Mit der zunehmenden Industrialisierung und dem kontinuierlichen Anstieg der Schadstoffemissionen stellt organisches Abwasser eine ernsthafte Bedrohung für Ökosysteme und die menschliche Gesundheit dar. Statistiken zeigen, dass der Energieverbrauch für die industrielle Abwasserbehandlung 28 % des weltweiten Energieverbrauchs für die Wasseraufbereitung ausmacht. Die herkömmliche Fenton-Technologie leidet jedoch unter der Katalysatordeaktivierung, was zu einer geringen Behandlungseffizienz führt. Metallbasierte Katalysatoren in fortschrittlichen Oxidationsprozessen sind mit häufigen Engpässen konfrontiert: Der Redox-Zyklus kann nicht effektiv aufrechterhalten werden, Elektronentransferwege sind eingeschränkt, und traditionelle Herstellungsmethoden basieren auf hohen Temperaturen und hohem Druck mit Ausbeuten von nur 11–15 %. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, hat ein Forschungsteam von Technische Universität Dalian entwickelten einen Cu-C-Nanokatalysator durch gerichtete Kopplung von kommerzieller Zellulose mit Kupferionen mittels nasschemischer galvanischer Austauschmethode. Darüber hinaus etablierten sie ein neuartiges Abbausystem mit Zweikanal-Katalysemechanismus (Radikalweg + direkter Elektronentransfer) und breite pH-Anpassungsfähigkeit. Das Material erreichte einen Tetracyclin-Abbau von 65 % innerhalb von 5 Minuten (gegenüber

Die Grenzen des Bioprintings erweitern mit CIQTEK SEM Am Institut für Intelligente Medizin und Biomedizintechnik der Universität Ningbo befassen sich Forscher mit medizinischen Herausforderungen der realen Welt, indem sie Materialwissenschaft, Biologie, Medizin, Informationstechnologie und Ingenieurwesen miteinander verbinden. Das Institut hat sich schnell zu einem Zentrum für tragbare und ferngesteuerte Innovationen im Gesundheitswesen, fortschrittliche medizinische Bildgebung und intelligente Analyse entwickelt und zielt darauf ab, bahnbrechende Erkenntnisse aus dem Labor in die klinische Praxis umzusetzen. Kürzlich berichtete Dr. Lei Shao, stellvertretender Dekan des Instituts, über die Höhepunkte seiner Forschungsreise und wie CIQTEKs hochmodernes SEM treibt die Entdeckungen seines Teams voran. CIQTEK SEM am Institut für Intelligente Medizin und Biomedizintechnik der Universität Ningbo Die Zukunft drucken: Von Miniaturherzen bis zu Gefäßnetzwerken Seit 2016 ist Dr. Shao Pionierarbeit Bioproduktion und 3D-Biodruck , mit dem Ziel, lebendes, funktionelles Gewebe außerhalb des menschlichen Körpers zu konstruieren. Die Arbeit seines Teams umfasst 3D-gedruckte Miniaturherzen bis hin zu komplexen vaskularisierten Strukturen, mit Anwendungen im Arzneimittelscreening, der Krankheitsmodellierung und der regenerativen Medizin. Ein 3D-gedrucktes Miniaturherz Mit finanzieller Unterstützung der National Natural Science Foundation of China und lokaler Forschungseinrichtungen konnte sein Labor mehrere Durchbrüche erzielen: Intelligente Bioprinting-Strategien : Verwendung von Seilwickeleffekten in Flüssigkeiten mit koaxialem Bioprinting zur Herstellung von Mikrofasern mit kontrollierter Morphologie, wodurch die Schaffung vaskulärer Organoide ermöglicht wird. Kryokonservierbare Zellmikrofasern : Entwicklung standardisierter, skalierbarer und kryokonservierbarer zellulärer Mikrofasern durch koaxiales Bioprinting mit hohem Potenzial für 3D-Zellkulturen, Organoidherstellung, Arzneimittelscreening und Transplantation. Opfer-Biotinten : Drucken mesoskopischer poröser Netzwerke mithilfe von Opfer-Mikrogel-Biotinten, um Nährstoffpfade für eine effektive Sauerstoff-/Nährstoffzufuhr aufzubauen. Komplexe Gefäßsysteme : Aufbau komplexer Gefäßnetzwerke mit koaxialem Bioprinting bei gleichzeitiger Induktion