质子耦合电子转移取得重大进展

核心结论 自然界中效率最高的能量传输过程之一,首次被科学家以极高分辨率清晰捕捉。由美国能源部太平洋西北国家实验室领衔、联合SLAC国家加速器实验室及多所大学的研究团队,在光照射触发分子反应之后,成功拍摄下带电粒子协同运动的系列快照。相关成果发表于《自然·通讯》,不仅深化了人类对基础化学反应的理解,也有望推动更高效液流电池、燃料电池与催化剂的诞生。 研究详情 这项研究的主角,是正电荷质子与负电荷电子的协同运动,科学上称为质子耦合电子转移。这种能量转移在自然界中极为高效:植物正是借助类似机制,把阳光转化为可储存的化学能。当电子与质子同步移动时,分子可以跳过那些原本需要额外能量的中间步骤,令反应既更快又更省能。 团队把超快X射线光谱、X射线散射与先进计算机模拟熔于一炉,第一次在具备结构分辨能力的前提下,展示了一个分子在获得质子时,其电子结构如何在特定位置发生改变,而周围的水环......阅读全文

质子耦合电子转移取得重大进展

核心结论 自然界中效率最高的能量传输过程之一,首次被科学家以极高分辨率清晰捕捉。由美国能源部太平洋西北国家实验室领衔、联合SLAC国家加速器实验室及多所大学的研究团队,在光照射触发分子反应之后,成功拍摄下带电粒子协同运动的系列快照。相关成果发表于《自然·通讯》,不仅深化了人类

质子激发X射线荧光分析的X-射线谱

  在质子X 射线荧光分析中所测得的X 射线谱是由连续本底谱和特征X 射线谱合成的叠加谱。样品中一般含有多种元素,各元素都发射一组特征X 射线谱,能量相同或相近的谱峰叠加在一起,直观辨认谱峰相当困难,需要通过复杂的数学处理来分解X 射线谱。解谱包括本底的扣除、谱的平滑处理、找峰和定峰位、求峰的半高宽

能量色散X射线荧光光谱技术

  能量色散X射线荧光光谱采用脉冲高度分析器将不同能量的脉冲分开并测量。能量色散X射线荧光光谱仪可分为具有高分辨率的光谱仪,分辨率较低的便携式光谱仪,和介于两者之间的台式光谱仪。高分辨率光谱仪通常采用液氮冷却的半导体探测器,如Si(Li)和高纯锗探测器等。低分辨便携式光谱仪常常采用正比计数器或闪烁计

质子激发X射线荧光分析的非真空分析技术

  质子X 射线荧光分析一般在真空中照射样品(称作真空分析或内束技术),但也发展了一种非真空分析技术(或称外束技术),即将质子束从真空室中引出,在空气(或氦气)中轰击样品。真空分析可能引起厚样品积累正电荷(质子电荷)而吸引周围电子,造成本底增高。非真空分析由于样品周围空气电离而有导电性,可消除电荷积

溴基多电子转移液流电池新体系研究取得进展

溴基液流电池依赖于溴离子(Br-)与溴单质(Br2)的氧化还原反应,具有资源丰富、电极电势高、溶解度高等优势。然而,在充电过程中产生的Br2会对电池材料造成腐蚀,降低电池循环寿命。这对电池材料的耐腐蚀性提出了更高要求,进一步推高了电池成本。传统溴络合剂在一定程度上可缓解这种腐蚀问题,但其形成的分相结

软X射线源上X射线能谱与X射线能量的测量

本文介绍了国内首次利用针孔透射光栅谱仪对金属等离子体Z箍缩X射线源能谱的测量结果及数据处理方法。同时用量热计对该源的单脉冲X射线能量进行了测量并讨论了其结果。

能量色散X射线荧光光谱技术简介

  能量色散X射线荧光光谱采用脉冲高度分析器将不同能量的脉冲分开并测量。能量色散X射线荧光光谱仪可分为具有高分辨率的光谱仪,分辨率较低的便携式光谱仪,和介于两者之间的台式光谱仪。高分辨率光谱仪通常采用液氮冷却的半导体探测器,如Si(Li)和高纯锗探测器等。低分辨便携式光谱仪常常采用正比计数器或闪烁计

单波长能量色散X射线荧光分析技术

  单波长能量色散X射线荧光分析技术(Monochromatic Excitation Beam Energy Dispersive X-Ray Fluorescence),就是依靠双曲面弯晶、二次靶或者多层膜弯晶等技术,将X射线管出射谱中的单一能量衍射聚焦到样品一点,激发样品中元素荧光,这样极大降

