原位表征技术在锂硫电池机理研究中的应用

商用锂离子电池的低能量密度已经无法满足电动汽车和电子设备迅速发展的需求,锂硫电池作为一种高能量密度、绿色环保且成本低廉的储能器件,已经成为储能领域的重要议题。然而,氧化还原动力学缓慢、穿梭效应严重、电解液耗竭以及锂负极的降解等问题依然阻碍着锂硫电池商业化的脚步。研究锂硫电池系统内各部件的基本反应机制对于解决以上问题,并进一步提高电池的整体性能至关重要。原位表征技术可用于锂硫电池充放电过程中各部件结构变化与反应进程的实时观察与研究,对锂硫电池机理的揭示有望从材料设计层面大幅提升电池整体性能。本文通过对近期研究工作进行总结,介绍了锂硫电池在提高循环寿命和高能量密度上遇到的瓶颈性问题,简述了原位拉曼光谱、原位透射电镜、原位共振非弹性X射线散射、原位红外光谱和原位核磁共振光谱等原位表征技术在锂硫电池中的应用。并结合锂硫电池涉及的氧化还原反应、多硫化物溶解、电解液对多硫化物的抑制以及锂负极降解等具体环节,重点分析了原位表征技术在这些具体环节中监测多硫化物转化过程和探究锂硫电池内部反应机理方面的研究进展,指出了原位表征技术在促进锂硫电池机理理解方面的重要作用。

市政给排水施工中管网缺陷管段非开挖原位固化修复技术研究

常规的管网缺陷管段非开挖原位固化修复技术主要使用点状紫外光修复法封闭排水管孔,易受管段扎头口径变化影响,导致部分缺陷修复异常,本文研究一种新的市政给排水施工中管网缺陷管段非开挖原位固化修复技术。实例分析结果表明,设计的市政给排水施工中管网缺陷管段非开挖原位固化修复技术的修复效果较好,具有可靠性,有一定的应用价值,能够为降低市政给排水管网运行风险作出一定贡献。

扫描电镜下页岩微观断裂原位观测与变形表征

为定量化获取页岩微观裂纹萌生、连接过程中的变形量,从而揭示页岩微观裂纹的变形、演化规律及破裂机理。本研究探索并对比了基于页岩表面天然斑点、表面光刻处理、表面金属纳米颗粒处理的微观DIC应变表征方法,研究了微观裂纹萌生、扩展中的变形演化过程。得出结论如下:(1)3种表面处理方法均可实现DIC变形表征,利用页岩表面天然斑点较为简单、方便,但无法在高放大倍数下进行变形表征;光刻处理相对廉价,对页岩物理力学性质不产生影响,但最小散斑尺寸为2μm,且光刻胶不随页岩的微小破裂而破裂,易遮挡微观裂纹;表面金属纳米颗粒处理所形成散斑较为精细、散斑尺寸可人为控制,DIC变形表征较为准确,但页岩需经过300℃处理,可能影响页岩物理力学性质。(2)非连续裂纹的萌生、连接是微观裂纹扩展的重要形式,非连续裂纹形成前存在非连续应变集中现象。非连续裂纹具有层级展布特征,这可能是微观裂纹曲折复杂的原因;(3)相互连接的非连续裂纹形成主裂纹,未与主裂纹连接的非连续裂纹由于应力释放而闭合,形成分支裂纹。本研究为页岩微观变形演化表征提供了新的技术手段与研究思路,同时也为微观裂纹扩展规律及非连续裂纹形成演化研究提供了试验证据。

锂电池原位与非原位表征技术研究

锂电池的电化学性能与电子及离子在体相与界面的输运、反应、储存行为有关.从原子尺度到宏观尺度,对电池材料在平衡态与非平衡态过程的电子结构、晶体结构、微观形貌、化学组成、物理性质的演化研究对于理解锂离子电池中各类构效关系至关重要,这需要综合多种原位与非原位表征技术.目前,基础研究处于前沿的发达国家在这些方面取得了卓有成效的进展.本文简介了中国科学院物理研究所近年来通过国内外合作,采用原位X射线衍射(in-situ XRD)、原位X射线吸收谱(in-situ XAS)、准原位/原位扫描电镜(quasi/in-situ SEM)、球差校正扫描透射电镜(HAADF/ABF-STEM)、扫描力曲线(Force-Curve)、中子衍射(Neutron Diffraction)、热重-差示扫描量热-质谱联用(TG-DSC-MS)、表面增强拉曼(SERS)等技术研究锂离子电池电极材料结构演化方面的进展,并对未来锂离子电池研究中先进表征技术的发展进行了简要的探讨.

