{"id":1695,"date":"2019-05-22T02:47:38","date_gmt":"2019-05-22T02:47:38","guid":{"rendered":"http:\/\/www.meetyoucarbide.com\/single-post-try-these-high-end-atmospheric-grade-structural-characterization-techniques\/"},"modified":"2020-05-04T13:12:07","modified_gmt":"2020-05-04T13:12:07","slug":"try-these-high-end-atmospheric-grade-structural-characterization-techniques","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/probieren-sie-diese-high-end-techniken-zur-strukturellen-charakterisierung-atmospharischer-qualitat-aus\/","title":{"rendered":"Probieren Sie diese hochwertigen strukturellen Charakterisierungstechniken in atmosph\u00e4rischer Qualit\u00e4t aus"},"content":{"rendered":"
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In j\u00fcngster Zeit ist das Design und die Regulierung von Materialeigenschaften durch Kombination von Defect Engineering derzeit ein Forschungsschwerpunkt. In \u00dcbergangsmetalloxiden, -sulfiden und anderen Materialien wird das Vorhandensein von Defekten ihre elektronische Struktur und ihre chemischen Eigenschaften erheblich ver\u00e4ndern, wodurch ihre breite Anwendung auf dem Gebiet der Energiespeicherung und -umwandlung erreicht wird. Beispielsweise kann beim strukturellen Entwurf von Batteriematerialien die quantitative Einf\u00fchrung von Defekten die elektrische Leitf\u00e4higkeit des Materials verbessern, aktivere Stellen bereitstellen und den Phasen\u00fcbergang des Materials w\u00e4hrend der Lithiierung verbessern, um eine \u00fcberlegene elektrochemische Leistung zu erzielen. Zu diesem Zweck k\u00f6nnen Forscher durch Beobachtung und Charakterisierung der Materialfehler eine neue T\u00fcr f\u00fcr das Forschungsfeld der Energiespeichermaterialien \u00f6ffnen, indem sie die Beziehung zwischen der Struktur und den Eigenschaften von Materialien auf atomarer Ebene untersuchen. Obwohl es nicht mehr selten ist, HRTEM, XPS, EELS und andere Technologien zur Charakterisierung von Materialfehlern zu verwenden, k\u00f6nnen diese Techniken nur auf die Untersuchung lokaler Bereiche der Materialoberfl\u00e4che beschr\u00e4nkt werden, die f\u00fcr die Untersuchung der Materialdehnung gedehnt werden Gesamtfehler des Materials. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen diese Techniken nur bei der semi-quantitativen Analyse von Oberfl\u00e4chendefekten von Materialien helfen, w\u00e4hrend sie bei dickeren Proben "horizontal zur Spitze des Kamms, die Tiefe ist unterschiedlich" ist. Insbesondere f\u00fcr Proben mit unterschiedlichen inneren Defekten und Oberfl\u00e4chen ist es noch machtloser. Hier hat der Autor einige hochrangige Methoden zur Fehlercharakterisierung zur Charakterisierung der Fehlerstruktur und des Fehlerinhalts vom makroskopischen Gesamtpunkt des Materials im Forschungsbereich der Materialfehlertechnik im Jahr 2018 zusammengestellt und Folgendes analysiert. Bei Unvollst\u00e4ndigkeit k\u00f6nnen Sie gerne hinzuf\u00fcgen.<\/div>\n
[Positronenvernichtungsspektrum]<\/div>\n
Das Positronenvernichtungsspektrum, auch als Positronenvernichtungslebensdauerspektrum (PILS) bekannt, ist eine neuartige zerst\u00f6rungsfreie Pr\u00fcftechnik f\u00fcr Materialien, die die Eigenschaften von Materialien auf atomarer Ebene untersuchen. Diese Technik wird \u00fcblicherweise verwendet, um das Vorhandensein von Defekten und Leerstellen in festen Materialien festzustellen. Das Prinzip dieser Detektionstechnik besteht darin, die Relaxationszeit der Freisetzung von Gammastrahlen w\u00e4hrend der Vernichtung durch Verwendung der Vernichtung zu erfassen, wenn Positronen mit Elektronen interagieren. Die L\u00e4nge der Relaxationszeit h\u00e4ngt von der Porengr\u00f6\u00dfe des Materials ab, dh von der Gr\u00f6\u00dfe der Leerstelle. Die indirekte Beurteilung der Defekte auf atomarer Ebene im Material basierend auf der Relaxationszeit des Abschreckens macht die Technik zu einer gro\u00dfen Rolle bei der Defektgestaltung und Charakterisierung des Energiespeichermaterials.<\/div>\n
