Laboratorium Materiałów Zol-Żelowych i Nanotechnologii — Oferta

System do pomiaru porowatości ASAP 2020 firmy Micromeritics

System do pomiaru porowatości ASAP 2020 umożliwia przeprowadzenie pomiarów powiązanych z porowatością charakterystyk, takich materiałów jak proszki oraz ciała stałe.

Aparat ASAP 2020 umożliwia pomiar:

  • dyspersji krystalitów metali;
  • wielkość powierzchni aktywnej metali;
  • rozmiar cząstek aktywnych;
  • kwasowość powierzchni materiałów katalitycznych

Dostępne opcje:

  1. Opcja mikroporów – dostarcza dane na temat porów o średnicy od 0,35 do 3 nm, uzyskujemy jednocześnie wyczerpujące raporty o właściwościach badanego materiału. Badając materiał uzyskujemy następujące izotermy: BET, Langmuira, Dubinin-Radushkevich (D-R), Dubinin-Astakhov (D-A), Horvath-Kawazoe (H-K), H-K z korektą Cheng & Yang dla porów szczelinowych, H-K z modelem Saito & Foley model dla porów cylindrycznych
  2. Opcja high-vac – umożliwia przy niskim ciśnieniu pomiary stosunkowo małych powierzchni próbek. Stosuje się tutaj krypton jako adsorbent.
  3. Opcja chemisorpcji – umożliwia uzyskanie charakterystyki materiałów katalitycznych. Chemi System automatycznie określa: aktywną powierzchnię metalu dyspersję krystalitów rozmiary krystalitów energię (ciepło) adsorpcji chemicznej izotermę silnej (nieodwracalnej) i słabej (odwracalnej) adsorpcji chemicznej

Materiały, które mogą być badane:

  • preparaty farmaceutyczne,
  • ceramika,
  • węgiel aktywny,
  • farby i powłoki,
  • katalizatory,
  • implanty medyczne,
  • materiały stosowane w elektronice,
  • ogniwa paliwowe,
  • pociski wojskowe,
  • kosmetyki,
  • nanorurki

Porozymetr rtęciowy AutoPore IV firmy Micromeritics

AutoPore IV Series umożliwia pomiar:

  • dystrybucja rozmiarów porów (0,0055 – 360 μm);
  • całkowita objętość porów;
  • uśredniona średnica porów;
  • gęstość próbki (struktura przestrzenna)

Parametry raportowane:

  • Mayer-Stowe Particle Size (raport nt. sferycznego składu granulometrycznego)
  • Pore Tortuosity (charakterystyka skuteczności dyfuzji płynów w materiał porowaty)
  • Material Compressibility (określenie kolapsy lub ściśliwości badanego materiału)
  • Pore Numer Fraction (raport nt. liczby porów w poszczególnych klasach wielkości)
  • Pore-throat Ratio (raport nt. stosunku porów cylindrycznych do porów szczelinowych)
  • Pore Fractal Dimensions (określenie geometrii fraktalnej badanego materiału)
  • Permeability (raport o zdolności próbki do przepuszczania płynów)

Materiały, które mogą być badane: preparaty farmaceutyczne, ceramika, adsorbenty, katalizatory, papier, implanty medyczne, materiały stosowane w elektronice, przestrzeń powietrzną, ogniwa paliwowe, materiały stosowane w filtracji, materiały konstrukcyjne

Proszkowy dyfraktometr rentgenowski Ultima IV firmy Rigaku

Wielofunkcyjny, automatyczny dyfraktometr proszkowy Ultima IV wyposażony w system optyki CBO (Cross Beam Optics), opatentowany przez firmę Rigaku. Justowanie optyki, niezależnie od aplikacji odbywa się automatycznie przy użyciu siedmiu napędów sterowanych z komputera. Ultima IV jest wyposażona w goniometr theta/theta o promieniu 285 mm i minimalnym kroku 0,0001 stopnia. Unikalna optyka CBO pozwala na szybką zmianę aplikacji dyfraktometru poprzez szybką zmian optyki z ogniskującej na równoległą. Przyrząd ten umożliwiają badania szerokiego zakresu materiałów w postaci ciał stałych i ciekłych, takich jak: metale, minerały, polimery, katalizatory, plastiki, farmaceutyki, materiały cienkowarstwowe, ceramika, półprzewodniki, etc.

