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    實驗室超純水機在金屬分子研究中的作用

    文章出處:admin 人氣:發表時間:2019-11-22

      武漢大學新聞網近日訊,物理科學與技術學院王建波教授課題組近期在氧化鋅納米線可逆結構相變研究中取得重要突破,實現了相變前后原子尺度結構變化的原位測定和基于第一性原理計算的機理理解。在做金屬科技的研究中,離不開實驗室超純水設備的輔助作用,在金屬實驗中使用的水質中必須對其中金屬離子的控制非常強,因為多于離子間的導電作用或者反應都會使得最終的實驗產生失誤,導致實驗失敗。

     

    實驗室高精度顯微鏡


      
      在關于氧化鋅的實驗過程中,要觀察分子間的不同狀態改變,需要使用超高分辨率的電子顯微鏡,這種精密設備價格昂貴,與一般的實驗室電子顯微鏡不同,一般的電子顯微鏡可能放置所需要觀察的物質就可以,但是在超高分辨率的電子顯微鏡面前,這臺設備中放大的倍數很高,而且也并非暴露在外接下進行觀察,所以我們會將物質運送到儀器內部進行觀察實驗,那么就必須注意大顆粒物質的堵塞,以及運輸水質過硬造成的設備堵塞問題。


      
      超純水就是為了這類設備的使用而誕生的產物,超純水本身并不含有很多的物質,在將自來水進行多次處理后,將水中的大顆粒物質、金屬離子、有機物、膠體、微生物、病毒以及自來水中的余氯等都有效的去除掉,使水的本質展現在人們眼前,但是這種水并不能與空氣接觸,一旦與自然條件下的空氣接觸,空氣中的各種物質會進入水中,特別是空氣中的微顆粒物質,對于水質的直接影響很大,造成水質電阻率直線下降,所以在整個實驗過程基本都需要做到隔離外界對于水質的影響,才能使超純水的價值發揮到最大。


      
      氧化鋅(ZnO)作為一種寬禁帶半導體材料,由于其多態性和可調的電子光學性質,在量子點發光、自旋功能器件等核心技術領域具有廣泛應用。但是當ZnO尺寸接近其激子玻爾半徑(~2納米)時,由于量子限域效應導致其晶體結構及光電性能的變化,可能引起器件失效。然而,相關理論計算和實驗研究方面的機理研究一直存在較大分歧:盡管大量理論計算預測低維ZnO具有比纖鋅礦(WZ)結構更穩定的類石墨結構(h-MgO)或體心四方結構(BCT),但由于技術條件限制,實驗上一直未予驗證,同時其相變機理也還未完全厘清。

     

    超純水下金屬鋅


      
      在前期相關工作的基礎上(Nano Lett. 18: 4095 (2018);Phys. Rev. Mater. 2: 060402(R) (2018);ACS Appl. Energy Mater. 2: 7709 (2019);Microscopy 10.1093/jmicro/dfz038 (2019)(特邀綜述)),王建波課題組通過原子尺度原位技術首次觀察到低維 ZnO納米線(寬度約為2納米)在拉伸應力作用下從WZ到BCT再到h-MgO結構的原子尺度相變過程(如下圖)。在應力撤去時,該相變過程是可逆的。進一步基于第一性原理計算,揭示了尺寸、表面及應力對低維ZnO結構穩定性的影響機理。研究結果為理解量子限域的低維ZnO中不同晶體結構的穩定性及其相變機理提供重要的實驗依據和計算分析,可為實現相關體系的結構-性能調控提供參考。


      
      滲源超純水機廠家也非常希望看到國內的科學技術不斷的發展,水處理行業與國內各實驗室的研究有著密不可分的關系,很大程度成為了促進水處理行業發展的重要因素,同時科技的發展也同樣會使水處理技術得到更好的技術支持,這樣才能讓科技致富成為國內經濟支柱。

     

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