Forschung im Bereich Kalibrierung und Metrologie
Alicat wurde in über 1.000 von Experten begutachteten Forschungsarbeiten zitiert. Die folgenden Artikel befassen sich mit Kalibrierung und Metrologie und neuen Technologien in diesem Bereich. Kontakt wenn Sie möchten, dass Ihre Forschung hervorgehoben wird.
Eine Glimmentladungs-Ionisationsquelle mit mehreren Elektroden für die atomare und molekulare Massenspektrometrie
Abstrakt
Es wird eine neue Mehrelektroden-Glimmentladungs-Ionisationsquelle für die Massenspektrometrie beschrieben. Diese Ionenquelle besteht aus mehreren (2-4) Gegenelektroden (Anoden) im Vergleich zu früheren Konstruktionen dieser Art mit nur einer Gegenelektrode. In der
In den hier vorgestellten Experimenten wurden diese Ionenquellen mit ThermoScientific Exactive Orbitrap-Geräten und Advion Expression Compact Mass Spectrometer-Geräten gekoppelt. Vorteile und Verbesserungen der analytischen Leistung sind
beschrieben. Dazu gehört die Möglichkeit, höhere Plasmaströme zu verwenden, was zu einem robusteren und energiereicheren Plasma führt, das eine höhere Empfindlichkeit, einen geringeren spektralen Hintergrund, ppt-Nachweisgrenzen und 2-3 Mal schnellere Auswaschzeiten aufweist. Eine kostengünstige, 3D-gedruckte Version eines dualen
Die Konstruktion der Gegenelektrode wird ebenfalls beschrieben. Die Ionenquelle kann außerdem entweder im atomaren (Elementar-/Isotopen-) oder im molekularen (Molekülionen, Fragmentierung) Ionisierungsmodus eingesetzt werden.
Referenz
Hoegg, E., Williams, T., Bills, J., R., M., & Koppenaal, D. (2020). Eine Mehrelektroden-Glimmentladungs-Ionisationsquelle für die atomare und molekulare Massenspektrometrie. Zeitschrift für analytische Atomspektrometrie. Abgerufen 2021, von https://pubs.rsc.org/nl-be/content/getauthorversionpdf/D0JA00142B.
Hochempfindliche, flexible H2-Gassensoren auf der Basis von weniger platinbimetallischen Ni-Pt-Nanokatalysatoren und funktionalisierten Kohlenstoff-Nanofasern
Abstrakt
Flexible elektronische Gassensoren, die bei Raumtemperatur arbeiten, haben in den letzten Jahren aufgrund ihrer Eignung zur Integration in verschiedene tragbare elektronische Produkte enorme Aufmerksamkeit erlangt. In dieser Untersuchung haben wir einen H2 Gassensor mit weniger platinbimetallischen Nickel-Platin-Nanokatalysatoren und funktionalisierten Kohlenstoffnanofasern (CNFs@Ni-Pt), die auf einer flexiblen Plattform hergestellt wurden. Der flexible CNF@Ni-Pt-Sensor zeigte nur eine vernachlässigbare Abnahme des Ansprechverhaltens bei mechanischer Beanspruchung im flachen (21%) und gebogenen (17%) Zustand nach mehreren Biegezyklen aufgrund des hohen Aspektverhältnisses des Kohlenstoff-Nanofasernetzwerks, das uns hilft, einen langen Biegeweg einzuhalten.
Darüber hinaus zeigte der flexible CNF@Ni-Pt-Sensor eine überlegene Sensorreaktion (50%) auf H2 mit hervorragender Selektivität gegenüber anderen störenden Gasen. Darüber hinaus ergaben kinetische Untersuchungen der Wasserstoffadsorption an flexiblen CNF@Ni-Pt-Sensoren vergleichbare theoretisch berechnete (0,42) und experimentelle (0,49) Werte für die Geschwindigkeitskonstante. In-situ-Raman-Spektroskopie-Analysen halfen bei der Enträtselung der H2 Interaktion mit den katalytisch aktiven Ni-Pt-Stellen, die auf der Oberfläche der CNFs verankert sind, und es konnte ein plausibler Sensormodus vorhergesagt werden. Flexible, platinarme CNF@Ni-Pt-Sensoren können in den Bereichen der flexiblen Elektronik, Biomedizin und Umweltüberwachung breitere Anwendung finden.