非开挖修复工艺紫外光原位固化法的工程应用

紫外光原位固化法(UV-CIPP)采用牵拉的方式将浸渍光引发树脂的软管置入待修复管道内,通过紫外光固化后形成新的管道内衬。案例结合广东省顺德区某合流管网一期修复工程,详细介绍了UV-CIPP工艺的技术原理、技术优势、施工工艺流程、管道预处理,施工质量控制等,以期为后续非开挖修复工程在城镇排水管网里的应用提供指引和参考。

原位表征技术在水系有机液流电池中的研究进展

水系有机液流电池因活性分子结构和性质可调,低成本等潜在的优势近些年来受到研究者的广泛关注。水系有机液流电池面临着活性分子种类繁多,分子的电化学反应机理不明确,且分子的稳定性较差、副反应较多等问题。原位表征技术特别是原位谱学技术对解析水系有机液流电池中有机活性分子的电化学反应过程、机理以及优化电池的内部结构至关重要。本文综述了近些年来水系有机液流电池中原位谱学表征技术的研究进展,着重介绍了原位核磁共振波谱对于分子在电化学反应过程中结构演变的揭示作用、红外光谱原位表征分子与水的分子间氢键作用和电池充放电过程中分子结构变化、原位紫外光谱观测分子信号的周期性变化来确定其分子电化学反应的稳定性以及利用原位电子顺磁共振波谱来确定自由基浓度和反应速率常数等一系列原位光谱应用技术。另外,通过多种原位表征手段的联用,有望实现功能互补,从而更全面深入地了解电池的电化学反应机理、电池运行状态以及活性物质在电极表面的反应过程。

CIPP非开挖地下管道原位加固施工技术研究

非开挖地下管道原位加固施工技术在市政工程建设中可以根据施工环境选择替代传统的开挖更换钢管保护方法,且效果良好.结合工程实例,主要介绍了在老城区避免开挖原道路对污水管道进行内部预加固的施工方法,采用"封堵、导流-井室通风-管道内部清理-拉入防护底膜-拉入玻璃纤维内衬软管-软管充气加压及拉入紫外光灯-紫外光固化-固化完成-接口处理-CCTV检测-竣工验收"的工艺流程,可为类似工程提供参考.

原位反应增容技术制备非卤阻燃聚丙烯的研究

以多聚磷酸铵 (APP)和三聚氰胺 (MEL)为主阻燃剂 ,采用原位反应增容技术制备了非卤阻燃聚丙烯 ,从阻燃性能的角度对该有机膨胀型阻燃体系进行了优化探讨 ,并对原位反应的引发体系进行了初步筛选。结果表明 ,BPO和DCP体系都能引发原位反应 ,而且当阻燃母粒中m (APP) /m (MEL)为 5 /1、每 10 0g聚丙烯加入 15g季戊四醇时 ,可制得氧指数达 2 9%以上的非卤阻燃聚丙烯。

引物原位标记技术快速诊断精子染色体非整倍性

目的:探索应用引物原位标记技术分析精子染色体非整倍性的可靠性。方法:采用3mol/LNaOH溶液对精子标本进行快速而有效的预处理,此步骤能够对精子细胞核同时进行去浓缩和变性,分析正常男性的8份精液标本的17条染色体和性染色体的非整倍性。结果:二体频率为0.28%至0.36%,染色体间在二体频率上无显著差异,但是21号染色体的不分离频率比其它染色体要高。结论:引物原位标记技术是一种简便、快速、经济的精子染色体非整倍性分析方法,具有较强的敏感性和特异性。

纳米材料蛋白冠的非原位和原位表征技术研究进展

对动态蛋白冠的形成过程、组成及其表征技术研究进展进行了综述,讨论了传统非原位分析技术在蛋白冠表征中的应用情况及原位分析技术在复杂环境中表征蛋白冠的最新发展情况,并对蛋白质表征技术研究中可能面临的挑战和未来的发展前景进行了展望,合理的动力学模型有助于研究蛋白冠的形成及生物学效应,目前对蛋白冠性质的分析表征主要是在体外进行,开发合适的体内蛋白冠表征技术是未来研究的重点。

同一细胞非放射性双原位杂交信号显示技术

目的 :探讨同一细胞内双原位杂交信号的显示技术。方法 :以地高辛标记的polβ探针加生物素标记的表皮生长因子受体 (EGFR)探针或生物素标记的wtp5 3探针对人食管癌Eca 10 9细胞同时进行原位杂交后 ,以anti Dig AP孵育 ,以AP Red为底物显色 ,杂交信号呈桔红色或桔黄色细颗粒。继之以SA AP孵育后以NBT/BCIP底物显色 ,杂交信号呈蓝紫色颗粒。结果 :在同一细胞内可见桔黄色和蓝紫色颗粒双杂交信号。结论 :应用非放射性双杂交信号的原位杂交技术可观察单个细胞内

