应用领域

吸附科学正引领各行各业的材料创新,而我们为此提供有力支持。英国 SMS 公司研发的分析仪器,专为满足不同行业的科研需求而设计,助力研究人员深入解析材料特性,实现更高效、更可靠的研发成果。

 

无论您的研究领域涵盖制药、聚合物、食品、能源,还是前沿新材料,我们的吸附分析仪都能提供精确且可重复的数据,帮助突破科研瓶颈,拓展材料应用的无限可能。

应用领域

粉末与纤维的表面能与粘附性


测定固体的总表面能能够为其整体活性提供有价值的参考信息。内聚功与粘附功均与表面能成正比。评估粉末样品内部的内聚力,可以判断粉末的流动性以及发生团聚的可能性;评估粉末混合物的粘附力,则可量化混合性能,并为粉末含量均匀性提供参考。 纤维及纤维状材料的可加工性在很大程度上依赖于纤维间的内聚力与摩擦力。纤维间摩擦与内聚不仅会导致性能劣化,还会产生热积累,因此使用纤维整理剂和涂层已日益普遍。深入了解纤维之间的作用力,对于新型材料的配方设计,以及纤维的加工、再利用与回收都至关重要。
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固体与液体的蒸气压


蒸气压是材料的一个重要物理特性,它定义了与原始材料处于平衡状态的气相物质的量。所有物质都通过升华(固-气)或蒸发(液-气)进入气相。材料在热力学平衡状态下的蒸气压是材料的基本特性,并且仅与温度有关。 蒸气压是一种重要的材料物理性质,用于表征在与原始物质处于平衡状态时存在的气相物质量。所有材料都会通过升华 (固-气) 或蒸发 (液-气) 进入气相。在热力学平衡条件下,材料的蒸气压是一项仅由温度决定的基本特性。 由于全球各地的监管机构普遍要求准确掌握这一参数,因此,能够精确测定蒸气压在多个行业中都至关重要。
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配方性能


空气中的水分会通过多种途径影响产品的配方性能,而配方的稳定性对于其功效至关重要。DVS 与 iGC-SEA 均可用于研究产品的干燥特性、产品沉积行为、粉末混合物的黏附性能,以及蛋白质稳定剂的稳定作用。
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相对湿度诱导的玻璃化转变温度


相对湿度对非晶态化合物玻璃化转变温度的影响,会显著改变材料的物理化学性质。水分在许多非晶态化合物中起到增塑剂的作用,由此引发的相变会对产品的稳定性、性能及保质期产生关键影响。
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水蒸气吸附与脱附循环</br>等温线及动力学分析


化合物和材料的水蒸气吸附动力学是其物理化学性质与稳定性的重要组成部分。利用动态蒸气吸附技术 (DVS) 可测量水蒸气吸附等温线,通过对等温线的分类、滞后现象的研究,以及对可逆或不可逆吸附过程的表征,深入了解材料的吸附行为。
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竞争吸附


随着污染物对人类健康及工业制造过程影响的加剧,深入理解水和有机物之间的竞争吸附现象变得愈发重要。 DVS 作为一种高灵敏度技术,可根据所使用的系统,在气相或蒸气相条件下精确测量双组分吸附及其竞争过程,为相关研究与应用提供可靠数据支持。
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碳捕集、利用与封存(CCUS)


碳捕集、利用与封存 (CCUS) 技术在应对气候变化中发挥着关键作用,通过捕获并再利用二氧化碳来减少排放。我们的先进仪器可为用于捕集和封存 CO₂ 的材料提供深入的性能与特性分析。精准测量水和 CO₂ 的吸附等温线,以及吸附材料的动力学特性与容量,对于优化材料性能、实现最大化的实际应用效率至关重要。
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孔隙率和 BET 比表面积


