응용

최근에는 수소 에너지 및 탄소 포집 및 활용 관련 산업이 많은 관심과 발전을 이루고 있으며, 특히 수소 저장 및 CO 2  포집 및 전환 및 활용 관련 산업이 주목받고 있습니다. H 2 , CO 2 및 기타 가스 저장 및 분리 물질 에 대한 연구는 관련 산업 발전을 촉진하는 열쇠입니다.   최근 산동대학교 Cheng Xingxing 교수팀은 Tetragonum officinale(TO)로부터 3차원 네트워크 구조를 갖는 바이오매스 셀룰로오스 탄소 에어로겔을 합성하고 KOH 활성화를 통해 탄소 에어로겔의 에너지 저장 성능을 더욱 강화했습니다. TO 셀룰로오스 탄소 에어로겔의 특징은 다음과 같습니다. 경량(3.65 mg/cm 3 ), 초소수성 및 넓은 비표면적(1840 cm 2 /g)을 제공합니다. 우수한 미세 다공성 부피와 풍부한 작용기로 인해 TO 탄소 에어로겔은 다양한 응용 분야에서 다기능 흡착재로 사용될 수 있습니다.  이 물질은 실온에서 수소 저장 용량 0.6wt%, CO 2 흡착 용량 16mmol/g, o-자일렌 123.31mg/g, o-디클로로벤젠 흡착 용량 124.57mg/g을 보유합니다 . 저비용, 환경 친화적인 다기능 TO 셀룰로오스 탄소 에어로겔은 수소 저장, 탄소 격리 및 다이옥신 제거와 같은 다양한 응용 분야에 유망합니다. 이 연구는 에너지 저장 및 환경 보호 산업에서 널리 사용될 수 있는 재생 가능한 바이오매스 자원으로부터 고성능 기능성 탄소 재료의 지속 가능한 설계 및 제조를 위한 새롭고 효과적인 접근 방식을 제공합니다. 이 연구의 제목은 "흡착 응용 분야를 위한 장티푸스의 다기능 탄소 에어로겔: 수소 저장, CO 2  포집 및 VOC 제거"입니다. Removal'은 에너지 저널에 게재되었습니다.     CIQTEK EASY-V 제품 라인이 연구에 사용되었습니다.       TO 셀룰로오스 탄소 에어로겔의 제조 절차에 대한 개략도.     또한, 기체분리재료 연구 방향으로는 창저우대학교 런수시우(Ren Xiuxiu) 교수팀이 H 2  고유의 2차원(2D) 이황화몰리브덴(MoS 2 )을 도핑해 H 2 분리용 복합막을 제조하는데 성공했다 . 졸-겔 방법을 사용하여 1,2-비스(트리에톡시실릴)에탄(BTESE)에서 파생된 접목된 미세다공성 유기실리카 네트워크에 결합되었습니다.  연구 결과는 Industrial & Engineering Chemistry Research 저널에 " 효율적인 H 2 분리를 위해 유기실리카 막에 삽입된 층류 MoS 2 나노시트 "라는 제목으로 게재되었습니다  . 