荧光原位杂交技术检测不育男性精子染色体非整倍体

目的 :检测不育男性与正常男性的精子染色体非整倍体之间的差异 ,为宫腔内人工授精提供指导。方法 :1 2例不育患者 ,其中 1 0例为少、弱、畸精症患者 ( A组 ) ,2例精子数接近正常 ( B组 ) ,2例正常健康的献精者作为对照 ( C组 ) ,选用 X、Y和 1 8号染色体探针进行荧光原位杂交 ( FISH)检测精子的非整倍体。结果 :B组精子 X、Y、和 1 8号染色体的二体频率分别为 0 .3 0 %、0 .3 0 % ,与 C组 ( 0 .1 5%、0 % )相比差别无显著性 ;A组的X、Y和 1 8号染色体二体率分别为 1 .1 3 %、0 .96 % ,缺体率为 1 .1 3 %和 1 .6 % ,与其他两组相比 ,差别有显著性 ( P<0 .0 5)。估算 A组总的非整倍体率为 42 .44 % ,与 B组 6 .0 5%及 C组的 2 .59%比较 ,差别有显著性 ( P<0 .0 5)。结论 :不育男性精子的染色体非整倍体显著高于正常 ,对少、弱、畸精症患者的精液标本可进行洗涤优化处理后行宫腔内人工授精 ,达到助孕。

荧光原位杂交技术在快速产前诊断胎儿染色体非整倍体中的应用

目的 探讨荧光原位杂交技术（FISH）在快速产前诊断胎儿染色体非整倍体中的临床应用。方法选用13、21、18、X、Y特异性探针对126例孕11~32周具有产前诊断指征的孕妇的绒毛（10例）、羊水（82例）和脐血（34例）细胞进行分析,并同时进行细胞培养,对染色体核型分析结果进行对照。结果 126例标本的FISH检测均成功。检出核型与传统细胞染色体核型分析结果一致：正常核型121例;异常核型5例,其中2例21-三体,1例18-三体,2例45,X（Turner综合征）。结论 FISH可对胎儿绒毛、羊水、脐血的常见染色体非整倍体作出快速、准确的产前诊断,可减轻孕妇等待产前诊断结果的焦虑心理,有较好的临床应用价值。

荧光原位杂交技术在非整倍体快速产前诊断中的临床应用

荧光原位杂交技术（fluorescentinsituhy—bridization，FISH）是20世纪80年代发展起来的一种集分子生物学、细胞遗传学及免疫学为一体的新技术。在基础生物学领域和临床研究如：染色体疾病产前诊断、实体瘤特异性染色体数目异常、

城区排水管道非开挖修复施工的技术要点及质量控制

紫外光原位固化修复工艺作为一种比较成熟、高效的管道非开挖修复技术,近年来得到了大力的推行和应用。结合深圳市宝安区2019年全面消除黑臭水体工程排水管道修复实践,以上星南路Y28-Y29井段管道修复施工为例,对紫外光原位固化修复的施工工艺流程、施工技术、验收及质量控制进行了初步探讨,该排水管道非开挖修复施工取得了良好的经济效益和社会效益,以期为同类型管道修复工程提供参考。

先进表征技术在锆合金显微组织研究中的应用进展

锆合金具有良好的核性能、力学性能和加工性能,是一种重要的结构材料,在核工业、航空航天和医疗设备等领域中应用前景广泛。深入了解锆合金显微组织对于掌握其性能和性质至关重要,其显微组织(如第二相、氧化膜、氢化物等)在加工和服役过程中的演变规律及对性能影响正得到材料科学、核工程领域研究者的广泛关注。先进表征技术,如电子显微分析技术、电子探针显微技术、原位表征技术及原子探针分析技术等已被应用于锆合金显微组织研究。电子显微分析技术,可对锆合金包壳的第二相、氢化物和氧化膜的显微组织特征进行表征,为锆合金包壳材料性能的优化改进提供支持。电子探针显微技术(EPMA)是高分辨率显微技术,可对锆合金的微观结构及表面特征进行分析。原位表征技术,包括透射电子显微镜原位辐照技术、原位电化学阻抗谱技术、原位拉伸实验和原位拉曼光谱。透射电子显微镜原位辐照技术,可用于研究锆合金在辐照条件下的行为及辐照引起的微观结构变化;原位电化学阻抗谱技术,可用于研究锆合金在腐蚀过程中的阻抗模量及氧化膜厚度的变化;原位拉伸实验,可实时观察锆合金的变形行为;原位拉曼光谱,可用于检测锆合金成分及结构的变化。原子探针分析技术,可对锆合金中元素偏聚现象、氧化过程、氢的分布及纳米尺度下原子分布情况的表征。综述了先进表征技术在锆合金微观组织研究中的应用进展及存在的问题,展望了锆合金显微组织的未来研究方向。本研究为深入了解锆合金的微观结构提供了参考,深化了对锆合金组织结构及性能的认识。