Możliwości badawcze:

  • Pomiar stałej sieciowej (wyznaczenie parametrów sieci struktury krystalicznej badanych próbek metodą dyfrakcji promieni rentgenowskich). Badanie między innymi zmian strukturalnych w roztworach stałych.
  • Jakościowa analiza fazowa (przedmiotem rentgenowskiej analizy fazowej jest identyfikacja składu fazowego metodą dyfrakcji promieni rentgenowskich). Wynik analizy zawiera opis zidentyfikowanych faz krystalicznych oraz dyfraktogram zestawiony z modelami dyfraktogramów zidentyfikowanych faz uzyskanymi z bazy danych struktur krystalicznych ICDD.
  • Ilościowa analiza fazowa (przedmiotem rentgenowskiej analizy fazowej jest ilościowe oznaczenie składu fazowego badanych próbek metodą dyfrakcji promieni rentgenowskich.
  • Rentgenowska ilościowa analiza fazowa musi być poprzedzona analizą jakościową). Oznaczanie struktur krystalicznych nowych związków metodą Rietvelda (istotą metody Rietvelda jest opis całego widma XRD i zminimalizowanie, metodą najmniejszych kwadratów różnicy pomiędzy widmem zmierzonym w eksperymencie a widmem wyliczonym na podstawie modelu strukturalnego).
  • Wyznaczanie średniej wielkości krystalitów substancji stałych (średni rozmiar krystalitów (rozmiar ziaren w substancji krystalicznej) można wyznaczyć metodą dyfrakcji w zakresie 3 – 100 nm. )
  • Badanie tekstury ciał stałych np. w blachach i drutach po operacjach walcowania, wyciągania itp.

Wysokorozdzielczy spektrometr Ramana z FTIR LabRam HR800 firmy Horiba Jobin Yvon

Spektroskopia w podczerwieni, jak również spektroskopia Ramana, wykorzystywana jest do identyfikacji związków chemicznych, przeprowadzania analiz ilościowych czy kontroli czystości badanych próbek. Techniki te pozwalają określić rodzaje wiązań chemicznych a także są pomocne przy ustalaniu struktury związków oraz badaniu oddziaływań międzycząsteczkowych. Obszary ich zastosowań obejmują między innymi farmaceutykę, biotechnologię, medycynę, inżynierię materiałową, mineralogię, geologię, kryminalistykę, chemię polimerów, chemię węgla, badania materiałów półprzewodnikowych.

Są to metody nieinwazyjne, nieniszczące i w zasadzie nie wymagają specjalnego przygotowywania próbki. Duża czułość metod i zastosowanie precyzyjnego układu pomiarowego umożliwiają wykonanie szczegółowej analizy z małej ilości próbnej.

Otrzymywane w Laboratorium materiały z nanometrycznymi cząstkami metali (np. krzemionka z cząstkami srebra lub złota) mogą pozwolić na uzyskanie znacznego wzmocnienia intensywności widma Ramana, które zachodzi dzięki adsorpcji badanej substancji na powierzchni metali (tzw. powierzchniowo wzmocniona spektroskopia Ramana, SERS – ang. Surface Enhanced Raman Spectroscopy). Uzyskuje się przez to wyraźny sygnał także w przypadku niewielkich stężeń substancji badanych.

Skaningowy mikroskop elektronowy (SEM) S-3400N firmy Hitachi

Skaningowy mikroskop elektronowy HITACHI S-3400N jest urządzeniem przeznaczonym do badania morfologii powierzchni ciał stałych w mikro- i nanoskali. Badane mogą być różnego rodzaju próbki m.in. geologiczne (skały, rudy, minerały), środowiskowe (gleby, osady, odpady, produkty organiczne stałe), przemysłowe (kamienie budowlane i drogowe, surowce przemysłu: motoryzacyjnego, chemicznego, ceramicznego, hutniczego i szklarskiego), archeologiczne oraz biologiczne.

Przykładowe możliwości badawcze:

  • materiałoznawstwo – kontrola prawidłowości procesów np. spiekania, uzyskiwanie obrazów wtrąceń, analiza wad- pęknięcia, niejednorodności, korozja, pomiary grubości i jakości powłok, identyfikacja pierwiastków począwszy od berylu, analiza pierwiastkowa z mikroobszarów, bezwzorcowa analiza ilościowa, mapy pierwiastkowe, przebiegi liniowe
  • metalurgia – ocena struktury stopów, procesów uszlachetniania i obróbki metali, wykrywanie wad wyrobów
  • odników, powłok galwanicznych
  • geologia – identyfikacja faz mineralnych, mikroskamieniałości,
  • kryminalistyka – identyfikacja próbek nieznanego pochodzenia w postaci mikrośladów gleb, lakierów, włókien itp.
  • przemysł farmaceutyczny, medycyna, kosmetologia – badania składu chemicznego metodą dyspersji energii promieniowania rentgenowskiego (EDS), określanie składu chemicznego w mikroobszarach, wykrywanie wad wyrobów
  • biologia – obserwacja struktury powierzchniowej i przekrojów roślin, zwierząt, grzybów oraz innych materiałów organicznych
  • medycyna – implanty, materiały i elementy biomechaniczne

