动态蒸汽吸附技术的最新进展

动态蒸汽吸附(DVS)是一种重量测量技术，可以测量样品对蒸汽的吸收和损失，从而准确地确定其物理化学和吸附行为。自20多年前帝国理工学院化学工程系探索空间主任、表面测量系统创始人达里尔·威廉姆斯(Daryl Williams)创立以来，这项技术已经取得了显著的发展。

AZoM与Daryl谈论了表面测量系统正在进行的新发展，这将打开分布式交换机领域的新科学前沿。亚博老虎机网登录

请您给我们的读者简要介绍一下动态蒸汽吸附(DVS)背后的科学。亚博老虎机网登录

动态蒸汽吸附(DVS)是一种重量法，即一种测量样品质量变化的技术。DVS方法包括将感兴趣的样品(固体、粉末、纤维或薄膜)暴露在已知的温度和相对湿度条件下，同时记录样品质量随时间的变化。与DVS最接近的分析技术是TGA(热重分析)，在该技术中，样品质量的变化作为温度的函数被观察和测量。

自然空气中的水蒸气对几乎所有的材料都有强烈的吸引力，我们观察到样品质量的变化，因为它被固体材料吸附。亚博网站下载水蒸汽对固体物质具有很强的吸引力，这是因为它是一种可凝结的蒸汽，它更愿意以液体(可凝结)的形式存在。亚博网站下载这意味着水蒸气可以有效地与任何固体物质相互作用，无论是有机的、无机的还是生物的。亚博网站下载

DVS测量样品在暴露于已知的蒸汽湿度时质量的变化。图片致谢:Vagengeim / shutterstock.com

什么样的物理和化学性质的样品可以确定使用技术，如DVS?

当我们执行a德国焊接学会实验我们发现水蒸气是否能被吸附到样品的表面，是否能被吸收到样品的体积中，或凝结在样品的孔隙中。在大多数材料中，我们通常可以在这三个不同的位置找到水分子。亚博网站下载

因为在一种材料上有三种不同的环境可以吸附水，所以DVS可以用来确定三种不同的材料属性。可通过分布式交换机获取虚拟机的详细信息材料表面，如表面面积材料的孔隙率，如孔径分布，和材料溶解度，即水在固体材料内部的溶解程度。亚博网站下载

同时测量这三种不同的信息通常是独特的DVS方法，使其成为研究人员非常强大的工具。

DVS方法与现代实验室中可用的其他方法相比如何?

如果我们看看现代的分析实验室，你会发现很少(如果有的话)的仪器能观察材料在湿度作用下的行为。因此，分布式交换机在实验室中有很多独特的作用。

你可能在实验室中发现的其他相关技术是干燥损失和卡尔·费雪滴定法。然而，这两种技术都是相对人工的，因为它们将样品暴露在一个非常强的化学环境或热。这两种技术可以告诉你材料中有多少水分，但与DVS不同的是，它不是湿度的函数。正是这种行为使得分布式交换机在实验室中成为一种独特的技术。

来自表面测量系统的分布式冒险的示意图。样品暴露在带溶剂蒸汽的干燥氮气中。样品在暴露于蒸汽后质量的变化被微量天平记录下来。

分布式交换机的技术已经有20多年的历史了，表面测量系统做了什么来改进这一现已建立的技术?

虽然德国技术它已经有20多年的历史了，它继续前进，变得更加复杂，并为材料的特性提供了更丰富的数据集。亚博网站下载SMS开发了有机蒸汽的使用，也引入了拉曼和近红外的使用，同时继续扩大新的分布式交换机方法的范围。

我们正在研究的一些新进展包括使用气体吸附而不是蒸汽吸附，在一个实验中使用多个气体或蒸汽分子，以及同时处理多个样品的能力，即同时进行的DVS实验。这些都是分布式交换机的新进展，它们将为在日常研究工作中使用分布式交换机的研究人员创造更多的机会。

是什么驱动地面测量系统继续开发分布式分布式系统?作为分布式交换机方法的发明者，您对该技术在未来5-10年的发展前景有何看法?

