XRD流通式毛细玻璃管(双漏斗/两端开口型),核心是可连续通液/通气、实时原位XRD表征,适配粉末、胶体、溶液、气固反应体系,广泛用于材料、能源、催化、环境、制药等领域。
一、原位动态过程监测(最核心应用)
催化反应原位追踪:在管式反应器中通入反应气/液,实时监测催化剂晶相、物相、晶格参数随温度、压力、气氛的变化,用于多相催化、电催化、光催化机理研究。
溶液/胶体晶化与相变:连续通液,原位观察晶体成核、生长、溶解、相变(如MOF、钙钛矿、纳米晶、水合物),适合同步辐射时间分辨XRD。
水合/碳化/氧化还原:水泥水化、碳酸盐碳化、金属氧化物还原/氧化、锂电材料脱嵌锂等气液固界面反应的实时结构解析。
高温高压原位:配合加热/加压装置,在200℃+、200bar+条件下做原位XRD,用于地质模拟、超临界流体、高压合成。
二、微量/空气敏感样品表征
微量样品测试:几十微克级样品即可装样,适合珍贵材料、合成产物、微区样品(如µ‑XRD)。
空气/水敏感样品:密封流通体系隔绝氧气、水汽,适配锂电电极、金属有机框架、有机晶体、活泼金属粉末等。
消除择优取向:毛细管旋转+Debye‑Scherrer透射几何,大幅降低粉末择优取向,提升定量Rietveld精修可靠性。
三、材料科学与基础研究
粉末XRD常规分析:无机/有机粉末、矿物、陶瓷、金属粉末的物相鉴定、晶粒尺寸、微观应变、晶格常数。
小角/广角X射线散射(SAXS/WAXS):结合流通池,研究纳米结构、介孔材料、高分子、液晶、胶体的尺寸与聚集态演化。
单晶/多晶生长监控:液流中晶体生长的原位结构监测,用于晶体工程与材料设计。
四、能源与环境领域
锂电/钠电/固态电池:电极材料(层状氧化物、磷酸铁锂、硫化物)在充放电过程中的结构演变、相变、体积效应。
燃料电池/电解水:催化剂(Pt基、钙钛矿、尖晶石)在工作气氛下的结构稳定性与活性关联。
环境矿物与污染物:土壤、沉积物、大气颗粒物的物相分析,以及吸附/降解过程的原位监测。
五、制药与精细化工
药物多晶型研究:API多晶型、共晶、溶剂化物的原位筛选与稳定性评估,符合药品质控要求。
结晶过程优化:药物、精细化学品的连续结晶工艺监控,用于工艺放大与质量控制。
六、同步辐射专用场景
高通量组合化学:多通道流通毛细管并行测试,快速筛选材料体系。
时间分辨超快过程:毫秒‑秒级时间分辨,捕捉快速相变、反应中间态。
一句话总结:流通式毛细玻璃管是原位、动态、微量、敏感样品XRD表征的核心容器,尤其适合需要连续通流、控温控压的反应与过程研究。
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