Zalety mikroskopu S-3400N:

  • możliwość obserwacji bez pracochłonnej preparatyki (tryb niskiej próżni)
  • duża komora preparatowa umożliwiająca pracę z dużymi próbkami
  • możliwość tworzenia rekonstrukcji pseodotrójwymiarowych (3D image)

Dodatkowe informacje:
System umożliwia również wykonanie mikroanalizy rentgenowskiej dla wielu typów aplikacji.

Mikroskop sił atomowych (AFM) XE-100 firmy Park Systems

Mikroskop Sił Atomowych (AFM) XE-100 należy do grupy mikroskopów ze skanującą sondą umożliwiający uzyskanie 3-wymiarowej topografii powierzchni badanej próbki z rozdzielczością w skali nano dzięki wykorzystaniu oddziaływań międzyatomowych pomiędzy sondą a powierzchnią badanej próbki. XE-100 przeznaczony jest do badań małych i średnich próbek w stanie litym z maksymalnym zakresem skanowania nie większym niż 50 µm. Mikroskop AFM umożliwia badanie powierzchni przewodników, półprzewodników i izolatorów. Możliwe jest także badanie organizmów biologicznych.

W zależności od rodzaju badanego materiału konfiguracja mikroskopu XE-100 pozwala na pracę w następujących modach:

  • Mod kontaktowy (Contact AFM): kontaktowe odzwierciedlenie topografii próbki w wyniku przesuwania się igły pomiarowej po powierzchni badanej próbki. Igła cały czas pozostaje w delikatnym kontakcie z badaną powierzchnią. Odkształcenie położenia dźwigienki związane jest z proporcjonalnymi zmianami topografii próbki.
  • Mod bezkontaktowy (True Non-Contact AFM): odwzorowanie topografii powierzchni za pomocą oscylacyjnego ruchu igły z częstotliwością bliską częstotliwości rezonansowej i amplitudzie kilku nanometrów.
  • Mod przerywanego kontaktu (Dynamic Force Microscopy): połączenie modu kontaktowego z bezkontaktowym do analizy topografii powierzchni.

Uniwersalna głowica mikroskopu XE-100 umożliwia pracę w następujących trybach:

  • Mikroskop Sił Poprzecznych – LFM (Lateral Force Microscopy): tworzenie obrazu powierzchni poprzez obserwacje zmiany wychylenia poprzecznego (skręcenia) igły pomiarowej. Mikroskop ten służy do obrazowania zmian w tarciu powierzchniowym.
  • Skaningowy Mikroskop Tunelowy – STM (Scanning Tunneling Microskopy): badania powierzchni z wykorzystaniem zjawiska tunelowania opisującego prąd płynący pomiędzy próbką a igłą przesuwającą się tuż nad jej powierzchnią. Przy pomocy mikroskopu STM możliwe jest badanie elektronowych własności materiałów przewodzących z atomową rozdzielczością.
  • Mikroskop Sił Magnetycznych – MFM (Magnetic Force Microscopy): pomiar topografii i właściwości magnetycznych powierzchni próbki. Igła pokrywa warstwą ferromagnetyka wibruje blisko powierzchni próbki w wyniku czego rejestrowane są zmiany namagnesowania badanej powierzchni (badania m.in. struktur domen magnetycznych, głowic i nośników magnetycznych)
  • Mikroskop Sił Elektrostatycznych – EFM (Electrostatic Force Microscopy): pomiar zmiany amplitudy igły pomiarowej posiadającej ładunek elektryczny wprawionej w drgania z częstotliwością zbliżoną do częstotliwości rezonansowej. W wyniku pomiaru uzyskuje się przestrzenny rozkład ładunku elektrycznego zgromadzonego na powierzchni badanej próbki.
  • Mikroskop z Modulacją Siły – FMM (Force Modulation Microscopy): Skanująca sonda pozostaje w ciągłym kontakcie z badaną powierzchnią w wyniku czego oprócz tradycyjnego obrazu topografii otrzymujemy informacje na temat własności mechanicznych badanej próbki.