对于分布式交换机的用户来说，最令人惊讶的发展是越来越多的新应用和科学领域受益于分布式交换机产生的数据。因此，每年我们都会发现更多的应用领域，更多的分布式交换机可以帮助我们解决的问题。这是参与分布式交换机领域最令人兴奋的事情。

例如，我们注意到在材料研究中越来越多地使用DVS，包括许多涉及纳米材料的研究，如石墨烯和碳纳米管，这些材料在亚博网站下载学术和工业实验室中都变得越来越重要。

DVS被用于分析石墨烯和纳米管等纳米材料。亚博网站下载图片致谢:ktsdesign / shutterstock.com

哪些行业认为将这些技术作为其分析或研发过程的一部分能够获得最大的好处?

从历史上看，我们与制药行业密切合作，他们当然是分布式交换机技术的主要用户之一。然而，在未来，我们希望看到人们对纳米材料、塑料电子、生物制药、生物材料、聚合物和食品等领域的兴趣不断增加。亚博网站下载

通常，您从DVS实验中获得的见解与其他技术，如DSC(差示扫描量热法)、TGA(热重分析)和DMA(动态力学分析)是互补的。DVS提供了独特的信息，可以帮助我们理解材料的复杂行为。亚博网站下载

使用DVS分析在制药行业很常见，产品质量的控制是非常重要的。图片来源:Yoottana Tiyaworanan/shutterstock.com

为什么确定样品的水活度或水吸附等温线等性质对质量控制很重要?

我认为DVS让我们了解到的最重要的事情之一是，水的吸附行为以人们意想不到的方式发生变化。我们发现水的吸附性对表面积、结构和形态这些特性很难用传统的分析技术来测量。

很多公司在生产产品时发现，他们目前用于质量控制的技术实际上不够敏感，无法测量材料行为中的这些细微变化。DVS是一种非常强大的技术，用于观察材料的细微变化，特别是亲水或非晶材料。亚博网站下载

分布式交换机的世界有什么新鲜事吗?

今年夏天，我们将迎来一个激动人心的时刻，因为我们将发布一系列新的分布式产品。

这些是我们过去四年一直在研究的产品。这些新产品代表了分布式交换机仪表的主要发展。我们正在考虑提高性能在水的吸附，也在蒸汽吸附科学方面。亚博老虎机网登录新的仪器将有更大的温度范围，更多的选择，更多的设施，并允许研究人员和研究人员进行更广泛的DVS实验。

我们的分布式仪器是最先进的。例如，新的分布式交换机冒险是专门设计用于研究水的吸附，并在5到85ºC的宽温度范围内运行。也将提供广泛的选择，就像我们在以前的产品，包括高分辨率视频(500万像素)和拉曼等功能。

来自表面测量系统的分布式冒险

我们的读者在哪里可以找到更多关于分布式交换机、IGC和表面测量系统的信息

如果您对分布式交换机和IGC感兴趣，请访问我们的网站我们经常发布该领域的新科学突破和最新的分布式交换机产品的信息。

关于达里尔·威廉姆斯医生

Daryl R. Williams博士毕业于澳大利亚墨尔本大学(University of Melbourne)，获得物理化学荣誉学士学位，并在美国利哈伊大学(Lehigh University)获得高分子科学硕士学位，之后进入伦敦帝国理工学院(Imperial Colle亚博老虎机网登录ge London)完成博士学位。他目前是Discovery Space的董事和化学工程系粒子科学的读者。亚博老虎机网登录

Daryl Williams在期刊上发表论文80余篇，获得国际专利5项。他的研究兴趣包括复杂有机固体的表面和体积特征，特别是生物制药、食品、药品和聚合物，以及使用喷雾干燥、结晶、冷冻干燥、磨粉和造粒的制造。