반대 ζ 전위로 인해 가수분해 중합 반응에 의해 생성된 BTESE 졸과 MoS 2 나노시트는 라멜라 경계 결함 없이 연속적인 표면을 형성하였으며, MoS 2 함량  이 증가함에 따라 BTESE 분리막의  H 2 투과도는 1.85 ~ 2.89 × 10 -7  mol·m -2  s -  범위에서 전반적으로 증가하는 경향을 보였다. 1  Pa -1 (552 ~ 864 GPU)로, 이는 BTESE 막(491 GPU)의 원래 H 2 투과율  보다 높았으며  , 또한  최적화된 MoS 2 /BTESE 막의 H 2 /N 2 선택도는 100 °C는 129로 원래의 BTESE 막인 17보다 훨씬 높았습니다. 이는 BTESE와 MoS 2 나노 시트의 시너지 효과에 기인하며, 흡착  등온선 테스트, 확산 계수 및 에너지 계산을 통해 비다공성 MoS 2 는  BTESE 네트워크의 밀도를 증가시켜 N 2 의 통과를 방지하는 반면, MoS 2 의 하전 가장자리에서의 우수한 흡착은  H 2 의 흡착을 촉진하여 투과성과 선택성이 모두 그에 따라 향상되어 재료의 우수한 H 2  분리 능력. 한편, 이 접근법은 수소 분리를 위한 새로운 메커니즘도 제공합니다.     가스 분리를 ​​위한 MoS 2 /BTESE 네트워크의 도식적 원리. [삼]     CIQTEK 고압가스 흡착 특성화 기술     산동대학교: 가스 저장 응용   셀룰로오스 카본 에어로겔(CA)의 수소 저장 용량은 다음 (a) 그림과 같습니다. KOH에 의해 활성화된 후 CA의 수소저장용량이 크게 증가한 것을 확인할 수 있다. CA-KOH1과 CA-KOH2의 수소저장용량은 유사하며, 둘 다 상온, 80bar 수소압에서 0.61wt%를 나타냈다. . 다음 (b) 그림은 수소흡착에 대한 Langmuir 선형 적합도를 보여주며, R 2  가 80%보다 큰 것을 알 수 있어 Langmuir 등온선의 적용성을 검증하고, 끓는점 이상의 수소분자가 흡착제는 CA의 단일 층에 물리적으로 흡착되며 흡착제의 비표면적은 수소 흡착 성능에 영향을 미치는 중요한 매개 변수 중 하나입니다. 또한 이 소재는 80Bar에서 여전히 선형적인 증가 추세를 보이며, 이는 표면 적용 범위가 아직 포화 상태에 도달하지 않았음을 나타냅니다.     (a) 실온에서 활성화된 CA의 수소 등온선 곡선. (b) 수소 저장 – Langmuir 선형 피팅 곡선. [2]     25°C 및 30Bar에서 이산화탄소를 흡착하는 CA 재료의 능력은 아래와 같습니다. 압력이 증가함에 따라 unKOH로 활성화된 CA 물질의 흡착 용량은 2.2mmol/g으로 증가한 후 변화 없이 유지되었습니다. KOH가 활성화된 CA-KOH2 시료는 0.5bar의 저압에서 2.14mmol/g의 흡착능을 보였으며, 이는 고압에서 16mmol/g까지 증가할 수 있어 KOH가 활성화한 바이오매스가 효과적인 흡착능임을 시사한다. 고품질의 CO2 흡착제 개발방법. CA-KOH2를 제외한 모든 시료에서 흡착 안정기가 관찰되었으며, 이는 시료 표면의 포화 흡착을 나타냅니다. 마찬가지로, Langmuir 등온선의 선형 적합도는 다음 (b) 그림에서 볼 수 있듯이 95% 이상으로...