质子激发X射线荧光分析的简介

  利用原子受质子激发后产生的特征 X射线的能量和强度来进行物质定性和定量分析的方法。简称质子 X射线荧光分析,英文缩写为PIXE。质子X 射线荧光分析是20 世纪70 年代发展起来的一种多元素微量分析技术,其分析灵敏度可达10-16 克,相对灵敏度可达10-6~10-7 克/克。原则上可分析原子序

给液流电池加点“料”-电池能量密度大幅提升

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/505992.shtm水系液流电池由于能量和功率彼此独立、安全性高和储能规模可调等特点,在大规模储能领域极具应用前景。然而活性物质在水中存在溶解度极限,制约着水系液流电池的能量密度,因此水系液流电池的产业化

能量色散X射线荧光光谱技术基本介绍

  能量色散X射线荧光光谱采用脉冲高度分析器将不同能量的脉冲分开并测量。能量色散X射线荧光光谱仪可分为具有高分辨率的光谱仪,分辨率较低的便携式光谱仪,和介于两者之间的台式光谱仪。高分辨率光谱仪通常采用液氮冷却的半导体探测器,如Si(Li)和高纯锗探测器等。低分辨便携式光谱仪常常采用正比计数器或闪烁计

质子激发X射线荧光分析的实验装置

  质子X 射线荧光分析的主要实验装置包括:  ①加速器,一般用质子静电加速器,选用能量为1~3 兆电子伏的质子,在此能量范围内,质子激发X射线的产额高,灵敏度高;质子的能量再高时,将会引起许多核反应,使本底增大;能量再低时,质子的穿透能力下降,只能用于表面分析。②靶室(或称散射室),是分析样品放置

简述质子激发X射线荧光分析的原理

  基本原理是用高速质子照射样品,质子与样品中的原子发生库仑散射。原子内层电子按一定几率被撞出内壳层,留下空穴,较外层电子向这个空穴跃迁时发射出特征X 射线。用探测仪器探测和记录这些特征X 射线谱,根据特征X 射线的能量可定性地判断样品中所含元素的种类,根据谱线的强度可计算出所测元素的含量。

质子穿梭能量转移将改变整个能源材料行业

电子与质子的运动在生命系统与工程材料中常常协同运作。最熟悉的例子是“质子耦合电子转移(PCET)”——它在生物能量学、细胞呼吸、光合作用与固氮中扮演核心角色,也影响了众多用于能量转换与存储的人工材料的设计。在此基础上,中科院大连化学物理研究所吴凯丰教授团队报告了一种此前未知的新机制。该团队在《自然·

能量色散X射线荧光光谱仪技术原理

能量色散X射线荧光光谱仪主要由激发、色散、探测、记录及数据处理等单元组成。激发单元的作用是产生初级X射线。它由高压发生器和X光管组成。后者功率较大,用水和油同时冷却。色散单元的作用是分出想要波长的X射线。它由样品室、狭缝、测角仪、分析晶体等部分组成。 能量色散X射线荧光光谱仪技术原理能量色散X射线荧

能量弥散X射线荧光光谱分析技术介绍

  能量弥散X射线荧光(EDXRF)光谱分析技术主要基于两点:一是其简便性,二是它非常适用于现场手持测试。 每个EDXRF光谱分析系统通常包含三个主要部分: 激发源、一台光谱仪或检测器以及一个数据收集或处理器。与波长色散X射线荧光光谱分析系统相比,EDXRF光谱分析系统具有以下特点:操作简单、分析进

锌碘单液流电池能量密度大幅提高

  记者从中科院大连化学物理研究所获悉,该所储能技术研究部李先锋研究员、张华民研究员领导研究团队创新性地提出锌碘单液流电池的概念,实现锌碘单液流中电解液的利用率达到近100%,进而大幅提高了电池的能量密度。研究成果在线发表于《能源环境科学》上。  大规模储能技术是实现可再生能源大规模利用的关键技术,

什么是​质子溶剂?

