{"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\/pl\/wyprobuj-wysokiej-endowe-techniczne-charakteryzowania-strukturalnego-klasa\/","title":{"rendered":"Wypr\u00f3buj te zaawansowane techniki charakteryzacji strukturalnej klasy atmosferycznej"},"content":{"rendered":"
\n
\n
W ostatnich badaniach projektowanie i regulacja w\u0142a\u015bciwo\u015bci materia\u0142\u00f3w poprzez \u0142\u0105czenie in\u017cynierii defekt\u00f3w jest obecnie gor\u0105cym punktem badawczym. W tlenkach, siarczkach i innych materia\u0142ach metali przej\u015bciowych obecno\u015b\u0107 defekt\u00f3w znacz\u0105co zmieni ich struktur\u0119 elektronow\u0105 i w\u0142a\u015bciwo\u015bci chemiczne, dzi\u0119ki czemu uzyska szerokie zastosowanie w dziedzinie magazynowania i konwersji energii. Na przyk\u0142ad w projektowaniu strukturalnym materia\u0142\u00f3w akumulatorowych ilo\u015bciowe wprowadzanie defekt\u00f3w mo\u017ce poprawi\u0107 przewodno\u015b\u0107 elektryczn\u0105 materia\u0142u, zapewni\u0107 wi\u0119cej miejsc aktywnych i poprawi\u0107 przemian\u0119 fazow\u0105 materia\u0142u podczas litowania, aby osi\u0105gn\u0105\u0107 lepsze parametry elektrochemiczne. W tym celu, obserwuj\u0105c i charakteryzuj\u0105c defekty materia\u0142\u00f3w, naukowcy mog\u0105 otworzy\u0107 nowe drzwi dla pola badawczego materia\u0142\u00f3w magazynuj\u0105cych energi\u0119, badaj\u0105c zwi\u0105zek mi\u0119dzy struktur\u0105 a w\u0142a\u015bciwo\u015bciami materia\u0142\u00f3w z poziomu atomowego. Chocia\u017c nie jest ju\u017c rzadko\u015bci\u0105 stosowanie HRTEM, XPS, EELS i innych technologii do charakteryzowania wad materia\u0142\u00f3w, techniki te mog\u0105 by\u0107 ograniczone jedynie do badania lokalnych obszar\u00f3w powierzchni materia\u0142u, kt\u00f3ry jest rozci\u0105gany do badania og\u00f3lne wady materia\u0142u. Ponadto techniki te mog\u0105 jedynie pom\u00f3c w p\u00f3\u0142ilo\u015bciowej analizie defekt\u00f3w powierzchni materia\u0142\u00f3w, podczas gdy w przypadku grubszych pr\u00f3bek jest to \u201epoziome do szczytu grzbietu, g\u0142\u0119boko\u015b\u0107 jest inna\u201d. Zw\u0142aszcza w przypadku pr\u00f3bek z r\u00f3\u017cnymi wadami wewn\u0119trznymi i powierzchniami jest jeszcze bardziej bezsilny. W tym miejscu autor zebra\u0142 kilka wysokopoziomowych metod charakteryzacji defekt\u00f3w w celu scharakteryzowania struktury i tre\u015bci defekt\u00f3w z makroskopowego punktu widzenia materia\u0142u w dziedzinie bada\u0144 in\u017cynierii defekt\u00f3w materia\u0142owych w 2018 roku i przeanalizowa\u0142 nast\u0119puj\u0105ce elementy. Je\u015bli jest niekompletno\u015b\u0107, zapraszamy do dodania.<\/div>\n
[widmo anihilacji pozyton\u00f3w]<\/div>\n
Widmo anihilacji pozyton\u00f3w, znane r\u00f3wnie\u017c jako widmo czasu \u017cycia anihilacji pozyton\u00f3w (PILS), to nowatorska technika testowania nieniszcz\u0105cego materia\u0142\u00f3w, kt\u00f3ra bada w\u0142a\u015bciwo\u015bci materia\u0142\u00f3w na poziomie atomowym. Ta technika jest powszechnie stosowana do wykrywania obecno\u015bci defekt\u00f3w i wakat\u00f3w w materia\u0142ach sta\u0142ych. Zasad\u0105 tej techniki wykrywania jest wykrywanie czasu relaksacji uwalniania promieni gamma podczas anihilacji za pomoc\u0105 anihilacji, gdy pozytony oddzia\u0142uj\u0105 z elektronami. D\u0142ugo\u015b\u0107 czasu relaksacji zale\u017cy od wielko\u015bci por\u00f3w materia\u0142u, to znaczy od wielko\u015bci wakatu. Po\u015brednia ocena defekt\u00f3w na poziomie atomowym w materiale w oparciu o czas relaksacji hartowania sprawia, \u017ce technika odgrywa ogromn\u0105 rol\u0119 w projektowaniu defekt\u00f3w i charakterystyce materia\u0142u magazynuj\u0105cego energi\u0119.<\/div>\n
