同步辐射小角和广角X射线散射在高分子材料研究中的应用

同步辐射X射线散射是研究高分子材料不可替代的重要工具。第三代同步辐射光源—上海光源的成功建设,标志着我国进入国际先进光源俱乐部,为我国高分子材料研究大发展提供了一个契机。本文结合作者和国内外同行的工作,以具体案例的形式介绍了同步辐射小角和广角X射线散射在高分子材料研究中的一些应用,阐述了同步辐射高亮度原位在线研究高分子材料结构形成和演化动力学以及结构与性能关系的独特优势。同时介绍几种自主研制的原位装置和常用的X射线散射数据处理方法。希望本文能起到抛砖引玉的作用,吸引更多的高分子研究同行利用同步辐射开展研究。     

同步辐射在分子自组装研究中的应用

同步辐射是一种高亮度、高准直性、宽频谱的优质光源,其在物质原子或分子尺度的结构表征方面具有独特的优势。本文介绍了同步辐射在分子自组装研究中的一些应用,主要包括同步辐射X射线散射、时间分辨的小角X射线散射、时间分辨的X射线衍射、X射线精细结构谱,以及红外光谱,详细阐述了同步辐射X射线散射在层状结构、管状结构以及溶液中的组装体结构表征方面的应用。     

同步辐射光源及其有关化学方面的一些应用

一、引言同步辐射(Synchrotron Radiation)是高能物理研究的产物。同步辐射光源的出现,是近代科学发展史上的重大事件。十余年来,应用同步辐射光源业已取得大量的科技成果,而且越来越显示其巨大的生命力。它可与本世纪三十年代带电粒子加速器的出现而将核物理推向新的巅峰相媲美。由于同步辐射光源具有综合的优异特性,如今已成为多种学科的强有力的研     

同步辐射及相关核分析技术在纳米材料生物效应研究中的应用

伴随纳米技术的发展,纳米材料的生物效应研究成为热点,然而这一新兴的研究领域对传统的研究方法提出了挑战,其深入研究有赖于方法学的发展。同步辐射是具有高亮度、高准直、宽频谱等优异性质的光源,其在元素分析及物质原子或分子尺度的结构表征方面具有独特的优势。本文介绍了同步辐射及相关核分析技术,主要包括同步辐射X荧光分析、同步辐射X射线吸收光谱(扩展X射线吸收精细结构EXAFS,X射线吸收近边结构XANES)、同步辐射圆二色谱、电感耦合等离子体质谱、中子活化分析、同位素示踪技术等在纳米生物效应研究中的应用,结合本实验室以及国内外的研究工作详细阐述了基于同步辐射以及相关核分析方法应用于纳米材料表征及其在生物体内的定量、分布、结构分析等方面的最新进展。     

新一代同步辐射光源及其在化学领域中的应用

介绍了同步辐射光源的产生，特点，特别是新一代同步辐射光源建设的重要意义。文中进一步讨论了同步辐射光源在化学诸多领域中，特别是在分析化学，药物化学，分子催化以及结构和材料化学中的应用。     

大科学装置同步辐射光源在生命分析化学中的应用

大科学装置的建设和水平是一个国家科技发展程度的标志. 同步辐射装置是一种先进的多学科交叉的高端大科学研究设施, 作为独特的宽光谱高亮度光源, 同步辐射光源提供了其他光源所无法比拟的优势. 我国迄今已建成的最大的大科学装置—— 上海光源的建立和应用是新中国成立60年来的重大成就之一, 标志着我国在建设国际先进水平的大型科学实验装置方面具备了高水平的技术和集成与创新的能力, 已进入国际先进行列. 本文侧重介绍同步辐射光源在生命分析化学领域中的巨大作用, 并以上海光源为例介绍同步辐射光源装置的发展和应用状况, 旨在唤起和推动我国分析化学家的高度重视, 并充分利用我国这一先进的大型科学装置, 将生命分析化学的研究推进到一个崭新的、更高的层次.     

基于同步辐射光源研究水热合成纳米氧化物的生长机理

纳米氧化物的可控制备是提高其应用性能的前提条件。水热反应目前被广泛用于制备纳米氧化物材料,然而由于水热反应是在密闭环境中进行,很难研究前驱体的溶解过程,溶解后在溶液中的配位情况、晶体成核、生长过程以及形成的中间相,因此,难以实现材料的目标制备。同步辐射具有高强度、高亮度、高准直、宽频谱等诸多优点,通过设计和构建特殊的反应装置,可以应用同步辐射光源原位研究纳米氧化物在水热条件下的生长过程。本文结合本课题组及国际的研究工作介绍了原位反应装置的设计原则,以及基于同步辐射光源的原位X射线衍射(XRD)、X射线吸收精细结构谱(XAFS)和小角X射线散射(SAXS)研究纳米氧化物水热生长机理的最新进展,并展望了其发展趋势。     