수세기 동안 인류는 자기와 그와 관련된 현상을 쉬지 않고 탐구해 왔습니다. 전자기학과 양자역학 초기에는 자석이 철을 끌어당기는 것과 새, 물고기, 곤충이 수천 마일 떨어진 목적지 사이를 이동할 수 있는 능력을 상상하기가 어려웠습니다. 자기 기원. 이러한 자기 특성은 전자만큼 널리 퍼져 있는 기본 입자의 이동 전하와 스핀에서 비롯됩니다.    2차원 자성 재료는 큰 관심을 끄는 연구 핫스팟이 되었으며 새로운 광전자 장치 및 스핀트로닉스 장치에 중요한 응용 분야가 있는 스핀트로닉스 장치 개발의 새로운 방향을 제시합니다. 최근 Physics Letters 2021, No. 12에서는 2D 자성 재료에 대한 특집을 발표하여 다양한 관점에서 2D 자성 재료의 이론 및 실험 진행 과정을 설명했습니다.    몇 개의 원자 두께에 불과한 2차원 자성 재료는 매우 작은 실리콘 전자 장치용 기판을 제공할 수 있습니다. 이 놀라운 물질은 반 데르 발스 힘, 즉 분자간 힘에 의해 서로 쌓인 초박형 층 쌍으로 구성되며, 층 내의 원자는 화학 결합으로 연결됩니다. 원자 단위로 두껍지만 자기, 전기, 역학, 광학 측면에서 물리적, 화학적 특성을 그대로 유지합니다.     2차원 자성 재료 https://phys.org/news/2018-10-flexy-Flat-function-magnets.html에서 참조된 이미지   흥미로운 비유를 사용하자면, 2차원 자성 물질의 각 전자는 북극과 남극이 있는 작은 나침반과 같으며 이러한 "나침반 바늘"의 방향에 따라 자화 강도가 결정됩니다. 이러한 미소한 "나침반 바늘"이 자발적으로 정렬되면 자기 시퀀스가 ​​물질의 기본 위상을 구성하여 발전기 및 모터, 자기 저항 메모리 및 광학 장벽과 같은 많은 기능 장치를 준비할 수 있습니다. 이 놀라운 특성은 2차원 자성 물질도 뜨겁게 만들었습니다. 집적 회로 제조 공정은 현재 개선되고 있지만 장치가 축소됨에 따라 양자 효과로 인해 이미 제한을 받고 있습니다. 마이크로일렉트로닉스 산업은 낮은 신뢰성과 높은 전력 소모 등 병목 현상에 직면했고, 50년 가까이 지속된 무어의 법칙(무어의 법칙: 집적 회로에 수용할 수 있는 트랜지스터의 수는 약 2배)에도 어려움을 겪었다. 18개월마다). 향후 자기 센서, 랜덤 메모리 등 새로운 스핀트로닉스 소자 분야에 2차원 자성 재료를 사용할 수 있다면 집적회로 성능의 병목 현상을 해소할 수도 있을 것이다.    우리는 이미 자기 반 데르 발스 결정이 특수한 자기전기 효과를 가지고 있다는 것을 알고 있으므로 정량적 자기 연구는 2차원 자기 재료 연구에서 필수적인 단계입니다. 그러나 나노 규모에서 이러한 자석의 자기 반응에 대한 정량적 실험 연구는 여전히 매우 부족합니다. 일부 기존 연구에서는 미크론 규모에서 결정 자성을 검출할 수 있다고 보고했지만, 이러한 기술은 아직 자화에 대한 정량적 정보를 제공하지 못할 뿐만 아니라 초박막 시료를 방해하는 자기 신호를 방해하기 쉽습니다. 따라서 검출 기술의 업데이트는 나노 규모에서 재료의 자기 특성을 조사하기 위한 매우 시급한 과제입니다.    이러한 과제를 해결하기 위해 CIQTEK 는 다이아몬드 NV 센터 및 AFM 스캐닝 이미징 기술을 기반으로 하는 스캐닝 NV 현미경인 QDAFM(Quantum Diamond Atomic Force Microscope)이라는 새로운  양자 정밀 측정을 제공합니다. 