Niedawne badania materia\u0142\u00f3w z dwusiarczku molibdenu domieszkowanego palladem opisano w artykule Nature Communications (NAT. COMMUN., 2018, 9, 2120). Ta technika zosta\u0142a wykorzystana do scharakteryzowania defekt\u00f3w powsta\u0142ych po domieszce, jak pokazano na rysunku. Naukowcy stwierdzili, \u017ce po domieszkowaniu materia\u0142u MoS2 palladem 1%, czas relaksacji \u03c41 defektu sieci i czas relaksacji \u03c42 defektu wakatu uleg\u0142y znacznemu wyd\u0142u\u017ceniu. Gdzie \u03c41 jest wyd\u0142u\u017cone z 183,6s do 206,2s, a \u03c42 jest wyd\u0142u\u017cone z 355,5s do 384,6s. Wzrost tych czas\u00f3w relaksacji oznacza wzrost wymiaru defektu. Ponadto poprawia si\u0119 r\u00f3wnie\u017c intensywno\u015b\u0107 czasu relaksacji, co oznacza, \u017ce zawarto\u015b\u0107 defekt\u00f3w w materiale po domieszkowaniu jest znacznie wy\u017csza ni\u017c w przypadku materia\u0142u z niedomieszkowanego dwusiarczku molibdenu.<\/div>\n

\"\"<\/p>\n

[Rozszerzone widmo struktury drobnoziarnistej absorpcji promieniowania rentgenowskiego]<\/div>\n
Subtelna struktura rozszerzonej absorpcji promieniowania rentgenowskiego (XANES) to analiza \u015brodowiska chemicznego wok\u00f3\u0142 atomu materia\u0142u za pomoc\u0105 zjawiska rozszerzonej absorpcji promieniowania rentgenowskiego generowanego przez fluorescencj\u0119 lub fotoelektron emitowany przez promieniowanie rentgenowskie pr\u00f3bki. Zjawisko rozszerzonej absorpcji promieniowania rentgenowskiego jest zdeterminowane funkcj\u0105 porz\u0105dkowania kr\u00f3tkiego zasi\u0119gu. Z widma strukturalnego mo\u017cna uzyska\u0107 takie dane, jak typ, odleg\u0142o\u015b\u0107 i liczba koordynacyjna s\u0105siednich atom\u00f3w atomu absorbuj\u0105cego. Ilo\u015b\u0107 defekt\u00f3w mo\u017cna okre\u015bli\u0107 jako\u015bciowo, obserwuj\u0105c przesuni\u0119cie odleg\u0142o\u015bci s\u0105siednich atom\u00f3w koordynacyjnych i intensywno\u015b\u0107 pik\u00f3w.<\/div>\n
Recently, Advanced Energy Material’s research article reported the use of XANES technology to study the defect of CaMnO3 as an electrode material (Adv. Energy Mater. 2018, 1800612). The researchers used XAS and XANES spectra to analyze oxygen defects in the material. It can be seen from the XANES spectrum that the peak intensity of CMO\/S-300 is significantly lower than that of CMO, which proves the decrease of the valence state of the material after sulfur reduction. In the map after Fourier transform, it is seen that the peak intensity of the CMO\/S-300 spectrum is lower than that of the CMO, and the spacing corresponding to some peaks is shifted from that of the CMO. These data illustrate the structural changes in the surface of the CMO\/S-300 after sulfur reduction and the formation of oxygen defects.<\/div>\n

\"\"<\/p>\n

[Elektroniczne widmo odpowiedzi spinowej]<\/div>\n