同步辐射X射线成像技术在纳米探针细胞成像中的应用

纳米探针在肿瘤的高灵敏成像和高效治疗可视化方面具有重要的应用前景.通过细胞原位成像技术揭示纳米探针与细胞间的相互作用将为其临床应用奠定生物学基础.同步辐射X射线成像技术是研究纳米探针细胞原位摄取、胞内代谢及构效关系的重要方法.本文系统总结了基于同步辐射光源X射线成像技术在纳米探针细胞原位成像方面的研究进展,包括纳米探针的细胞原位成像、亚细胞结构原位成像、细胞原位价态分析、细胞原位定量成像以及细胞原位三维成像.此外,本文还对可用于纳米探针细胞成像的X射线成像技术的发展趋势进行了探讨.     

X射线荧光光谱分析

作为《分析试验室》定期评述“X射线荧光光谱分析”系列评论第八篇,本文收集国内学者在1998年7月至2000年6月期间公开发表在国内外期刊和国际会议文集上的129篇论文,并对此期间对我国X射线荧光光谱分析的概况、发展和国际上的地位进行了讲述,内容包括仪器及维修、基体校正、数据处理方法、谱分析方法的研究、标样及样品制备、全反射X射线荧光光谱、同步辐射光源X射线荧光光谱、粒子激发X射线发射、X射线荧光光谱分析方法研究及其应用。     

X射线吸收精细结构技术在高分子及相关材料中的应用

高分子材料由于其优异的物理和化学性能应用范围非常广泛,而同步辐射光源的发展大大提高了X射线吸收精细结构(XAFS)技术的使用.本文介绍了XAFS包括扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)和X射线吸收近边结构(XANES)的实验原理和实验手段,综述了同行利用XAFS技术在常见高分子、有机金属高分子、钯掺杂高分子、离聚物及碳基材料等高分子领域的结构研究进展,展示了XAFS技术在高分子及其相关材料领域的重要作用和分析方法,体现了XAFS技术的优势和特点,并对XAFS技术在高分子及相关材料方面的应用进行了展望.随着同步辐射技术的发展和提高,XAFS技术在高分子领域的应用将会进一步拓展和提升.     

粉末X射线衍射结构分析的进展

粉末X射线衍射结构分析自Rietveld 1967. 1969年在中子粉末衍射结构分析中问世后,又经Wiles and Young 1981、1982年介绍到X射线衍射技术中来,近几年来取得了显著的进展。特特是同步辐射光源的建成和应用,取得了和单晶结构分析几乎同样等级的拟合程度和极为相似的结构参数。本文就近几年来粉末X射线衍射对晶体结构分析方面的进展进行综述,着重讨论Bragg衍射的峰形函数,择优取向校正和光学系统改善等方面对结构精化的影响,介绍在某些方面中的应用。     

LLSXF胶片对软X射线的宽容度测量

X射线胶片是电磁内爆模拟技术研究(Z-pinch)中辐射图像记录的重要媒质.本文针对Z-pinch辐射特性,采用特殊方法制备了兼具大的高感颗粒、略小的中感颗粒和更小的低感颗粒的氯-溴-碘化银微晶乳剂,并使各不同粒径微晶具有特定的晶型和分布几率,调控涂布工艺参数,得到分辨率较高、宽容度大的软X射线胶片(LLSXF).利用北京同步辐射装置作光源,测试了该胶片的宽容度值,并分析了影响宽容度的因素.     

氮杂酞菁铜aza-CuPc的合成与晶体结构

本文报道在固相条件下合成氮杂酞菁铜原料, 借助同步辐射光源进行单晶结构测试, 通过物理方法获得了其单晶结构数据.     

基于大科学装置的空间金属组学和单细胞/单颗粒金属组学

金属组学是综合研究生命体内（(特别是细胞内）)自由或络合的全部金属原子的分布、含量、化学种态及其功能的一门学科,而大科学装置为金属组学研究提供了强有力的工具。本综述本文首先介绍了金属组学发展简史,然后介绍了基于大科学装置的同步辐射技术、中子技术、质子技术及缪子技术等,最后概述了基于大科学装置的空间金属组学、单细胞/单颗粒金属组学的应用示例。基于大科学装置的中子活化技术（NAA）NAA、X-射线荧光光谱（XRF）以及质子激发X射线谱（PIXE ）等技术是开展非原位空间金属组学研究的有力手段,而XRF、PIXE以及缪子X射线荧光谱（MXA）为开展原位空间金属组学提供了有力工具,特别是基于XRF的技术,其空间分辨率可低至10 nm级别,是开展原位单细胞/单颗粒金属组学的利器。 新一代同步辐射光源、质子源及缪子源将为空间金属组学、特别是时空金属组学研究提供更强有力工具。     