Eine k\u00fcrzlich durchgef\u00fchrte Studie zu Palladium-dotierten Molybd\u00e4ndisulfidmaterialien wurde im Artikel von Nature Communications (NAT. COMMUN., 2018, 9, 2120) beschrieben. Diese Technik wurde verwendet, um die nach dem Dotieren erzeugten Defekte zu charakterisieren, wie in der Figur gezeigt. Die Forscher fanden heraus, dass nach der Dotierung des MoS2-Materials mit 1%-Palladium die Relaxationszeit \u03c41 des Gitterdefekts und die Relaxationszeit \u03c42 des Leerstellendefekts signifikant verl\u00e4ngert wurden. Wobei \u03c41 von 183,6 s auf 206,2 s verl\u00e4ngert wird, w\u00e4hrend \u03c42 von 355,5 s auf 384,6 s verl\u00e4ngert wird. Die Zunahme dieser Relaxationszeiten markiert eine Zunahme der Defektdimension. Zus\u00e4tzlich wird auch die Intensit\u00e4t der Relaxationszeit verbessert, was bedeutet, dass der Gehalt an Defekten im Material nach dem Dotieren signifikant h\u00f6her ist als der des undotierten Molybd\u00e4ndisulfidmaterials.<\/div>\n

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[Erweitertes Feinstrukturspektrum der R\u00f6ntgenabsorption]<\/div>\n
Die erweiterte Feinstruktur der R\u00f6ntgenabsorption (XANES) ist eine Analyse der chemischen Umgebung um das Atom des Materials durch das Ph\u00e4nomen der erweiterten R\u00f6ntgenabsorption, das durch die Fluoreszenz oder das Photoelektron erzeugt wird, die durch die R\u00f6ntgenbestrahlung der Probe emittiert werden. Das erweiterte R\u00f6ntgenabsorptionsph\u00e4nomen wird durch die Nahbereichsordnungsfunktion bestimmt. Aus dem Strukturspektrum k\u00f6nnen Daten wie Art, Abstand und Koordinationszahl der benachbarten Atome des absorbierenden Atoms erhalten werden. Das Ausma\u00df der Defekte kann qualitativ bestimmt werden, indem die Verschiebung des Abstands der benachbarten Koordinationsatome und die Intensit\u00e4t der Peaks beobachtet werden.<\/div>\n
K\u00fcrzlich berichtete der Forschungsartikel von Advanced Energy Material \u00fcber die Verwendung der XANES-Technologie zur Untersuchung des Defekts von CaMnO3 als Elektrodenmaterial (Adv. Energy Mater. 2018, 1800612). Die Forscher verwendeten XAS- und XANES-Spektren, um Sauerstoffdefekte im Material zu analysieren. Aus dem XANES-Spektrum ist ersichtlich, dass die Peakintensit\u00e4t von CMO \/ S-300 signifikant niedriger ist als die von CMO, was die Abnahme des Valenzzustands des Materials nach der Schwefelreduktion beweist. In der Karte nach der Fourier-Transformation ist zu sehen, dass die Peakintensit\u00e4t des CMO \/ S-300-Spektrums niedriger als die des CMO ist und der Abstand, der einigen Peaks entspricht, gegen\u00fcber dem des CMO verschoben ist. Diese Daten veranschaulichen die strukturellen Ver\u00e4nderungen in der Oberfl\u00e4che des CMO \/ S-300 nach der Schwefelreduktion und der Bildung von Sauerstoffdefekten.<\/div>\n

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[Elektronisches Spinantwortspektrum]<\/div>\n
Elektronenspinresonanz, auch als paramagnetische Resonanzantwort (EPR) bekannt, ist ein Resonanz\u00fcbergang zwischen magnetischen Energieniveaus, der in einem konstanten Magnetfeld in einer Probe unter Einwirkung eines hochfrequenten elektromagnetischen Feldes auftritt. Wenn eine elektromagnetische Welle der Frequenz \u03bd in einer Richtung senkrecht zum \u00e4u\u00dferen Magnetfeld B angelegt wird, betr\u00e4gt die Energie, die das freie Elektron des Materials erh\u00e4lt, h\u03bd. Wenn die Beziehung zwischen \u03bd und B h\u03bd = g\u03bcB erf\u00fcllt, tritt ein magnetischer Pegel\u00fcbergang auf, der einem auf dem EPR auftretenden Absorptionspeak entspricht. Der Wert von g wird durch die chemische Umgebung bestimmt, in der sich die ungepaarten Elektronen befinden. Unterschiedliche Verbindungen haben unterschiedliche g-Werte.<\/div>\n
