的技术应用之一。 NEUTRINOPOWERCUBE®由多层金属箔压在一起并涂有特殊喷涂层，并且能够完全独立于区域电网产生电能，如光伏电池，其中光（可见辐射光谱）转换成能量。A-4大小的箔片覆盖着一层特殊的掺杂稠密纳米颗粒，在实验室中提供2.5-3.0w的稳定输出电能。NEUTRINOPOWERCUBE®，设计发电能力为4.5至5.5千伏/小时，其大小相当于“公文包”。 NEUTRINOPOWERCUBE®具有不容置疑的优势，因为能量可以每天24小时连续产生，因为背景辐射（不可见的辐射光谱）即使在完全黑暗的环境中也能到达地球。 NEUTRINOPOWERCUBE®宣称的特性将创建一个分布式发电系统，消除电网的损耗。电力将在消耗的地方产生。除其他事项外，NEUTRINOPOWERCUBE®适应安装在电动汽车上当驾驶在长距离会显着增加它们之间的再充电里程，或当驾驶在短小和中等距离，甚至消除电动汽车的充电时间，当驾驶着车去工作和回家时，当时会有几个小时用于NEUTRINOPOWERCUBE®充电。 Neutrinovoltaic技术所宣布的特性可以从根本上改变人们的生活方式。这不是梦想，而是不远的现实。 附加信息：https://neutrino-energy.com 德国中微子有限公司（NEUTRINODeutschlandGmbH）是由数学家霍尔格•托尔斯滕•舒巴特领导的德国-美国研发公司。它的总部设在柏林，并与来自世界各地的科学家和各种国际研究中心的应用研究团队合作，将看不见的太阳辐射光谱，包括中微子（持续到达地球的高能粒子）转化为电能。特别注意与大学和高等教育机构在基础研究领域的合作以及在替代能源技术方面形成国际研究网络。 中微子能源集团的经济目标是开发和销售技术应用的解决方案，在日常使用的基础上，在无形的辐射光谱转化领域的基础研究成果。 成立于2008年的美国母公司NEUTRINOINC计划在不久的将来在美国纳斯达克（NASDAQ）技术交易所举行首次公开募股（IPO）。 该公司的座右铭-“中微子的能量-未来的能量”。系统地开发纳米材料用于不同的用途。
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  • 《热振动波可以稳定单原子》
    • 来源专题：重大科技基础设施领域知识集成服务平台
    • 编译者：魏韧
    • 发布时间：2020-04-06
    • 开发单原子催化剂是当前催化研究的热点。只有在单原子催化剂表面积尽可能增大的前提下，才能最大限度地提高原子使用效率，提升催化性能，辅助完成燃料和药品等制造过程中的关键工艺步骤。 因为许多最有用的催化反应只能在高温下进行，当高温导致系统不稳定性增加时，单个原子通常聚集在一起，表面积下降导致它们的催化性能下降，因此合成稳定的单原子催化剂比较困难。 美国能源部（DOE）阿贡国家实验室的科学家与多所大学合作，证明将催化剂和底物暴露于重复的高温冲击波中，可将催化剂分解成单个原子，并使系统在前所未有的时长内保持稳定。实验用铂作催化剂，用碳作底物。这项最新发表在《自然·纳米技术》上。 研究的成功得益于多个国家实验室和大学的跨学科合作。马里兰大学完成了系统经受热脉冲过程的计算机模拟。在约翰霍普金斯大学进行了实际反应测试，并在先进光子源（APS）进行了X射线吸收光谱测试。各项测试的结果表明，预测值与测试值十分接近。原子分辨率显微镜下的原位稳定性测试由在芝加哥伊利诺伊大学和美国能源部管辖下的、西北太平洋国家实验室下属的环境分子科学实验室共同完成。 科学家将铂原子分散在碳表面上，在低温下，铂原子聚集在一起，而不是像单个原子那样与碳结合。在第一次高温冲击波或热脉冲后，铂原子聚集体开始分裂，在10次脉冲之后，铂被均匀地分散并植入碳中。研究中利用了APS光束线在表征单原子催化方面独一无二的优势，证明在10次冲击波后几乎没有发现铂-铂键结合。相反，铂与碳基体结合可以有效解释该系统为何可以增强性能。 实验在高达2000K的创纪录高温下进行，从而建立具有反应潜力的稳定催化环境。该系统在合成50多小时后依然保持稳定。冲击波方法绕过了单个原子与自身结合的常见问题。因为当将原子加热到高温时，能量的飞溅会导致它们四处移动并破坏它们原有的键。这种不稳定性破坏了铂-铂键，使铂分散在碳上，为铂与碳分子结合提供了能量稳定的机会。每多给予一次冲击波，铂原子就会扩散更广泛。而且铂和碳之间的键很强，如果把铂与铂自身的结合打断，那么它和碳的结合可以很长久。碳就像土壤，铂就像有强壮根系的花——系统非常稳定。 研究小组进一步测试了该系统的热稳定性，用高达3000K的冲击波处理单个原子。结果显示原子的使用效率还是能够最大化。 利用热冲击波来合成单原子催化剂的方法省时且应用前景广泛，可以实现传统方法难以实现的催化环境。研究小组计划使用这种方法，以氮化碳和二氧化钛为底物，合成其他重要的催化剂，以获得更普适的理论，并将其推广到其他材料中。
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