{"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\/es\/pruebe-estas-tecnicas-de-caracterizacion-estructural-de-grado-atmosferico-de-gama-alta\/","title":{"rendered":"Pruebe estas t\u00e9cnicas de caracterizaci\u00f3n estructural de alta calidad atmosf\u00e9rica"},"content":{"rendered":"
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En investigaciones recientes, el dise\u00f1o y la regulaci\u00f3n de las propiedades de los materiales mediante la combinaci\u00f3n de ingenier\u00eda de defectos es actualmente un punto cr\u00edtico de investigaci\u00f3n. En los \u00f3xidos, sulfuros y otros materiales de metales de transici\u00f3n, la presencia de defectos cambiar\u00e1 significativamente su estructura electr\u00f3nica y propiedades qu\u00edmicas, logrando as\u00ed su amplia aplicaci\u00f3n en el campo del almacenamiento y conversi\u00f3n de energ\u00eda. Por ejemplo, en el dise\u00f1o estructural de materiales de bater\u00eda, la introducci\u00f3n cuantitativa de defectos puede mejorar la conductividad el\u00e9ctrica del material, proporcionar sitios m\u00e1s activos y mejorar la transici\u00f3n de fase del material durante la litiaci\u00f3n para lograr un rendimiento electroqu\u00edmico superior. Con este fin, al observar y caracterizar los defectos de los materiales, los investigadores pueden abrir una nueva puerta para el campo de investigaci\u00f3n de los materiales de almacenamiento de energ\u00eda al estudiar la relaci\u00f3n entre la estructura y las propiedades de los materiales desde el nivel at\u00f3mico. Aunque ya no es raro usar HRTEM, XPS, EELS y otras tecnolog\u00edas para caracterizar los defectos de los materiales, estas t\u00e9cnicas solo pueden limitarse al estudio de \u00e1reas locales de la superficie del material, que se estira para el estudio de defectos generales del material. Adem\u00e1s, estas t\u00e9cnicas solo pueden ayudar en el an\u00e1lisis semicuantitativo de los defectos superficiales de los materiales, mientras que para muestras m\u00e1s gruesas, es "horizontal al pico de la cresta, la profundidad es diferente". Especialmente para muestras con diferentes defectos internos y superficies, es a\u00fan m\u00e1s impotente. Aqu\u00ed, el autor ha compilado algunos m\u00e9todos de caracterizaci\u00f3n de defectos de alto nivel para caracterizar la estructura y el contenido del defecto desde el punto macrosc\u00f3pico completo del material en el campo de investigaci\u00f3n de ingenier\u00eda de defectos de material en 2018 y analiz\u00f3 lo siguiente. Si hay algo incompleto, bienvenido a agregar.<\/div>\n
[espectro de aniquilaci\u00f3n de positrones]<\/div>\n
El espectro de aniquilaci\u00f3n de positrones, tambi\u00e9n conocido como espectro de vida \u00fatil de aniquilaci\u00f3n de positrones (PILS), es una novedosa t\u00e9cnica de prueba no destructiva para materiales que estudian las propiedades de los materiales desde el nivel at\u00f3mico. Esta t\u00e9cnica se usa com\u00fanmente para detectar la presencia de defectos y vacantes en materiales s\u00f3lidos. El principio de esta t\u00e9cnica de detecci\u00f3n es detectar el tiempo de relajaci\u00f3n de la liberaci\u00f3n de rayos gamma durante la aniquilaci\u00f3n mediante el uso de la aniquilaci\u00f3n cuando los positrones interact\u00faan con los electrones. La duraci\u00f3n del tiempo de relajaci\u00f3n depende del tama\u00f1o de poro del material, es decir, el tama\u00f1o de la vacante. El juicio indirecto de los defectos a nivel at\u00f3mico en el material basado en el tiempo de relajaci\u00f3n del enfriamiento hace que la t\u00e9cnica desempe\u00f1e un papel muy importante en el dise\u00f1o y caracterizaci\u00f3n de defectos del material de almacenamiento de energ\u00eda.<\/div>\n
Un reciente estudio de materiales de disulfuro de molibdeno dopado con paladio se ha informado en el art\u00edculo de Nature Communications (NAT. COMMUN., 2018, 9, 2120). Esta t\u00e9cnica se utiliz\u00f3 para caracterizar los defectos producidos despu\u00e9s del dopaje, como se muestra en la figura. Los investigadores descubrieron que despu\u00e9s de dopar el material MoS2 con paladio 1%, el tiempo de relajaci\u00f3n \u03c41 del defecto de la red y el tiempo de relajaci\u00f3n \u03c42 del defecto de vacante se prolongaron significativamente. Donde \u03c41 se extiende de 183.6s a 206.2s, mientras que \u03c42 se extiende de 355.5s a 384.6s. El aumento en estos tiempos de relajaci\u00f3n marca un aumento en la dimensi\u00f3n del defecto. Adem\u00e1s, la intensidad del tiempo de relajaci\u00f3n tambi\u00e9n mejora, lo que significa que el contenido de defectos en el material despu\u00e9s del dopado es significativamente mayor que el del material de disulfuro de molibdeno sin dopar.<\/div>\n

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[Amplio espectro de estructura fina de absorci\u00f3n de rayos X]<\/div>\n
La estructura fina de absorci\u00f3n de rayos X extendida (XANES) es un an\u00e1lisis del entorno qu\u00edmico alrededor del \u00e1tomo del material por el fen\u00f3meno de absorci\u00f3n de rayos X extendido generado por la fluorescencia o el fotoelectr\u00f3n emitido por la irradiaci\u00f3n de rayos X de la muestra. El fen\u00f3meno de absorci\u00f3n de rayos X extendido est\u00e1 determinado por la funci\u00f3n de orden de corto alcance. A partir del espectro estructural, se pueden obtener datos como el tipo, la distancia y el n\u00famero de coordinaci\u00f3n de los \u00e1tomos adyacentes del \u00e1tomo absorbente. La cantidad de defectos puede determinarse cualitativamente observando el desplazamiento de la distancia de los \u00e1tomos de coordinaci\u00f3n adyacentes y la intensidad de los picos.<\/div>\n