다이아몬드의 질소 공극(NV) 중심 결함의 스핀을 양자 조작하고 판독함으로써 자기 특성의 정량적 비파괴 이미징을 얻을 수 있습니다. 나노미터 규모의 높은 공간 분해능과 개별 스핀의 매우 높은 감지 감도를 통해 반데르발스 자석의 주요 자기 특성을 정량적으로 감지하고 자화, 국부적 결함 및 자기에 대한 높은 공간 분해능 자기 이미징을 수행하는 데 사용할 수 있습니다. 도메인. 비침습적이며 넓은 온도 영역을 포괄하고 자기장 측정 범위가 넓다는 고유한 장점이 있습니다. 양자 과학, 화학, 재료 과학은 물론 생물학 및 의학 연구 분야에 폭넓게 적용됩니다.   2차원 크롬 요오드화물의 자화 다이어그램 단일 스핀 현미경을 사용하여 나노 규모에서 2D 재료의 자성을 조사한 이미지  (Science, 2019, DOI: 10.1126/science.aav6926)   다음에서는   나노 자기 공명 영상, 초전도 자기 공명 영상, 세포 현장 영상 및 위상학적 자기 구조 특성화에 QDAFM의 구체적인 응용을 소개합니다.     CIQTEK 양자 다이아몬드 원자현미경 ( 대기 버전과 극저온 버전)   01 나노자기공명영상 자성 재료의 경우 정적 스핀 분포를 결정하는 것은 응집 물질 물리학에서 중요한 문제이자 새로운 자기 장치 연구의 핵심입니다. QDAFM은 비침습성, 넓은 온도 영역 범위, 넓은 자기장 측정 범위 등 고유한 장점을 갖춘 높은 공간 분해능 자기 이미징을 가능하게 하는 새로운 방법을 제공합니다.   블록형 자기 도메인 벽 이미징 Tetienne, JPet al. 에서 참조된 이미지입니다  . 나노자기측정법을 스캔하여 밝혀진 초박형 강자성체의 도메인 벽 특성. 네이처 커뮤니케이션즈6, 6733(2015)   02 초전도 자기공명영상 초전도체와 소용돌이에 대한 미시적 연구는 초전도 메커니즘을 이해하는 데 중요한 정보를 제공할 수 있습니다. 저온에서 작동하는 QDAFM을 사용하면 초전도체의 자기 소용돌이에 대한 정량적 이미징 연구가 수행될 수 있으며 수많은 저온 응축 물질 시스템의 자기 측정으로 확장될 수 있습니다.   단일 자기 소용돌이의 가짜 장의 정량적 이미징 Thiel, L.et al. 극저온 양자 자력계를 사용한 정량적 나노 규모 소용돌이 이미징 에서 참조된 이미지  . 자연나노기술 11,677-681 (2016).   03 세포 In Situ 이미징  세포 내에서 나노 규모의 분자 이미징을 달성하는 것은 생물학적 ...

반강자성 물질이란?   그림 1: 반강자성체의 자기 모멘트 배열   철의 일반적인 특성은 강자성, 강유전성, 강탄성입니다. 두 가지 이상의 철 특성을 동시에 갖는 재료를 다강성 재료라고 합니다. 다강체는 일반적으로 강한 철 결합 특성을 가지고 있습니다. 즉, 재료의 한 철 특성은 다른 철 특성을 조절할 수 있습니다. 예를 들어 인가된 전기장을 사용하여 재료의 강유전성 특성을 조절하여 재료의 강자성 특성에 영향을 줄 수 있습니다. 이러한 다강성 물질은 차세대 전자 스핀 소자가 될 것으로 기대된다. 그 중 반강자성 물질은 인가된 자기장에 대해 우수한 견고성을 나타내기 때문에 널리 연구되어 왔습니다.   반강자성(antiferromagnetism)은 자기 모멘트가 반평행 엇갈린 순서로 배열되고 거시적인 순 자기 모멘트를 나타내지 않는 재료의 자기 특성입니다. 이 자기적으로 정렬된 상태를 반강자성이라고 합니다. 반강자성 물질 내부에서는 인접한 원자가 전자의 스핀이 반대 방향이 되는 경향이 있어 자기장이 생성되지 않습니다. 