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3D打印球磨瓶罐帮助鲁汶研究人员改进机械化学实验海藻肥

2020-04-29

位于比利时布鲁塞尔天主教鲁汶大学凝聚物与纳米科学研究所的研究人员打造了一批用于球磨实验的3D打印瓶罐。低成本的瓶罐被优化以减少背景吸收从而达到更高角度分辨率。

机械化学,机械加工和化学反应在分子水平的耦合是材料科学的重要领域。与传统的“湿”化学不同,机械化学通常涉及当物质处于固体状态时物质的偶联。机械化学彻底摒弃了试管试验:机械化学家通常需要用球磨处理试验来测试对象。

机械化学对于学习机械和化学现象来说是非常重要的,但它确实有其缺点。一方面,反应混合物的表征比在湿式化学溶液中更容易获得。这意味着化学家通常需要使用诸如X射线衍射和拉曼光谱的方法进行机械化学反应的原位观察。

通过这些方法,可以直接跟踪固态反应,在合成期间观察物质间的转化和变化。这种合成通常发生在一个球磨瓶罐:一个用于研磨的装置。不幸的是,当X射线穿过这样的瓶罐时,由于来自瓶罐的厚壁散射,衍射图形通常呈现出高水平背景属性。因此,比利时天主教鲁汶大学凝聚物与纳米科学研究所的一组研究人员决定解决基于球磨实验研究的问题。

这些研究人员在《应用晶体学杂志》上发表的一篇文章中,解释了如何使用3D打印创建具有改进壁厚的新型瓶罐,让其具备薄壁采样槽和双室设计。研究人员表示:采用3D打印机打印的瓶罐可以减少背景吸收从而获得更高角度的分辨率。

3D打印瓶罐也有其他好处。据称,它们与标准丙烯酸罐相比,耐溶剂性更强,而3D打印允许在需要时进行低成本快速生产。

参与该项目的研究人员Nikolay Tumanov、Voraksmy Ban、Agnieszka Poulain、Yaroslav Filinchuk认为,其3D打印瓶罐是机械化学的有用工具。3D打印为机械化学的研究开启了新篇章。

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