同步熱分析(Synchrotron-based thermal analysis,STA)組合了熱分析技術與同步輻射光譜學,是一種高級的研究方法,它的原理和應用領域如下:
工作原理:
- 同步輻射光源: 利用同步輻射光源產生一束高度聚焦、高強度的X射線或光子束。
- 熱分析技術: 在樣品受到同步輻射光束照射時,結合傳統熱重分析或差示掃描量熱法(DSC)等熱分析技術,測量樣品在加熱或冷卻過程中的溫度變化和質量變化。
- 數據分析: 結合同步輻射光譜學和熱分析數據,可以得到關于材料結構、相變、化學反應等更為詳細的信息。
應用:
- 材料科學研究: 通過研究材料在不同溫度下的結構、相變和熱力學性質,了解材料在高溫下的穩定性和反應過程。
- 催化劑研究: 通過觀察催化劑在操作溫度下的結構變化,以及在催化過程中的活性變化,幫助改善催化劑設計和性能。
- 藥物研究: 用于分析藥物在制備或貯存過程中的熱分解特性,幫助評估其穩定性和質量。
- 生物化學研究: 可以用于了解蛋白質、酶等生物大分子在溫度變化下的結構和活性變化。
- 納米材料研究: 可以幫助研究納米材料在高溫下的熱穩定性以及相變性質。
同步熱分析技術通過結合同步輻射光譜學和熱分析技術,為研究人員提供了極其細致和全面的熱學信息,有助于更深入地理解材料的性質和行為。在各種材料科學領域以及工業應用中有著廣泛的應用前景。