孔隙率和 BET 比表面积是评估固体材料性能与应用潜力的重要指标。利用 DVS 和 IGC 技术,可在常温常压条件下,通过有机蒸气探针分子精确测定材料的孔隙结构和 BET 比表面积。这些方法不仅避免了高温高压对样品结构可能造成的影响,还能在真实环境条件下反映材料的表面与孔隙特征,为多孔材料的研发与优化提供可靠的数据支持。​
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聚合物 – 溶剂溶胀与相互作用


聚合物通常以其稳定性和功能性进行分类,这些特性旨在最大化其性能。能够对性能进行精确测量与量化,对于优化配方和推动研发至关重要。 由于表面形貌差异、有机物污染以及未聚合单体的存在,聚合物表面通常具有固有的不均一性。这些高分子材料可能通过表面相互作用 (吸附) 与液体发生作用,也可能通过与聚合物主体相互作用 (吸收) 而产生影响。溶剂和水分能够渗透至聚合物基体,常会引起其溶胀,从而显著改变其表面积与体积比。聚合物表面的改变会显著影响其表面积、表面能及整体活性。
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干燥与脱水


在环境条件下,物质会不断与水分和挥发性成分发生相互作用。当材料暴露在加热条件和高速气流中时,会发生不同程度的干燥。材料在湿润/水合状态与干燥状态之间抵抗快速转变的能力,是评估其稳定性的重要指标之一。

从固体表面去除挥发物会显著影响其比表面积,例如导致脆弱晶体的坍塌、改变表面能,以及改变固体的水合状态。材料的润湿性与与水分的相互作用程度会明显影响其功能与性能,因此,监测其润湿性与可干燥性在研究和应用中显得愈发重要。
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扩散和渗透性能


扩散与传质过程对材料的性能与稳定性具有重要影响。气体和蒸气会与材料表面发生相互作用与交换,从而改变其外部界面特性及内部结构组成。精确监测扩散过程,对于评估产品寿命、传质效率等关键特性至关重要。

渗透率与蒸气吸附能力在多个工业领域都备受关注,包括包装材料、制药、膜技术、食品以及个人护理等行业。
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吸附容量


材料的吸附容量与其表面化学性质、比表面积以及 (若适用) 孔径分布密切相关。材料的吸附特性不仅能够反映这些结构与化学属性,还能帮助深入理解其性能、寿命及活性。吸附容量在多个行业中都具有重要意义,以下应用将更详细地介绍如何利用动态蒸气吸附技术 (DVS) 测量材料的吸附容量及其应用价值。
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批次间差异


无论是由于加工工艺、样品的无定形含量,还是特定化合物存在多晶型形式,活性材料在不同批次间的差异都会在各行各业带来重大挑战。即使化学成分相同,这些差异也可能引发物理化学不稳定性和相变,因此必须在制造的各个阶段加以避免。

要理解这些差异的成因,首先需要具备能够灵敏检测批次间差异的技术。通过我们创新的方法与先进的仪器设备,可以在最细微的层面检测出这些差异。
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无定形含量的测定


无定形材料在产品加工、储存及性能方面常带来挑战。与晶体材料相比,无定形材料具有独特的性质,而在固体加工过程中(如研磨、喷雾干燥或湿法制粒),无定形含量既可能是设计所需,也可能在无意中生成。

即使不足 10% 的无定形含量,也可能对产品的整体性能产生深远影响。借助 动态蒸气吸附技术 (DVS),研究人员能够全面、精准地测定材料中的无定形含量。
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溶解度


溶解度是众多行业中一个至关重要的考虑因素。在制药行业,溶解度是实现体内正确药物剂量的一个极其重要的参数。溶解度较差通常意味着需要更高的剂量才能达到药物的正确生物利用度。溶解度受温度、溶剂以及溶解化合物的性质的影响。

在药物研发的早期阶段,了解化合物的溶解度至关重要,并且在整个药物研发过程中都有深远影响。

在其他行业中,配方中各组分的溶解度同样会直接影响产品的稳定性和保质期,例如在化妆品或食品配方中。

此外,溶解度在结晶工艺中也具有重要作用,对晶体的形成和质量控制起着关键影响。
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