der In-situ-Ablagerung von Endothelzellen, wodurch Herausforderungen bei der Vaskularisierung komplexer Strukturen gelöst werden. Anisotrope Gewebe : Erstellen anisotroper Gewebe mithilfe von scherorientierten Biotinten und Vorscherdruckverfahren. Konstrukte mit hoher Zelldichte : Vorschlag einer originellen Drucktechnik mit flüssigen Partikeln als Trägerbad für Biotinten mit hoher Zelldichte, mit der lebensechte bioaktive Gewebe erzielt und gleichzeitig der langjährige Kompromiss zwischen Druckbarkeit und Zelllebensfähigkeit beim extrusionsbasierten Biodruck überwunden werden kann. Diese Fortschritte ebnen den Weg für funktionelle, transplantierbare Gewebe und mögliche...

Kürzlich erzielte ein Team unter der Leitung von Wang Haomin vom Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology der Chinesischen Akademie der Wissenschaften bedeutende Fortschritte bei der Untersuchung des Magnetismus von Zickzack-Graphen-Nanobändern (zGNRs) mithilfe eines CIQTEK Raster-Stickstoffleerstellen-Mikroskop (SNVM) . Aufbauend auf früheren Forschungen ätzte das Team hexagonales Bornitrid (hBN) mit Metallpartikeln vor, um orientierte Atomgräben zu erzeugen. Anschließend verwendete es ein katalytisches CVD-Verfahren (Chemical Vapor Deposition), um chirale Graphen-Nanobänder in den Gräben kontrolliert herzustellen. Dadurch entstanden etwa 9 nm breite zGNR-Proben, eingebettet in das hBN-Gitter. Durch die Kombination von SNVM- und magnetischen Transportmessungen konnte das Team den intrinsischen Magnetismus experimentell direkt bestätigen. Diese bahnbrechende Entdeckung legt einen soliden Grundstein für die Entwicklung graphenbasierter Spinelektronik-Bauelemente. Die Forschungsergebnisse mit dem Titel „Signatures of magnetism in zigzag graphene nanoribbons embedded in a hexagonal boron nitride lattice“ wurden in der renommierten Fachzeitschrift „Signatures of magnetism in zigzag graphene nanoribbons embedded in a hexagonal boron nitride lattice“ veröffentlicht. "Naturmaterialien". Graphen ist ein einzigartiges zweidimensionales Material mit p-Orbitalelektronen, die sich grundlegend von den lokalisierten magnetischen Eigenschaften d/f-Orbitalelektronen in herkömmlichen magnetischen Materialien unterscheiden. Dies eröffnet neue Forschungsrichtungen für die Erforschung des reinen kohlenstoffbasierten Magnetismus. Zickzack-Graphen-Nanobänder (zGNRs), die möglicherweise einzigartige magnetische elektronische Zustände nahe dem Fermi-Niveau aufweisen, bergen vermutlich großes Potenzial im Bereich der Spinelektronik-Geräte. Die Erkennung des Magnetismus von zGNRs durch elektrische Transportmethoden ist jedoch mit zahlreichen Herausforderungen verbunden. Beispielsweise sind von unten nach oben zusammengesetzte Nanobänder oft zu kurz, um Geräte zuverlässig herzustellen. Darüber hinaus kann die hohe chemische Reaktivität der zGNR-Ränder zu Instabilität oder ungleichmäßiger Dotierung führen. Darüber hinaus kann die starke antiferromagnetische Kopplung der Randzustände in schmaleren zGNRs die elektrische Erkennung ihrer magnetischen Signale erschweren. Diese Faktoren erschweren die direkte Erkennung des Magnetismus in zGNRs. Im hBN-Gitter eingebettete zGNRs weisen eine höhere Kantenstabilität auf und verfügen über ein inhärentes elektrisches Feld, was ideale Bedingungen für die Erkennung des Magnetismus von zGNRs schafft. In der Studie verwendete das Team CIQTEK s Raumtemperatur-SNVM um die magnetischen Signale von zGNRs direkt bei Raumtemperatur zu beobachten. Abbildung 1: Magnetische Messung von zGNR eingebettet in ein hexagonales Bornitridgitter mit Scannen Stickstoffleerstellenmikroskop In Messungen des elektrischen Transports zeigten d...