Referenz
Nair, K. G., Vishnuraj, R., & Pullithadathil, B. (2021). Hochsensible, flexible H2 Gassensoren auf der Grundlage von weniger platinbimetallischen Ni-Pt-Nanokatalysatoren und funktionalisierten Kohlenstoff-Nanofasern. ACS Angewandte elektronische Materialien, 3(4), 1621-1633. https://doi.org/10.1021/acsaelm.0c01103
Ein Ansatz zur Kalibrierung von laserbasierten N2O-Isotopenanalysatoren für die biogeochemische Bodenforschung
Abstrakt
Der technologische Fortschritt hat die Forscher dazu veranlasst, von der traditionellen Gaschromatographie/Isotopenverhältnis-Massenspektrometrie zu schnellen, laserbasierten Hochdurchsatzgeräten für die N2O-Isotopenforschung. Die Kalibrierung von laserbasierten Instrumenten, die genaue und präzise Isotopenverhältnisse liefern, stellt jedoch eine ständige Herausforderung dar. Zur Rationalisierung der N2O-Isotopenforschung haben wir das hier beschriebene Kalibrierungsprotokoll für laserbasierte Analysegeräte entwickelt. Unser Ansatz ist zwar auf Bodeninkubationen im Labor ausgerichtet, wir gehen jedoch davon aus, dass er für verschiedene Arten der Forschung mit stabilen Isotopen allgemein anwendbar ist. Wir haben verdünnte Standards vom USGS52 und aus einem kommerziellen Zylinder hergestellt, um eine Kalibrierungskurve zu entwickeln, die von 0,3 bis 300 ppm N2O. Um diesen breiten Bereich zu kalibrieren, haben wir jedes Isotopokel (N2O, N15NEIN, 15NNO, und NN18O) in niedrige, mittlere und hohe Konzentrationsbereiche eingeteilt und dann mathematisch ähnliche Polynomfunktionen zur Kalibrierung der Isotopenkugeln in jedem Konzentrationsbereich verwendet. Wir bewerteten auch die zeitliche Stabilität des Instruments und die Fähigkeit unseres Kalibrierungsansatzes, mit isotopisch angereicherten Gasproben zu arbeiten.
Unser Kalibrierungsansatz lieferte im Allgemeinen genaue und präzise Daten, wenn Isotopokulen in Konzentrationsbereichen kalibriert wurden, und die Messungen schienen zeitlich stabil zu sein. Bei allen Isotopokulen in natürlicher Häufigkeit war der prozentuale Restfehler am geringsten im mittleren N2O-Bereich. Bei den korrigierten Isotopomeren und Isotopologen in natürlicher Häufigkeit gab es mehr Rauschen in den Proben mit dem niedrigsten und höchsten N2O-Konzentrationen. Die korrigierten Isotopomer-Ergebnisse aus isotopisch angereicherten Proben waren sehr genau. Bei der Entwicklung unserer Kalibrierungsstrategie mussten wir mehrere wichtige Lektionen lernen: (1) Kalibrierung von Isotopokulen in verschiedenen Konzentrationsbereichen, (2) Verwendung mathematisch ähnlicher Modelle zur Kalibrierung der Isotopokulen in jedem Bereich, (3) kalibrierte N2O-Konzentrationen und δ-Werte sind in der Regel am genauesten und präzisesten im mittleren N2O-Bereich, und (4) wir ermutigen die Nutzer, die Vorteile der Isotopenanreicherung zu nutzen, um die Stärken der laserbasierten Instrumente auszuschöpfen.
