1.       豐富的應(yīng)用場景-自制蛋白質(zhì)粉樣品倉。

本實(shí)驗(yàn)研制了一種用于X射線粉末衍射(XRPD)分析的蛋白質(zhì)樣品夾持器，并在溶菌酶上進(jìn)行了試驗(yàn)。通過集成針孔減少了背景，從7毫升的樣品中獲得良好的信噪比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果相當(dāng)于約2-3毫克的干蛋白。

該樣品倉設(shè)計(jì)于Huber G670衍射儀中平板實(shí)驗(yàn)架，為了在內(nèi)部X射線源上收集盡可能多的信號，設(shè)計(jì)一般原則是支持具有較大表面積的蛋白質(zhì)晶體薄膜。同時樣品與檢測器垂直的軸旋轉(zhuǎn)也很重要，以避免沉積在樣品室的窗戶和墻壁上，從而避免多層粉末的產(chǎn)生。

樣品夾由一個1.0 mm厚的帶有孔的聚碳酸酯板(直徑4.5或3.0 mm，分別對應(yīng)16ml和7 μl的樣品室容積)組成。圖1(a)和圖1(b)中顯示了具體的尺寸。選用無金屬聚碳酸酯，以避免樣品夾持器的熒光信號與金屬蛋白的熒光信號發(fā)生沖突。

a:樣品倉的各部分示意圖。

b:polycarbonate disc尺寸示意圖。

c.樣品倉照片。

實(shí)驗(yàn)部分：

分別測量雞蛋白溶解酶素中的蛋白粉末及?？苿游镆认僦械囊葝u素。

在銅靶Kα1（λ=1.5406ANG），信號采集時間：4小時。

T6，R6胰島素圖譜；

樣品量：7μl；

采集時間：30分鐘；

銅靶Kα1（λ=1.5406ANG）

結(jié)論：

通過計(jì)算可知，該實(shí)驗(yàn)建立了一種基于標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室源的XRD樣品試樣架，可快速鑒定蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)。通過對針孔準(zhǔn)直的優(yōu)化，改進(jìn)了設(shè)計(jì)，使樣品體積降至7μl，與毛細(xì)管試樣架的性能相當(dāng)，但樣品更容易制備。對于含金屬蛋白，改進(jìn)的樣品試樣架設(shè)計(jì)成功地應(yīng)用于粉末衍射儀中。

《A sample holder for in-house X-ray powder diffraction studies of protein powders》

-------Christian Grundahl Frankær, Pernille Harris and Kenny Sta°hl*

2.       豐富的應(yīng)用場景-超低溫控溫系統(tǒng)。

摘要：

多陽離子混合鹵化物(Cs,FA,MA)Pb(I,Br)3鈣鈦礦含有銫，甲酰胺錒(FA)和甲基銨(MA)，具有優(yōu)良的性能，廣泛的光電或激光薄膜應(yīng)用。我們研究了激子和激子結(jié)合能Eb的作用，它們與太陽能電池中電荷分離的有效性有關(guān)，以及溫度相關(guān)的帶隙能Eg作為晶體相變的指標(biāo)。廣義埃利奧特?cái)M合的吸收光譜提供了同時測定Eb和Eg的可能性。然而，由于激子效應(yīng)是不可忽略的，即使在室溫下，仔細(xì)和詳細(xì)的光譜分析是正確解釋的關(guān)鍵。因此，為了提高結(jié)果在較高溫度下的可靠性，采用了一種基于f-sum規(guī)則的附加評估。對于含Cs的混合鈣鈦礦化合物，得到的Eb值為20-24 meV，低于methylammonium lead iodide (MAPbI3)和溴化物(MAPbBr3)的24-32 meV和36-41 meV，有利于光伏應(yīng)用中電荷載流子的分離。此外，(Cs,FA,MA)Pb(I,Br)3中Eg的溫度依賴性(T = 5 - 300k)研究表明，由于沒有任何與相變相關(guān)的特征，如*的MAPbI3中約100 meV的躍遷，晶體相變受到抑制。我們用與溫度有關(guān)的電反射率光譜技術(shù)驗(yàn)證了這些結(jié)果，這是一種非?？煽康募夹g(shù)，可以直接和無損地測定完整太陽能電池吸收層的光學(xué)共振。此外，我們證實(shí)了在Cs0.05(FA0.83MA0.17)0.95Pb(I0.83Br0.17)3 by中對相變的抑制作用。