반강자성 물질은 상대적으로 흔하지 않으며 산화제1철, 망간철 합금, 니켈 합금, 희토류 합금, 희토류 붕소화물 등과 같이 대부분 저온에서만 존재합니다. 그러나 다음과 같이 상온에서 반강자성 물질도 있습니다. 현재 뜨거운 연구가 진행되고 있는 BiFeO3.   반강자성 재료의 응용 전망 반강자성에 대한 지식은 주로 중성자 산란 기술의 발달로 인해 물질의 스핀 배열을 "볼" 수 있고 이를 통해 반강자성의 존재를 확인할 수 있게 되었습니다. 아마도 노벨 물리학상은 연구자들이 반강자성 물질에 집중하도록 영감을 주었고, 반강자성의 가치는 점차적으로 탐구되었습니다.   반강자성 물질은 이온화 및 자기장 간섭에 덜 민감하며 일반적인 강자성 물질보다 몇 배 더 높은 고유진동수 및 상태 전이 주파수를 갖습니다. 반도체의 반강자성 정렬은 강자성 정렬보다 더 쉽게 관찰됩니다. 이러한 장점으로 인해 반강자성 재료는 스핀트로닉스에 매력적인 재료가 됩니다.   차세대 자기 랜덤 액세스 메모리는 전기적 방법을 사용하여 강자성체에 정보를 쓰고 읽습니다. 이는 강자성체의 내성을 감소시키고 안정적인 데이터 저장에 도움이 되지 않으며, 강자성체 재료의 표유 장은 고도로 통합되는 데 심각한 장애물이 될 수 있습니다. 추억. 대조적으로, 반강자성체는 순 자화가 0이고 표유 자기장을 생성하지 않으며 외부 자기장에 둔감합니다. 따라서 반강자성체 기반 메모리는 강자성 메모리 문제를 완벽하게 해결해 매우 매력적인 잠재적 메모리 소재가 된다.     그림 2: 자기 랜덤 액세스 메모리(인터넷에서 가져온 이미지)   반강자성 도메인 관찰 반강자성 영역에 대한 연구는 관찰 기술과 분리될 수 없습니다. 자구를 관찰하는 일반적인 수단은 자기력 현미경(MFM)으로, 이는 원자간력 현미경 기술을 사용하여 자기 바늘 끝을 사용하여 샘플 표면에 자기장력을 기록합니다. X선의 흡수율이 시료의 자기장을 반영할 수 있다는 원리에 기초한 X선 현미경 검사법 및 자기광학 Kerr 효과를 사용하여 자화 분포를 측정하는 자기광학 Kerr 현미경(Moke). 각 이미징 방법의 기술이 완벽하게 개발되었음에도 불구하고 이러한 수단은 약한 반강자성 자성으로 인해 단일 스핀 감지에 도달하기에는 감도 측면에서 부족하고 반강자성체의 자구 구조를 관찰하기 어렵습니다.   최근 몇 년 동안 다이아몬드의 특별한 결함 구조인 NV(Nitrogen-Vacancy) 센터가 많은 연구자들의 관심을 끌었습니다. NV 센터 스캐닝 프로브 현미경은 다이아몬드의 NV 센터를 AFM 프로브 팁에 통합하고 AFM 스캐닝 기술을 결합하여 샘플 표면의 자구 결과를 얻습니다. 이는 높은 감도(1 T/ Hz1/2), 공간 분해능(10nm) 및 비침습성. 분해능(10 nm) 및 비침습성.   비스무트 페라이트 BiFeO3(BFO)는 약한 강자성을 동반한 강유전성 및 반강자성을 갖는 다강자성 재료 부류에 속하며, 다강자성 재료 연구에서 현재 핫스팟 중 하나입니다. 고해상도 중성자 회절 연구에 따르면 BFO는 64nm 주기의 공간 자기 구조를 가지고 있는 것으로 나타났습니다. 2017년에 I. Gross et al. NV 중심 스캐닝 프로브 현미경을 사용하여 실온에서 BFO 필름의 반강자성 시퀀스를 관찰했으며, 실험 결과는 그림 3과 같이 약 70nm 주기의 스핀 진자 자기 구조를 관찰했습니다.   그림 3: I. Gross 등이 관찰한 BFO 주기 자기 구조. NV 센터 스캐닝 프로브 현미경을 사용하여 (이미지 출처: I.Gross et al. 