Referenz
Stuchiner, E. R., Weller, Z. D., & Fischer, J. C. (2020). Ein Ansatz zur Kalibrierung von laserbasierten N2O-Isotopen-Analysatoren für die biogeochemische Forschung im Boden. Schnelle Kommunikation in der Massenspektrometrie, 35(3). https://doi.org/10.1002/rcm.8978
Gleichzeitige Messung von Geschwindigkeit, Gaskonzentration und Temperatur mittels thermisch-anemometrischer Sonden
Abstrakt
Viele natürliche und technische Strömungen transportieren mehr als einen Skalar. Um die Skalarmischung darin zu untersuchen, ist die Kenntnis des Geschwindigkeitsfeldes ebenfalls unerlässlich. Aus diesem Grund wird in der vorliegenden Arbeit die Entwicklung einer auf thermischer Anemometrie basierenden Drei-Draht-Sonde zur gleichzeitigen Messung von Geschwindigkeit, Heliumkonzentration und Temperatur in turbulenten Strömungen beschrieben. Zunächst wird sowohl theoretisch als auch experimentell nachgewiesen, dass die mit einem Kaltdrahtthermometer gemessene Temperatur praktisch unempfindlich gegenüber der Heliumkonzentration ist. Aufbauend auf den jüngsten Arbeiten von Hewes und Mydlarski (2021 Meas. Sci. Technol. 32 105305), die sich mit der Konstruktion von Interferenzsonden (d. h. Sonden auf der Grundlage der Thermoanemometrie, die zur Messung von Geschwindigkeit und Gaskonzentration verwendet werden) befassen, wird dann eine neuartige Temperaturkompensationstechnik vorgeschlagen, um ihre Verwendung auf nicht-isotherme Strömungen auszuweiten. Die Leistung der Kompensationstechnik wird in turbulenten koaxialen Strahlen validiert, indem das Kaltdrahtthermometer und die Interferenzsonde zu einer Dreidrahtsonde kombiniert werden. Da die Dreidrahtsonde zur gleichzeitigen Messung von Geschwindigkeit und mehreren Skalaren eingesetzt werden kann, kann sie zur Untersuchung von Phänomenen wie der multiskalaren Durchmischung, einschließlich der differentiellen Diffusion, verwendet werden.
Referenz
Hewes, A., & Mydlarski, L. (2021). Gleichzeitige Messungen von Geschwindigkeit, Gaskonzentration und Temperatur mittels thermisch-anemometrischer Sonden. Messwissenschaft und -technik, 33(1). Abgerufen 2021, von https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6501/ac2ca5/meta.
PEDOT-Perkolationsnetzwerke für die reversible chemiresistive Messung von NO2
Abstrakt
Nachweis von NO2 spielt eine wichtige Rolle in verschiedenen Sicherheitsanwendungen. Allerdings ist die empfindliche und reversible Messung von NO2 bleibt eine Herausforderung. Hier demonstrieren wir die Verwendung von leitenden Poly(3,4-Ethylendioxythiophen) (PEDOT) Polymer-Perkolationsnetzwerken für die chemiresistive Messung von NO2. Durch Anpassung der elektrochemischen Polymerisations- und Dotierungsbedingungen des Polymers zeigen wir die Kontrolle über die relativen Beiträge von oxidiertem und überoxidiertem PEDOT zum Sensorverhalten. Umkehrbare NO2 Sensoren, die nur PEDOT als Sensormaterial verwenden, werden demonstriert. Durch den Betrieb des Sensors in der Nähe der elektrischen Perkolationsschwelle wird eine höhere Empfindlichkeit im Vergleich zu herkömmlichen chemiresistiven Sensoren auf Dünnschichtbasis erreicht. Es wurde eine Nachweisgrenze von 907 ± 102 ppb erreicht.
Zitat
Lefferts, M. J., Artmitage, B. I., Murugappan, K., & Castell, M. R. (2021). PEDOT-Perkolationsnetzwerke für die reversible chemiresistive Messung von NO2. Analytische Chemie. https://doi.org/https://doi.org/10.1039/D1RA03648C