动态现场原位(operando)表征技术在多相催化反应中的应用与进展

动态现场原位(operando)表征是在接近过程工业反应条件下,揭示催化反应机理及工业催化剂结构演变的新兴动态结构解析技术。本文综述了operando表征技术在多相催化反应中的应用及发展趋势,从operando红外、operando拉曼、operando X射线衍射、operando穆斯堡尔谱、operando X射线吸收谱及operando X射线光电子能谱6个方面概述了operando技术的最新进展。此外,还介绍了正在兴起的operando联用技术,该技术综合多种operando技术为一体,能够在反应过程中对催化剂的结构全貌进行深度表征,实现工业催化剂的理性设计,将成为未来多相催化研究的重要手段。然而,目前operando技术的时间分辨率和空间分辨率仍需进一步提升,其巨大潜力依然有待开发。

原位表征技术在全固态锂电池中的应用

近年来,可移动消费电子与电动汽车等产业发展迅速,迫切需要发展高能量密度与高安全稳定性的锂电池,以提高这些设备的长续航与长期稳定运行的能力.这使得全固态锂电池极具潜力,并获得迅速发展.然而,高性能全固态锂电池的发展需要对其充放电机制与性能衰减机理等有深入的认识,对电池内部及界面的微观结构、物相组成、化学成分及局域化学环境等动态演变规律有系统深入的理解.基于此,本文总结归纳了典型原位表征技术,包括原位显微技术(原位扫描电子显微镜(SEM),原位透射电子显微镜(TEM))、原位X射线技术(原位X射线衍射(XRD)、原位X射线光电子能谱(XPS)、原位近边结构X射线吸收光谱(XANES)、原位X射线层析成像等)、原位中子技术(原位中子衍射(ND)、原位中子深度剖析(NDP))以及原位波谱技术(原位拉曼光谱、原位核磁共振(NMR)与原位核磁共振成像(MRI))等的基本原理、功能、及其应用于研究固态锂电池中电极材料与界面在服役状态下、真实电化学过程中的动态过程与失效机制的代表性研究进展,并对未来先进原位表征技术在全固态锂电池研究中的应用进行了探讨和展望.

用于酸性析氧反应研究的原位表征技术

质子交换膜(PEM)水电解的阳极催化剂需要耐受强酸性环境以及析氧反应(OER)条件下的高氧化电位。为了加深对酸性介质中OER过程的理解以开发具有更好稳定性与更高活性的电催化剂,研究和发展原位表征技术显得尤为重要。该综述介绍了几种用于酸性OER研究的原位表征技术,包括:原位X射线光电子能谱技术、原位X射线吸收谱技术、原位X射线衍射/散射技术、原位电化学红外技术、原位电化学拉曼技术、原位电感耦合等离子体-质谱技术、微分电化学质谱/在线电化学质谱技术、电化学石英微晶天平技术。重点讨论了这些技术的原位装置设计以及它们在酸性OER研究领域的具体应用。最后总结了这些技术的特征,并指出用于酸性OER的原位表征技术的发展之有待解决的问题,即新技术的研发与原位技术间的联用、原位装置的改进及时空分辨率的提高。

基于荧光原位杂交(FISH)与免疫组化技术(IHC)在非小细胞肺癌中的应用探究

目的探究在非小细胞肺癌检测中基于荧光原位杂交(FISH)与免疫组化技术(IHC)的应用效果。方法从2019年2月至2020年2月本院收治的非小细胞肺癌患者中选出53例为研究对象,分别利用FISH和IHC技术,对其石蜡组织标本进行EGFR基因表达检测,对比分析检测结果。结果FISH检测EGFR基因表达阳性率为75.47%,IHC检测为79.25%,差异无统计学意义(P > 0.05)。结论基于荧光原位杂交(FISH)与免疫组化技术(IHC)可以互相补充,为非小细胞肺癌患者治疗中酪氨酸激酶抑制剂的使用,以及疗效预测提供指导意见。