高分辨脉冲场致电离光电子谱

本文介绍高分辨光电子谱的发展概况, 简要说明阈值光电子谱和脉冲场致电离光电子谱的工作原理及研究进展, 着重阐述了用同步辐射光源获得高分辨光电子谱的最新研究结果。     

同步辐射红外光谱技术在生物医用领域的应用

同步辐射作为一种新型红外光源,具有光谱宽、亮度高、分辨率高的特性,在生命科学领域具有广泛的应用。随着同步红外显微镜成像技术的不断发展,同步辐射红外光谱技术可以在原位探测亚细胞级别的生物化学变化,并保留细胞的生命特征。通过对蛋白质、核酸、磷脂等成分的定性和定量分析,可以了解骨细胞、神经细胞的病变,癌变细胞的活动情况以及植物细胞的营养状况等。同时,同步辐射红外光谱技术的应用范围正在不断扩展,其在药物释放的检测和生物化学过程的监控等方面也具有相当的应用前景。此外,在生物分子的分子间振动能级所处的远红外区,同步辐射红外光谱相比于常规红外光谱具有较高的信噪比。     

同步辐射技术在大气科学领域的研究进展

作为新颖和独特的大型仪器,同步辐射装置正在越来越多地被应用到大气和环境科学的研究中。本文介绍了基于同步辐射的探测技术的理论原理、关键技术以及近期的主要研究成果。涉及的同步辐射技术包括:常压X射线光电子能谱(APXPS)、近边X射线吸收精细结构(NEXAFS)和扫描透射X射线显微镜(STXM)。本文按实验类型进行了分类,即APXPS实验、流体束实验和STXM实验。主要内容包括:(1)冰表面;(2)盐表面;(3)酸性溶液;(4)有机溶液;(5)盐溶液;(6)臭氧分解;(7)黑碳;(8)冰核;(9)吸湿性;(10)反应机理。同步辐射设施的发展为气溶胶科学和大气异相化学的研究提供了强大的工具。可以预见越来越多的重要大气过程和机制将通过基于同步辐射的研究所揭示,而这也将体现同步辐射装置在大气和环境领域的巨大潜力和价值。     

石墨烯纳米带生产新工艺开发成功使其规模化工业生产成为可能

据法国国家科学研究院11月19日消息,一支由美国佐治亚理工学院、法国国家科学研究中心、法国SOLEIL同步辐射光源、法国洛林大学让.拉穆尔研究所和格勒诺布尔尼尔研究所的科研人员组成的团队,历经8年的合作研究,成功开发出生产石墨烯纳米带的新技术。石墨烯独特的物理特性令其     

铂单原子催化剂同步辐射X射线吸收谱的研究进展

相比于传统块体材料, 铂单原子催化剂(Pt SACs)具有接近100%的贵金属利用率、 优异的催化活性和均一的反应位点等优势, 近年来逐渐成为催化研究的前沿之一. 高度分散的Pt原子与载体之间的界面相互作用很大程度上决定了Pt SACs的物理和化学性能. 因此, 建立金属-载体相互作用与性能之间的内在关联机制, 对于单原子催化剂的优化设计至关重要. 得益于同步辐射光源高亮度、 高准直性和宽波谱的优势, X射线吸收谱技术在鉴别单原子催化剂的电子结构和局域配位方面的成果显著. 本文综合评述了Pt SACs X射线吸收谱的研究进展, 重点介绍了Pt与金属氧化物、 金属、 纳米碳和多孔有机框架等载体之间独特的相互作用， 以及其对性能的影响机制, 并对未来同步辐射新技术在Pt SACs的高分辨解析方面的前景进行了展望.     

半导体硅材料中掺杂元素锗的SRXRF微区分析研究

本文研究了同步辐射Ｘ射线微荧光分析法对半导体材料硅单晶中掺杂元素Ｇｅ的微区分析。利用同步辐射光源的优越性和微区扫描装置获得了清晰的掺杂元素Ｇｅ的二维分布图。实验结果表明，同步辐射Ｘ射线微荧光分析法对样品无导电性要求，可以成为对半导体材料硅单晶样品准确地进行大面积扫描微区测定的手段。对掺杂元素Ｇｅ在硅单晶生长过程中的分布行为和均匀性研究表明，在硅单晶生长的初始阶段由于小平面效应导致了掺杂元素径向分布