단일 스핀 자력계를 사용한 비공선형 반강자성 질서의 실제 공간 이미징, Nature, 2017, 549:252)   그림 4: F. Aurore 등의 NV 중심 스캐닝 프로브 현미경을 사용하여 반강자성 구조 및 스커미온 관찰. (이미지 출처: F. Aurore 등. 단일 스핀 완화법을 통한 비공선형 반강자성 텍스처 이미징, Nature communications, 2012, 12:767)   또한 2021년에는 F. Aurore et al. 유사하게 그림 4와 같이 합성 반강자성체의 자구 벽 및 스커미온과 같은 자기 구조를 관찰하기 위해 NV 중심 스캐닝 프로브 현미경을 사용했습니다. 이 실험 결과는 NV 중심 스캐닝 프로브 현미경 기술이 다른 반강자성체에도 확장될 수 있음을 시사합니다. , 자기 국부 스핀파를 연구할 수 있는 새로운 기회를 제공합니다.     그림 5: CuMnAs 반강자성 도메인에 대한 NV 중심 스캐닝 프로브 현미경 연구 ( 이미지 출처 : MS Wörnle et al. 반강자성 도메인의 전류 유도 단편화 arXiv:2019, 1912.05287)   MS Wörnle은 NV 중심 스캐닝 프로브 현미경을 사용하여 CuMnAs 반강자성 도메인의 구조적 구성에 대한 전류 펄스의 영향을 연구했으며, 이는 큰 저항 변화가 전류 펄스 기록에 의해 유도된 자기 도메인의 나노 ...

2022년 1월, CIQTEK-QOILTECH에서 제공한 CatLiD-I 675 근접 비트 후속 측정 시스템은 Ordos의 Yishaan 경사면과 Jinxi 굴곡 습곡대 사이의 전이 위치에 위치한 Linxingzhong 가스전에서 성공적인 운영을 달성했습니다. 관계자들이 잘 인정한 유역입니다. 이 유정의 대상층 솔기의 상부와 하부의 암석은 주로 이암과 탄소질 이암입니다. 석탄층은 깊은 깊이에 묻혀 있으며 주변 유정에 대한 참조 데이터가 적습니다. 탄층 부분은 벽 붕괴 및 우물 누출, 다운홀 막힘 시추, 매설 시추 및 기타 복잡한 사고가 발생하기 쉽습니다. 또한 착륙 전진으로 인해 우물 경사 조정이 큽니다. CIQTEK-QOILTECH CatLiD-I 675 근거리 비트는 2208m에서 픽업되었으며 재테스트 곡선은 상부 장비와 일치하여 정확한 착륙 지점을 제공하기 위한 안내 데이터를 제공했습니다.     착지 시 탄층의 전진으로 인해 탄층의 바닥까지 궤적이 내려가며, 니어 비트의 감마 곡선은 위에서 아래까지 탄층의 완전한 곡선 패턴을 측정하여 이를 제공합니다. 나중에 석탄층 내부의 시추공 궤적 위치를 판단하는 기초가 됩니다. 드릴링 시 니어 비트의 감마 곡선 변화는 고해상도로 명확하며 탄층 안팎 및 탄층 내부의 위치를 ​​정확하게 판단합니다. 석탄층의 맥석 값의 정확한 변화는 궤적의 위치를 ​​효과적으로 결정하여 시추공 궤적의 드릴링 발생률과 부드러움을 향상시킬 수 있습니다.     이 유정의 서비스 구간은 2208-3208m이며 누적 길이는 1000m이고 시추 발생률은 91.7%입니다. 누적 다운홀 시간 168시간, 순수 드릴링 53.5시간, 평균 기계적 드릴링 속도 18.69m/h로 드릴링 주기를 대폭 단축하여 완료 깊이까지 드릴링하는 여행! CIQTEK-QOILTECH 현장 직원과 관련 팀이 협력하여 시추주기를 단축하고 시추 발생률을 높이고 위험을 줄였으며 마침내 모두로부터 높은 평가를 받았습니다! CIQTEK-QOILTECH CatLiD-I 675 근접 비트 측정 시스템은 완벽한 완성입니다.