Dwuwiązkowy spektrofotometr absorpcyjny UV/VIS Evolution 100 firmy Thermo

Spektrofotometr UV-VIS Nicolet Evolution 100 jest wysokiej klasy, dwuwiązkowym spektrofotometrem służący do badania absorpcji promieniowania elektromagnetycznego w nadfiolecie i zakresie widzialnym widma. Aparat służy do pomiaru próbek ciekłych.

Spektrofotometr umożliwia pracę w trybie:

  • SCAN – aplikacja ta służy do zapisywania i obróbki widm w wybranym zakresie długości fali. Maksymalny zakres długości fali dla tego spektrofotometru wynosi 190-1100 nm.
  • RATE – aplikację tę wykorzystuje się do zapisywania zmian absorbancji próbki zależnych od czasu przy określonej długości fali.
  • FIXED – aplikacja ta jest używana do zapisywania absorpcji próbki przy pojedynczych długościach fali. Możliwe jest tutaj ustawienie opóźnienia początkowego oraz liczby pomiarów powtarzanych i czas przerwy pomiędzy nimi.
  • QUANT – aplikacja ta umożliwia ilościowe określanie składników zgodnie z prawem Beer’a. Procedura ta pozwala na utworzenie funkcji kalibracji i wykorzystywanie jej do pomiarów.

Spektrofotometr emisyjny z układem do pomiarów czasów życia FluoroMax-4 firmy Horiba Jobin Yvon

Spektrofluorymeter FluoroMax-4 jest to w pełni zautomatyzowany system spektrofluorometryczny. Podczas pomiaru fluorescencji mogą być skanowane następujące parametry: długość fali wzbudzenia, długość fali emisji lub obydwie te długości fali.

Spektrofluorymeter pozwala rejestrować widma emisyjne i wzbudzeniowe następujących próbek:

  • ciecze (fluoro- i fosforencyjne roztwory)
  • ciała stałe (cienkie warstwy, minerały, kryształy, proszki fluorescencyjne)
  • materiały biologiczne (roztwory zawierające proteiny, błony komórkowe, komórki)
  • materiały silnie nieprzeźroczyste

Spektrofluorymeter umożliwia:

  • pomiar próbek o nieznanej charakterystyce widmowej
  • pomiar próbek o bardzo małych objętościach
  • detekcję śladowych ilości substancji i próbek biologicznych
  • pomiary czasów życia elektronowych stanów wzbudzonych.

Spektrofluorymetr z mikroskopem konfokalnym Fluorolog-3 firmy Horiba Jobin Yvon

Spektrofluorymetr Fluorolog-3 jest systemem zaprojektowanym do rutynowych pomiarów fluorescencyjnych. Układ posiada komputerowe sterowanie pomiarem i analizą danych.

Spektrofluorymetr pozwala na rejestrację widm emisyjnych i wzbudzeniowych próbek:

  • ciecze (fluoro- i fosforencyjne roztwory).
  • ciała stałe (cienkie warstwy, minerały, kryształy, proszki fluorescencyjne, itp).
  • materiały biologiczne (roztwory zawierające proteiny, błony komórkowe, komórki)
  • materiały silnie nieprzeźroczyste

Spektrofluorymetr umożliwia:

  • pomiar próbek o nieznanej charakterystyce widmowej
  • pomiar próbek o bardzo małych objętościach
  • detekcję śladowych ilości substancji i próbek biologicznych
  • detekcję z próbek silnie rozpraszających
  • charakteryzację mieszanin złożonych
  • działanie w obszarze IR
  • wybór pomiędzy detekcją prostopadłą (pomiar roztworów) a czołową (pomiar ciał stałych, próbek mętnych lub silnie absorbujących)
  • monitorowanie kinetyki reakcji przy użyciu fluorescencji rozdzielonej w czasie
  • bezpośrednią obserwację analizowanych próbek i rejestracja komputerowa wysokiej rozdzielczości cyfrowych obrazów (przystawka – mikroskop konfokalny)
  • przedstawienie trójwymiarowych map rozkładu różnych substancji o właściwościach fluorescencyjnych w całej objętości badanej próbki (mapping).

Inne

Laboratorium Materiałów Zol-Żelowych i Nanotechnologii Dolnośląskiego Centrum Zaawansowanych Technologii posiada także:

  • Generator gazów firmy Horiba (do badania czujników)
  • Uniwersalny miernik LCR firmy Agilent Technologies.