為詳細(xì)證明該實(shí)驗(yàn)，我們在5K-室溫的溫度區(qū)間內(nèi)，測量350nm-450nm波長下的標(biāo)準(zhǔn)吸收光譜。使用Huber G670系統(tǒng)表征不同溫度下材料的性質(zhì)。

實(shí)驗(yàn)方法：

為制備粉末進(jìn)行X射線衍射(XRD)測試，在玻璃上制備鈣鈦礦薄膜，然后將其刮除。所得樣品在兩個箔片之間涂上油脂。使用Huber G670系統(tǒng)， Co靶Kα1（λ=1.788965ANG）；Ge (111) 單色器。 將獲得的2Theta圖譜顯示在同一個圖譜上以便表征不同結(jié)果間的區(qū)別。該衍射儀裝備了低溫裝置 670.4,一個閉環(huán)的氦冷低溫恒溫器，以及溫度控制器。共同實(shí)現(xiàn)10K-300K的變溫控溫。

圖A為Cs0.05化合物隨溫度變化（T=10-300K）的X射線衍射圖譜，盡管晶格膨脹引起了預(yù)期的位移[參見(b)]，但衍射圖樣中沒有發(fā)現(xiàn)與相變相關(guān)的變化，這證實(shí)了未發(fā)生可能的相變。(b)鈣鈦礦峰在約14.2°。正如預(yù)期的那樣，由于晶格擴(kuò)張, 隨著溫度降低，反射轉(zhuǎn)向小衍射角。

MAPbI3、MAPbBr3隨溫度而變的X射線粉末衍射圖(a)和圖(b)，溫度變化區(qū)間T = 20 - 300 K。衍射圖表明兩個鈣鈦礦化合物存在明顯的相變。

《Temperature-dependent studies of exciton binding energy and phase-transition suppression

in (Cs,FA,MA)Pb(I,Br)3 perovskites》

Fabian Ruf,1,a) Meltem F. Aygüler,2 Nadja Giesbrecht,2 Bettina Rendenbach,3 Alice Magin,1

Pablo Docampo,4 Heinz Kalt,1 and Michael Hetterich1,5,

3.       豐富的應(yīng)用場景-變壓

在15 GPa左右，Li2C2的高壓多形性由Immm基態(tài)結(jié)構(gòu)(Z = 2)形成，變?yōu)?/span>Z = 4的正交Pnma- Li2C2結(jié)構(gòu)。本文通過進(jìn)化演算方法對晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測，并輔以實(shí)測證實(shí)計(jì)算的結(jié)果（拉曼，XRD）。

實(shí)驗(yàn)方法：

粉末樣品在惰性氣體環(huán)境中，裝入不銹鋼墊片上一個150微米大小的孔中。壓力傳遞介質(zhì)(PTM)為氦，在室溫下，使用MAR555 at面板探測器在ESRF的ID09波束線上采集衍射數(shù)據(jù)，使用Huber G670系統(tǒng)進(jìn)行測量。X射線波長λ=0.415588ANG，樣品上光斑直徑為30μm，為提高粉末樣品的均勻性，DAC（金剛石對頂氈）在±3°震蕩。采用紅寶石發(fā)光法對壓力進(jìn)行監(jiān)測。利用Fit2D軟件對二維衍射數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

上圖為高至24.7 GPa的衍射圖譜，與拉曼研究不同，這里的壓力條件是流體靜力的。低于16個GPa條件對應(yīng)的是Immm- Li2C2。在16.5GPa條件下出現(xiàn)了新的峰值。相變起始壓力與拉曼實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。超過20GPa時，Immm- Li2C2與高壓的改性產(chǎn)物共存。

《Structural Transformations of Li2C2 at High Pressures》