XRD流通式毛細玻璃管(雙漏斗/兩端開口型),核心是可連續通液/通氣、實時原位XRD表征,適配粉末、膠體、溶液、氣固反應體系,廣泛用于材料、能源、催化、環境、制藥等領域。
一、原位動態過程監測(最核心應用)
催化反應原位追蹤:在管式反應器中通入反應氣/液,實時監測催化劑晶相、物相、晶格參數隨溫度、壓力、氣氛的變化,用于多相催化、電催化、光催化機理研究。
溶液/膠體晶化與相變:連續通液,原位觀察晶體成核、生長、溶解、相變(如MOF、鈣鈦礦、納米晶、水合物),適合同步輻射時間分辨XRD。
水合/碳化/氧化還原:水泥水化、碳酸鹽碳化、金屬氧化物還原/氧化、鋰電材料脫嵌鋰等氣液固界面反應的實時結構解析。
高溫高壓原位:配合加熱/加壓裝置,在200℃+、200bar+條件下做原位XRD,用于地質模擬、超臨界流體、高壓合成。
二、微量/空氣敏感樣品表征
微量樣品測試:幾十微克級樣品即可裝樣,適合珍貴材料、合成產物、微區樣品(如µ?XRD)。
空氣/水敏感樣品:密封流通體系隔絕氧氣、水汽,適配鋰電電極、金屬有機框架、有機晶體、活潑金屬粉末等。
消除擇優取向:毛細管旋轉+Debye?Scherrer透射幾何,大幅降低粉末擇優取向,提升定量Rietveld精修可靠性。
三、材料科學與基礎研究
粉末XRD常規分析:無機/有機粉末、礦物、陶瓷、金屬粉末的物相鑒定、晶粒尺寸、微觀應變、晶格常數。
小角/廣角X射線散射(SAXS/WAXS):結合流通池,研究納米結構、介孔材料、高分子、液晶、膠體的尺寸與聚集態演化。
單晶/多晶生長監控:液流中晶體生長的原位結構監測,用于晶體工程與材料設計。
四、能源與環境領域
鋰電/鈉電/固態電池:電極材料(層狀氧化物、磷酸鐵鋰、硫化物)在充放電過程中的結構演變、相變、體積效應。
燃料電池/電解水:催化劑(Pt基、鈣鈦礦、尖晶石)在工作氣氛下的結構穩定性與活性關聯。
環境礦物與污染物:土壤、沉積物、大氣顆粒物的物相分析,以及吸附/降解過程的原位監測。
五、制藥與精細化工
藥物多晶型研究:API多晶型、共晶、溶劑化物的原位篩選與穩定性評估,符合藥品質控要求。
結晶過程優化:藥物、精細化學品的連續結晶工藝監控,用于工藝放大與質量控制。
六、同步輻射專用場景
高通量組合化學:多通道流通毛細管并行測試,快速篩選材料體系。
時間分辨超快過程:毫秒?秒級時間分辨,捕捉快速相變、反應中間態。
一句話總結:流通式毛細玻璃管是原位、動態、微量、敏感樣品XRD表征的核心容器,尤其適合需要連續通流、控溫控壓的反應與過程研究。
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