质子溶剂(protic solvent)含有-OH,-NH2,如甲醇,会与亲核试剂产生氢键,使亲核试剂溶剂化。 非质子溶剂又称质子惰性溶剂,在反应体系中不能给出质子的溶剂都可以称为非质子溶剂。

大规模储能技术:锌碘单液流电池能量密度大幅提高

  从中科院大连化学物理研究所获悉,该所储能技术研究部李先锋研究员、张华民研究员领导研究团队创新性地提出锌碘单液流电池的概念,实现锌碘单液流中电解液的利用率达到近100%,进而大幅提高了电池的能量密度。研究成果在线发表于《能源环境科学》上。图片来源于网络  大规模储能技术是实现可再生能源大规模利用的

X射线光电子谱

凯.西格班(Kai Manne Borje Siegbahn,1918- )一直从事核能谱的研究。20世纪50年代,他和同事们用双聚焦磁式能谱仪研究放射性能谱。当时,往往会因为回旋加速器的原因不得不停下来等待放射性样品。能否用一种更容易掌握的代用品来激发放射性辐射呢?凯.西格班设想用X射线管使材料发

质子自旋耦合的原因

在外磁场的作用下,质子是会自旋的,自旋的质子会产生一个小的磁矩,通过成键价电子的传递,对邻近的质子产生影响。质子的自旋有两种取向,假如外界磁场感应强度为自旋时与外磁场取顺向排列的质子,使受它作用的邻近质子感受到的总磁感应 强度为B0+B',自旋时与外磁场取逆向排列的质子,使邻近的质子感受到的

大连化物所:基于碘元素的多电子转移高能量密度水系电池

  近日,中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部研究员李先锋团队与催化基础国家重点实验室纳米与界面催化研究中心研究员傅强团队合作,在卤素水系电池研究方面取得进展,开发了基于溴和碘元素的多电子转移正极,其比容量超过840安时/升,在全电池测试中正极侧能量密度超过1200瓦时/升。  能量密度和安全

X射线衍射的技术在锂电池行业应用

X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)技术在锂电行业应用极其广泛,尤其对于正极材料物相的研究。XRD可用于测试和分析材料的晶体结构和物相组成,是一种强大的非破坏性测试。

什么是能量转换

能量的存在有很多种形式:动能,内能,势能,等等当能量从一种形式变成另一种形式时,我们说能量发生了转换。譬如球从高处落下,球静止于高空时,具有重力势能,落下的过程中,重力势能减少,动能增加,我们说这是重力势能转化为动能。又如双手摩擦,会发热。我们手的机械能转化为内能。能量转换包括两种:转化和转移。如两

什么是能量转换

能量的存在有很多种形式:动能,内能,势能,等等当能量从一种形式变成另一种形式时,我们说能量发生了转换。譬如球从高处落下,球静止于高空时,具有重力势能,落下的过程中,重力势能减少,动能增加,我们说这是重力势能转化为动能。又如双手摩擦,会发热。我们手的机械能转化为内能。能量转换包括两种:转化和转移。如两

非质子溶剂的分类

按其与溶质的相互作用关系可分为:偶极非质子溶剂和惰性溶剂。此类溶剂可分为:非质子非极性溶剂,如苯、乙醚、四氯化碳等;非质子极性溶剂,如二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、丙酮、DMI等,因为非质子极性溶剂的分子具有极性,所以对溶质分子会有影响,产生溶剂化效应。

什么是​非质子溶剂?

非质子极性溶剂,如乙腈(CH3CN),二甲基甲酰胺(DMF),DMI,二甲基亚砜(DMSO),六甲基磷酰三胺(HMPA)等。非质子极性溶剂能使阳离子,特别是金属阳离子溶剂化。同时,也由于此类溶剂中溶剂本身不易给出质子,又有很强的溶解能力(氯化铬,氯化锌,氯化锰,氯化钾等无机盐可以溶解在乙腈,DMSO

电子探针X射线显微分析仪的特征X射线和吸收电子

  特征X射线  高能电子入射到样品时,样品中元素的原子内壳层(如K、L壳层) 处于激发态原子较外层电子将迅速跃迁到有空位的内壳层,以填补空位降低原子系统的总能量,并以特征X射线释放出多余的能量。  吸收电子  入射电子与样品相互作用后,能量耗尽的电子称吸收电子。吸收电子的信号强度与背散射电子的信号

能量色散X射线荧光光谱仪

在20世纪80年代初,EDXRF谱仪主要有:①液氮冷却的Si(Li)半导体探测器与X射线管及高压电源组成的谱仪; ②非色散型可携式谱仪,它主要由封闭式正比计数器和放射性核素源组成,通常一次仅能测定1~2个元素。EDXRF谱仪由于仪器性能的改善现在测定元素已由Na扩展到F,甚至可检出C; 可携式XRF

关于X射线的波长和能量的相关介绍

  1、X射线的波长  元素的原子受到高能辐射激发而引起内层电子的跃迁,同时发射出具有一定特殊性波长的X射线,根据莫斯莱定律,荧光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关,其数学关系如下:  λ=K(Z− s) −2  式中K和S是常数。  2、X射线的能量  而根据量子理论,X射线可以看成由一种量子或