用于物相鉴定与结构表征的同步辐射X射线散射

从物相、结构和纳米结构层面深入理解并优化您的材料。我们基于同步辐射X射线散射提供精密结构表征、定量物相分析和纳米结构洞见——短周期,任何规模。

同步辐射X射线散射用于材料结构表征

三种互补技术,一套工作流程。

PXRD

晶态物相鉴定与定量——活性相、杂质、固溶体、降解产物及支撑结构。

全散射 / PDF

纳米晶、非晶和无序相的局域原子结构——键长、配位环境、团簇尺寸(无需长程有序)。

SAXS

功能材料和复合材料中的微孔和介孔结构、相偏析、粒径及分布。

提高物相鉴定的可信度。

比标准实验室衍射仪高2–5倍的角分辨率(FWHM ΔQ/Q < 0.003,1.5 Å⁻¹),可分辨复杂多相体系中实验室仪器难以区分的重叠峰。区分固溶体组成,检测负载型催化剂中的少量相及结构相近的多晶型物。

检测低至0.1–0.01 wt%的结晶相。

信噪比比标准仪器高约200倍,可发现对性能至关重要但在实验室仪器上不可见的痕量活性相、杂质和降解产物,检测实验室仪器检测限以下的信号。

表征纳米晶、非晶和无序相——而不仅限于块体晶态。

PDF分析独立于结晶度或晶粒尺寸探测局域原子结构。在衍射峰过宽或完全消失的材料中确认键长、配位环境和团簇结构。差分PDF可分离沉积物种与载体的结构特征。

探测微结构和孔隙率。

小角X射线散射(SAXS)揭示催化剂、电极材料、纳米复合材料和胶体体系中的粒径分布、孔结构和介观相组织——在1–100 nm尺度上提供与PXRD和PDF互补的结构数据。

最快10–21天获得结果。

对于多达1 000个样品的批次,我们可在极短时间内安排测量。更大批次可能需要4–6周。

将分析规模匹配您的项目需求——而非受限于实验室瓶颈。

无论您需要测量5个样品进行快速物相检查,还是5 000个样品进行全面组合筛选,工作流程和数据质量完全一致,交付周期始终可靠。

这对您的研发意味着什么?

催化剂开发(PXRD + PDF + SAXS)

鉴定和定量催化剂库中的活性相、载体结构和助剂相。对于纳米颗粒催化剂,PDF揭示实验室衍射无法看到的物种局域结构——即使在极小尺寸(1–5 nm)和低负载量下,也能区分氧化物相、金属团簇和双金属组成。

电池材料(PXRD + PDF)

追踪正极和负极开发中的相纯度、固溶体边界和降解相。通过Rietveld精修定量所有相含量。详细分析目标材料,例如NMC中的反位缺陷、硬碳负极中的畴区尺寸和层间距、固态电解质中的结构。

化工与工艺开发(PXRD ± PDF)

了解在化工过程中哪些固相形成、转变或持续存在。定量追踪结晶、干燥、煅烧或研磨的结果。检测工艺诱导的无序、不期望的相或未反应的前驱体。

先进功能材料(所有方法)

陶瓷、微晶玻璃、纳米复合材料、储能材料、热电材料、磁性材料——任何物相组成和局域结构控制功能性质的体系。

质量控制与生产监测(PXRD)

对制造材料进行持续相纯度检测。检测批次间变异性、不合格相或降解产物。针对长期项目提供12个月积分制采购方案。

应用案例

研究领域 应用
催化剂筛选与优化 鉴定活性相、定量组成、确认纳米颗粒结构,并在催化剂库中建立结构–活性相关性。
单原子与超小催化剂表征 确认活性金属物种在载体上的原子级分散与团聚状态,表征配位环境和结合位点。
电池正极/负极开发 物相纯度、固溶体映射、降解研究及成分与工艺空间内的杂质检测。
固态电解质筛选 候选电解质体系中的物相鉴定、结构无序度及非晶含量表征。
化学过程监控 追踪合成、煅烧、干燥、研磨等过程中的相变,检测杂质或未完全反应的产物。
陶瓷与微晶玻璃 定量晶态/非晶态比例、成核相、畴区分布及介孔结构。
纳米颗粒与胶体表征 纳米颗粒的粒径分布、形貌及内部结构。
组合/高通量筛选 对大规模材料库进行统计分析、聚类分析和成分映射。
存档样品重新表征 以更高灵敏度重新分析存档材料——无需重新合成即可获得新的结构洞见。

投资回报

电池材料 — 正极/负极开发

典型正极开发计划(实验室到中试)
€2M–10M
MT开发研究(1 000个样品)
€150 000–350 000
提前6个月识别降解相、固溶体边界或杂质相
€500K–2M加速上市
投资回报
仅分析投入即可获得3–13倍回报

NMC、LFP、硅碳负极、固态电解质——每一代产品都需要对相演化的原子级理解。我们大规模提供这种分析。

催化剂开发 — 构效关系

典型催化剂开发计划
€1M–5M
MT筛选 + PDF研究(500个样品)
€80 000–160 000
提前数月识别活性相、确认分散度或检测失活机制
加速开发,减少无效配方
价值
在TEM和实验室XRD存在模糊性处提供结构确定性

负载型纳米催化剂具有非均质结构——尺寸分布、成分梯度、复杂的载体界面。实验室衍射通常只返回载体信号。我们的PXRD + PDF组合方法能分辨关键相。

800多家工业客户和科研团队使用Momentum Transfer。

我们在欧洲亮度最高的两个同步辐射设施ESRF和DESY开展测量。由来自巴斯夫和马克斯·普朗克固体研究所的材料专家创立,我们为材料表征带来工业级可靠性和深厚的应用专业知识。我们的团队将数十年XRD和PDF分析经验与亲身同步辐射实验经验相结合,涵盖欧洲和美国主要设施。

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寄送样品,两周内获得可直接用于发表的同步辐射数据。

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