平行实验、超声传感和拉曼集成增强动态气相吸附

表面测量系统自五十多年前首次开发该技术以来，一直处于动态蒸汽吸附(DVS)领域的前沿。他们最近引进的创新包括便于平行实验的仪器，用于直接测量蒸汽浓度的超声波传感器和用于观察相变的集成拉曼光谱。

AZoM采访了表面测量系统的产品经理Vladimir Martis，介绍了他们为分布式测量系统科学家提供的新工具，以及他们的仪器将带来的新突破。

自25年前发明以来，DVS技术是如何进步的?

虽然重量蒸汽吸附（DVS）已经发生了两十年来，但继续开发，以便跟上材料的先进表征的新研究趋势。欧洲杯足球竞彩

DVS的最新发展集中在硬件和软件组件的增强，以支持实时数据收集，具有优越的质量，在广泛的温度和分压范围内的水或有机蒸气。

我们在SMS自豪地只使用高质量的组件(如316不锈钢，Viton, Kalrez)在我们的重力蒸气吸附分析仪的建设。水分，气体，有机蒸汽(或两者的组合)控制和测量非常高的准确性，再现性和可重复性的精密硬件配置。

超平衡是任何重力测量技术的核心，并提供极低的峰值到峰值噪声和长期基线稳定性。内部先进的DVS控制软件不仅可以自动化和实时可视化数据收集，还可以满足不同行业和监管机构引入的最新要求(例如制药行业的CFR21 Part 11)。分布式控制软件是简化和可视化复杂实验参数和控制的最终优雅解决方案。

SMS最近也引入了一个亚大气压DVS (德国焊接学会真空)用于微孔材料的表征，特别是沸石和M欧洲杯足球竞彩OFs。该系统的开发是为了满足蒸汽和气体吸附/解吸等温线和等压线的需求，温度和相对压力范围从0.005到1000 Torr。开创性的使用两种蒸汽或一种蒸汽和一种气体的共吸附测量允许更深入地了解两个探针分子在同一固体表面材料的竞争过程。

去年秋天引入了DVS分辨率（声音DVS的速度），在使用水或有机溶剂的环境压力下进行单个和多组分吸附实验，取得了巨大的成功。该专利超声测量技术是可在任何地方可用的蒸气浓度的第一次直接测量。

我们是第一个将拉曼光谱与我们的分布式光谱分析仪进行商业整合的公司，作为解决样品形态和相变等复杂实验问题的总钥匙。同步和自动化的dvd -拉曼实验设置和数据采集可以同时或顺序进行。

最后，我们介绍了DVS努力（5X），能够在并行模式下收集重量蒸汽吸附等温线以进行同时的5个样品吞吐量。

DVS可以用来探测MOFs的结构——在设计催化和高容量气体存储中形成重要作用的定制三维结构。shutterstock.com |亚当vilimek.

分布式交换机决议和分布式交换机奋进(5X)的设计都考虑到了并行分布式交换机实验。同时进行DVS实验有什么好处?

是的，的确，分布式分解和分布式奋进(5X)进行了并行实验，即在给定溶剂分压下，质量的变化被记录为时间的函数。分布式交换机分辨率和奋进之间的唯一区别是分布式交换机分析仪中超平衡的数量。

的德国焊接学会解决有一个超平衡测量一个样品暴露在不同的相对湿度或溶剂分压下的质量变化，而分布式奋进可以称重多达5个样品同时暴露在相同的相对湿度或溶剂分压下，类似于分布式奋进分辨率。

由于DVS Endeavour (5X)可以在相同条件下处理5个样品，因此对样品批次间变化、配方研究和稳定性测定的理解都可以在一次实验中实现。

在新的分布式交换机范围内的超声波传感器可以用来确定哪些信息?

超声波传感器（声音DVS的速度）是一种复杂的传感器，其使用恒定温度下的声音测量速度，直接测量吸附试验期间暴露于样品的蒸汽浓度。

超声波传感器不仅用于测量，而且还用于控制输送到样品室的溶剂浓度，以获得样品正确的蒸汽质量吸收。这项技术正在申请专利，它将改变有机和水分吸附等温线的测量和控制方式。

声速是直接测量在各种温度和部分压力范围内的溶剂浓度的唯一方法。

有机蒸汽压的直接测量对研究人员有什么用处?