„ CIQTEK Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop „Das System erfüllt weltweit führende Standards in allen wichtigen Spezifikationen, bietet eine lange Garantie und einen äußerst reaktionsschnellen Kundendienst. Nach zwei Jahren Nutzung sind wir überzeugt, dass das System dauerhaften wissenschaftlichen Wert und Leistung zu einem äußerst wettbewerbsfähigen Preis bietet.“ — Dr. Zhencheng Su, leitender Ingenieur und Leiter des Labors für Molekularbiologie, Institut für Angewandte Ökologie, Chinesische Akademie der Wissenschaften In Shenyang in der Provinz Liaoning steht ein renommiertes Forschungsinstitut, dessen Geschichte bis ins Jahr 1954 zurückreicht. In den letzten 70 Jahren hat es sich zu einem nationalen Zentrum der ökologischen Forschung entwickelt – dem Institut für Angewandte Ökologie (IAE) , Teil der Chinesische Akademie der Wissenschaften (CAS) Das Institut konzentriert sich auf Waldökologie, Bodenökologie und Umweltverschmutzungsökologie und leistet bedeutende Beiträge zur nationalen ökologischen Zivilisation. Im Jahr 2023, als sich das Institut einer kritischen Phase der Geräteaufrüstung näherte, traf es eine strategische Entscheidung, die nicht nur seinen Forschungsablauf umgestalten, sondern auch einen Modellfall für die Anwendung von CIQTEK Rasterelektronenmikroskope (REM) im Bereich Biologie . IAE CAS: Förderung der ökologischen Zivilisation durch Wissenschaft IAE CAS betreibt drei große Forschungszentren in Forstwirtschaft, Landwirtschaft und Umweltwissenschaften Dr. Su erinnert sich an die Entwicklung der gemeinsamen technischen Serviceplattformen des Instituts. Die im Jahr 2002 gegründete Molekularbiologisches Labor ist eine zentrale Einrichtung des Public Technology Center des IAE. In den letzten zwei Jahrzehnten hat das Labor über 100 große Allzweckgeräte im Wert von über 7 Millionen US-Dollar erworben. Es unterstützt die interne Forschung und bietet der Öffentlichkeit Testdienstleistungen an, darunter Isotopen- und Traceranalysen, die Identifizierung biologischer Strukturen, ökologische Spurenelementanalysen und molekularbiologische Dienstleistungen. Erschwingliche Brillanz: CIQTEK SEMs übertreffen die Erwartungen Für die biologische Forschung ist die Rasterelektronenmikroskopie unverzichtbar. „Unser Elektronenmikroskopielabor bearbeitet eine breite Palette biologischer Proben, darunter pflanzliche und tierische Gewebe, mikrobielle Zellen, Pilzsporen und Viren sowie Materialproben wie Mineralpartikel, Mikroplastik und Biokohle“, erklärte Dr. Su. Der FE-SEM ist in der Lage, hochdetaillierte 3D-Oberflächenstrukturen von Festkörperproben zu erzeugen. Mit einem Scanning-Transmissionsdetektor können auch innere Strukturen dünner Proben sichtbar gemacht werden. Darüber hinaus ermöglicht der eingebaute Hochleistungs-EDS (energiedispersive Röntgenspektroskopie) ermöglicht qualitative und semiquantitative Elementanalysen auf Probenoberflächen. Bis 2023 konnten ihre bisherigen SEMs (ein Umwelt-SEM und ein Tisch-SEM) die wachsende Nachfr...