Eine k\u00fcrzlich von Advanced Functional Material durchgef\u00fchrte Studie berichtete \u00fcber die Verwendung der EPR-Technologie zur Untersuchung des 1T-2H-Phasen-MoS2-Mxene-Verbundstoffs, der Schwefeldefekte als Elektrodenmaterial f\u00fcr Lithium-Schwefel-Batterien enth\u00e4lt (Adv. Funct. Mater. 2018, 1707578). Die Forscher synthetisierten ein Komposit mit 1T-2H-Phase MoS2 und MXene. Durch Reduktion des Ammoniakgases wurden Materialien mit unterschiedlichem Grad an Schwefeldefekten erhalten und deren Strukturen charakterisiert. Unter Verwendung der EPR-Testanalyse wurde gefunden, dass Materialien mit unterschiedlicher Ammoniakbehandlungszeit eine bestimmte Menge an Schwefeldefekten enthielten, die einem Absorptionspeak mit einem ag-Wert von 2,0 entsprachen. Dar\u00fcber hinaus wurde mit zunehmender Ammoniakbehandlungszeit der Schwefeldefektpeak allm\u00e4hlich st\u00e4rker und breiter, was bewies, dass die Defekte im Material mit der Behandlung mit Ammoniakgas allm\u00e4hlich zunahmen. Das Vorhandensein einer gro\u00dfen Anzahl von Schwefelleerstellen bewirkt, dass das Material lokal eine positive Ladung aufweist, wodurch die Adsorption von Polysulfidanionen erh\u00f6ht und eine effiziente Polysulfidhemmung erreicht wird.<\/div>\n
\u3010Zusammenfassung\u3011<\/div>\n
In den letzten Jahren ist die Erforschung von Materialfehlern zu einem sehr hei\u00dfen Thema geworden. Der gr\u00f6\u00dfte Teil der Forschung befindet sich jedoch noch im Stadium des Verst\u00e4ndnisses der M\u00e4ngel. Aus diesem Grund sollten wir als Materialwissenschaftler die Welt kennen und ver\u00e4ndern. W\u00e4hrend des Forschungsprozesses m\u00fcssen wir nicht nur die mikroskopische Welt der Defekte erkennen, sondern auch Defekte durch bestimmte synthetische oder pr\u00e4parative Methoden verbessern und kontrollieren. Gefallene Blumen sind keine herzlosen Dinge, in Chunni mehr Viereck. Die Defekte, die die Leistung des Materials zu verringern scheinen, wirken sich nicht nur nach dem Richtungsentwurf nicht negativ auf das Material selbst aus, sondern bieten den Forschern auch die M\u00f6glichkeit, das Material auf atomarer Ebene zu optimieren, damit das Elektrodenmaterial eine bessere Leistung aufweist als Ganzes. Erweitern Sie seine breite Anwendung in der Energiespeicherung und anderen Nanowissenschaften und Werkstofftechniken.<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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In recent research, the design and regulation of material properties by combining defect engineering is currently a research hotspot. In transition metal oxides, sulfides and other materials, the presence of defects will significantly change their electronic structure and chemical properties, thereby achieving their wide application in the field of energy storage and conversion. For example,…<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[79],"tags":[],"class_list":["post-1695","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-materials-weekly"],"jetpack_featured_media_url":"","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1695","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1695"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1695\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1695"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1695"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1695"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}