直接测量有机溶剂的蒸汽浓度对于在很大的温度范围内获得准确的有机蒸汽吸附等温线非常重要，因为暴露在样品中的分子数量与质量吸收直接相关。

值得注意的是，市场上没有其他传感器，可以在广泛的温度范围内经常测量，可靠地和反复地，有机物的蒸汽浓度在不需要长期且昂贵的校准范围内。从历史上看，研究人员没有测量和控制有机溶剂的蒸汽浓度，而是依赖于蒸汽压力表以产生估计的溶剂浓度。

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所有这些更改都将任何新应用程序打开到DVS？

我们的DVS技术的最新进展，利用增强的水分、有机蒸汽和助溶剂测量/控制和优越的平衡性能，在材料研究领域开辟了新的应用。欧洲杯足球竞彩

重点应用于新药开发;粉末非晶含量的表征;水分、溶剂或助溶剂引起的形态变化;包装和聚合物材料的扩散和渗透性测量;欧洲杯足球竞彩生物样品的复合吸湿/解吸水分/溶剂保持和干燥动力学;燃料电池组件水分表征;例如在微孔材料、沸石、建筑材料和MOFs中的吸附能力。欧洲杯足球竞彩

DVS在新药物的发现和开发中起着重要的作用。shutterstock.com | Looker_Studio

在哪些应用程序中是DVS分辨率的极其准确的相对湿度重要？

在DVS分辨率中产生的准确相对湿度(RH)对于所有的蒸汽吸附应用是重要的，特别是在RH的微小变化对产品性能有很大影响的情况下。

这些包括无定形含量测定，水分吸附动力学和水分诱导的材料诱导的相变。欧洲杯足球竞彩通过测量饱和盐溶液的潮解点来独立地验证DVS分辨率中的RH。

如何准备分布式分辨率和分布式奋进(5X)中的样本进行分析?

样品的准备，以吸附测量的分布式决议和德国焊接学会努力(5X)非常相似。在平衡软件将干净的金属或玻璃盘剥皮后，可将收到的样品直接装入分布式分析器。

随后将样品装入一个干净的平底锅中，并放置在平衡组件上。一旦样品室关闭，用户定义的实验方法就开始了。如果样品需要提高温度或干蒸气脱气，300ºC预热器和真零R_h也可用。此样品制备可纳入实验方法。

用显微镜照片覆盖的DVS分辨率干燥动力学

拉曼光谱如何与新仪器集成?

可以使用安装在样品室的高级拉曼探头支架，将拉曼光谱仪添加到新的DVS仪器中。DVS拉曼支架是集成DVS-拉曼系统的重要组成部分，用于维持拉曼探头和样品之间的最佳工作距离。

这允许样品直接看到拉曼激光器。通过DVS控制软件控制拉曼光谱仪，其同时或顺序地同步质量和拉曼数据收集。对于同时的DVS-拉曼光谱 - 显微镜，也可提供200×光显微镜。显微镜也有价值与激光路径对准样品。

将DVS与拉曼光谱相结合，可以观察和分析吸附过程中发生的相变。

拉曼光谱给DVS实验带来了什么额外的信息?这两种技术如何相互补充?

DVS测量蒸汽与固体表面的物理相互作用，并限定了作为蒸气浓度函数吸附的蒸汽量的方法等温。

拉曼光谱观察样品在与感兴趣的蒸气相互作用时所经历的结构和/或化学变化。这些相互作用可能导致不同的化学物质、形式或相的形成，而且并不总是由质量变化可见或确定的。

来自表面测量系统的分布式测量系统的新范围

我们的读者在哪里可以找到更多关于分布式测量系统的信息，以及由表面测量系统提供的分布式测量系统

AZo读者可以在表面测量系统网站、本地或国际会议的会议或科学海报上找到更多关于分布式测量产品的信息。DVS数据也发表在同行评审的科学期刊上。

对弗拉基米尔•Martis称

Vladimir Martis是英国伦敦SMS全球总部的表面测量系统有限公司的分布式真空产品经理和真空产品专家。2004年，他获得了Trencin University of Ale欧洲杯足球竞彩xander Dubcek的材料工程硕士学位。2012年获英国伦敦大学学院化学系分子建模与材料模拟工程博士学位。欧洲杯足球竞彩论文题目:“多组分金属氧化物的同步辐射研究”。

自2013年加入SMS以来，他一直致力于先进的原位实验表面科学技术的开发，利用分子作为探针而不是x射线来研究催化剂、沸石、MOFs、聚合物、冷冻和喷雾干燥材料、复合材料和相关工业条件下的玻璃。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球马蒂斯博士在同行评议的期刊上发表了几篇论文，并在几次国际会议上发表过论文。