Elektronowy rezonans spinowy, znany r\u00f3wnie\u017c jako odpowied\u017a rezonansu paramagnetycznego (EPR), to rezonansowe przej\u015bcie mi\u0119dzy poziomami energii magnetycznej, kt\u00f3re wyst\u0119puje w sta\u0142ym polu magnetycznym w pr\u00f3bce pod dzia\u0142aniem pola elektromagnetycznego o cz\u0119stotliwo\u015bci radiowej. Gdy fala elektromagnetyczna o cz\u0119stotliwo\u015bci \u03bd zostanie przy\u0142o\u017cona w kierunku prostopad\u0142ym do zewn\u0119trznego pola magnetycznego B, energia uzyskana przez swobodny elektron materia\u0142u wynosi h\u03bd. Gdy zwi\u0105zek mi\u0119dzy \u03bd i B spe\u0142nia h\u03bd = g\u03bcB, nast\u0119puje przej\u015bcie poziomu magnetycznego, odpowiadaj\u0105ce pikowi absorpcji pojawiaj\u0105cemu si\u0119 na EPR. Warto\u015b\u0107 g zale\u017cy od \u015brodowiska chemicznego, w kt\u00f3rym znajduj\u0105 si\u0119 niesparowane elektrony. R\u00f3\u017cne zwi\u0105zki maj\u0105 r\u00f3\u017cne warto\u015bci g.<\/div>\n
Niedawne badanie przeprowadzone przez Advanced Functional Material donosi\u0142o o zastosowaniu technologii EPR do badania kompozytu 1T-2H z faz\u0105 MoS2-Mxene zawieraj\u0105cego defekty siarki jako materia\u0142u elektrodowego do akumulator\u00f3w litowo-siarkowych (Adv. Funct. Mater. 2018, 1707578). Naukowcy zsyntetyzowali kompozyt z faz\u0105 1T-2H MoS2 i MXene. Redukuj\u0105c gaz amoniakalny uzyskano materia\u0142y o r\u00f3\u017cnym stopniu defekt\u00f3w siarkowych i scharakteryzowano ich struktur\u0119. Korzystaj\u0105c z analizy testowej EPR, stwierdzono, \u017ce materia\u0142y o r\u00f3\u017cnym czasie obr\u00f3bki amoniakiem zawiera\u0142y pewn\u0105 ilo\u015b\u0107 defekt\u00f3w siarkowych, co odpowiada pikowi absorpcji o warto\u015bci g r\u00f3wnej 2,0. Ponadto, wraz z wyd\u0142u\u017caniem si\u0119 czasu obr\u00f3bki amoniakiem, pik defektu siarki stopniowo stawa\u0142 si\u0119 silniejszy i szerszy, co dowodzi\u0142o, \u017ce defekty w materiale stopniowo narasta\u0142y wraz z obr\u00f3bk\u0105 gazowego amoniaku. Obecno\u015b\u0107 du\u017cej liczby wakat\u00f3w siarkowych powoduje, \u017ce materia\u0142 ma lokalnie dodatni \u0142adunek, zwi\u0119kszaj\u0105c w ten spos\u00f3b adsorpcj\u0119 anion\u00f3w wielosiarczkowych i osi\u0105gaj\u0105c skuteczne hamowanie wielosiarczk\u00f3w.<\/div>\n
\u3010streszczenie\u3011<\/div>\n
W ostatnich latach badania nad wadami materia\u0142owymi sta\u0142y si\u0119 bardzo gor\u0105cym tematem. Jednak wi\u0119kszo\u015b\u0107 bada\u0144 jest wci\u0105\u017c na etapie zrozumienia defekt\u00f3w. Z tego powodu, jako materialny naukowiec, powinni\u015bmy zna\u0107 \u015bwiat i zmienia\u0107 \u015bwiat. W procesie bada\u0144 musimy nie tylko rozpozna\u0107 mikroskopijny \u015bwiat defekt\u00f3w, ale tak\u017ce poprawi\u0107 i kontrolowa\u0107 defekty za pomoc\u0105 pewnych metod syntetycznych lub preparatywnych. Opad\u0142e kwiaty nie s\u0105 rzeczami bez serca, w Chunni bardziej czworok\u0105tne. Defekty, kt\u00f3re wydaj\u0105 si\u0119 zmniejsza\u0107 wydajno\u015b\u0107 materia\u0142u nie tylko nie maj\u0105 negatywnego wp\u0142ywu na sam materia\u0142 po zaprojektowaniu kierunkowym, ale daj\u0105 naukowcom mo\u017cliwo\u015b\u0107 optymalizacji materia\u0142u od poziomu atomowego, dzi\u0119ki czemu materia\u0142 elektrody ma lepsze parametry jako ca\u0142o\u015b\u0107. Poszerz szerokie zastosowanie w magazynowaniu energii i innych nanonaukach oraz in\u017cynierii materia\u0142owej.<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1695","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1695"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1695\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1695"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1695"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1695"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}