Natrium-Ionen-Batterien (SIBs) gewinnen aufgrund des hohen Natriumgehalts der Erdkruste (2,6 % gegenüber 0,0065 % bei Lithium) als kostengünstige Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien an Bedeutung. Trotzdem weisen SIBs noch immer eine geringere Energiedichte auf, was den Bedarf an Elektrodenmaterialien mit hoher Kapazität unterstreicht. Hartkohlenstoff ist aufgrund seines geringen Natriumspeicherpotenzials und seiner hohen Kapazität ein starker Kandidat für SIB-Anoden. Faktoren wie die Mikrodomänenverteilung des Graphits, geschlossene Poren und Defektkonzentration wirken sich jedoch erheblich auf die anfängliche Coulomb-Effizienz (ICE) und die Stabilität aus. Modifikationsstrategien stoßen an Grenzen. Heteroatomdotierung kann die Kapazität erhöhen, aber die ICE senken. Herkömmliche CVD unterstützt die Bildung geschlossener Poren, hat aber den Nachteil einer langsamen Methanzersetzung, langer Zyklen und Defektbildung. Das Team von Professor Yan Yu an der University of Science and Technology of China (USTC) nutzte die CIQTEK Rasterelektronenmikroskop (REM) um die Morphologie verschiedener Hartkohlenstoffmaterialien zu untersuchen. Das Team entwickelte ein katalysatorgestütztes Verfahren zur chemischen Gasphasenabscheidung (CVD), um die CH₄-Zersetzung zu fördern und die Mikrostruktur von Hartkohlenstoff zu regulieren. Übergangsmetallkatalysatoren wie Fe, Co und Ni senkten effektiv die Energiebarriere für die CH₄-Zersetzung, wodurch die Effizienz verbessert und die Abscheidungszeit verkürzt wurde. Co und Ni neigten jedoch zu einer übermäßigen Graphitisierung des abgelagerten Kohlenstoffs und bildeten längliche, graphitartige Strukturen sowohl in Quer- als auch in Dickenrichtung, die die Speicherung und den Transport von Natriumionen behinderten. Im Gegensatz dazu erleichterte Fe eine entsprechende Kohlenstoffumlagerung, was zu einer optimierten Mikrostruktur mit weniger Defekten und gut entwickelten Graphitdomänen führte. Diese Optimierung reduzierte die irreversible Natriumspeicherung, verbesserte die anfängliche Coulomb-Effizienz (ICE) und erhöhte die Verfügbarkeit reversibler Na⁺-Speicherplätze. Die optimierte Hartkohlenstoffprobe (HC-2) erreichte eine beeindruckende reversible Kapazität von 457 mAh g⁻¹ und einen hohen ICE von 90,6 %. Darüber hinaus bestätigten In-situ-Röntgenbeugung (XRD) und In-situ-Raman-Spektroskopie einen Natriumspeichermechanismus basierend auf Adsorption, Interkalation und Porenfüllung. Die Studie wurde veröffentlicht in Fortschrittliche Funktionsmaterialien unter dem Titel: Katalysatorgestützte chemische Gasphasenabscheidung von Hartkohlenstoff mit zahlreichen geschlossenen Poren für Hochleistungs-Natrium-Ionen-Batterien. Wie in Abbildung 1a dargestellt, wurde der Hartkohlenstoff mittels katalysatorunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (CVD) synthetisiert, wobei handelsüblicher poröser Kohlenstoff als Vorläufer und Methan (CH₄) als Ausgangsgas verwendet wurden. Abbildung 1d zeigt die Adsorptionsenergien von CH₄ un...