Recientemente, el art\u00edculo de investigaci\u00f3n de Advanced Energy Material inform\u00f3 el uso de la tecnolog\u00eda XANES para estudiar el defecto de CaMnO3 como material de electrodo (Adv. Energy Mater. 2018, 1800612). Los investigadores utilizaron los espectros XAS y XANES para analizar los defectos de ox\u00edgeno en el material. Del espectro XANES se puede ver que la intensidad m\u00e1xima de CMO \/ S-300 es significativamente menor que la de CMO, lo que demuestra la disminuci\u00f3n del estado de valencia del material despu\u00e9s de la reducci\u00f3n de azufre. En el mapa despu\u00e9s de la transformaci\u00f3n de Fourier, se ve que la intensidad m\u00e1xima del espectro CMO \/ S-300 es menor que la de la CMO, y el espacio correspondiente a algunos picos se desplaza de la de la CMO. Estos datos ilustran los cambios estructurales en la superficie de la CMO \/ S-300 despu\u00e9s de la reducci\u00f3n de azufre y la formaci\u00f3n de defectos de ox\u00edgeno.<\/div>\n

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[Espectro de respuesta de giro electr\u00f3nico]<\/div>\n
La resonancia de esp\u00edn electr\u00f3nico, tambi\u00e9n conocida como respuesta de resonancia paramagn\u00e9tica (EPR), es una transici\u00f3n de resonancia entre niveles de energ\u00eda magn\u00e9tica que ocurre en un campo magn\u00e9tico constante en una muestra bajo la acci\u00f3n de un campo electromagn\u00e9tico de radiofrecuencia. Cuando se aplica una onda electromagn\u00e9tica de frecuencia \u03bd en una direcci\u00f3n perpendicular al campo magn\u00e9tico externo B, la energ\u00eda obtenida por el electr\u00f3n libre del material es h\u03bd. Cuando la relaci\u00f3n entre \u03bd y B satisface h\u03bd = g\u03bcB, se produce una transici\u00f3n de nivel magn\u00e9tico, correspondiente a un pico de absorci\u00f3n que aparece en el EPR. El valor de g est\u00e1 determinado por el entorno qu\u00edmico en el que se encuentran los electrones no apareados. Diferentes compuestos tienen diferentes valores de g.<\/div>\n
Un estudio reciente de Advanced Functional Material inform\u00f3 el uso de la tecnolog\u00eda EPR para estudiar el compuesto MoS2-Mxene de fase 1T-2H que contiene defectos de azufre como material de electrodo para bater\u00edas de litio-azufre (Adv. Funct. Mater. 2018, 1707578). Los investigadores sintetizaron un compuesto con 1T-2H fase MoS2 y MXene. Al reducir el gas amoniaco, se obtuvieron materiales con diferentes grados de defectos de azufre y se caracterizaron sus estructuras. Al utilizar el an\u00e1lisis de prueba EPR, se descubri\u00f3 que los materiales con diferentes tiempos de tratamiento de amon\u00edaco conten\u00edan una cierta cantidad de defectos de azufre, que corresponden a un pico de absorci\u00f3n con un valor de ag de 2.0. Adem\u00e1s, a medida que se prolongaba el tiempo de tratamiento con amon\u00edaco, el pico del defecto de azufre gradualmente se hizo m\u00e1s fuerte y m\u00e1s ancho, lo que demostr\u00f3 que los defectos en el material aumentaron gradualmente con el tratamiento del gas amoniaco. La presencia de una gran cantidad de vacantes de azufre hace que el material tenga una carga positiva localmente, lo que aumenta la adsorci\u00f3n de aniones de polisulfuro y logra una inhibici\u00f3n eficiente del polisulfuro.<\/div>\n
\u3010resumen\u3011<\/div>\n
En los \u00faltimos a\u00f1os, la investigaci\u00f3n sobre defectos de defectos en los materiales se ha convertido en un tema muy candente. Sin embargo, la mayor parte de la investigaci\u00f3n a\u00fan se encuentra en la etapa de comprensi\u00f3n de los defectos. Por esta raz\u00f3n, como cient\u00edficos de materiales, debemos conocer el mundo y cambiar el mundo. En el proceso de investigaci\u00f3n, no solo debemos reconocer el mundo microsc\u00f3pico de los defectos, sino tambi\u00e9n mejorar y controlar los defectos mediante ciertos m\u00e9todos sint\u00e9ticos o preparativos. Las flores ca\u00eddas no son cosas sin coraz\u00f3n, en Chunni m\u00e1s cuadril\u00e1tero. Los defectos que parecen reducir el rendimiento del material no solo no tienen un impacto negativo en el material en s\u00ed mismo despu\u00e9s del dise\u00f1o direccional, sino que brindan a los investigadores la posibilidad de optimizar el material desde el nivel at\u00f3mico, para que el material del electrodo tenga un mejor rendimiento como un todo. Ampl\u00ede su amplia aplicaci\u00f3n en almacenamiento de energ\u00eda y otras nanociencias e ingenier\u00eda de materiales.<\/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\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1695","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1695"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1695\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1695"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1695"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1695"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}