华算科技——全球高端测试与多维表征解决方案领航者

在催化材料开发、电池储能优化、生物工程创新的赛道上，科研工作者常面临两大痛点：实验精度不足与表征手段单一。如何从原子尺度解析材料缺陷？如何动态追踪反应过程中的结构演变？当科研遇到“卡脖子”，谁来破局？

在科学领域，微观世界的精准解析是推动技术革新的关键钥匙。作为科研解决方案的服务商，华算科技依托全球稀缺的第三代同步辐射光源机时资源，结合十余年球差电镜技术积淀，为全球科研机构与企业提供精准的高端测试与理论计算服务。公司提供球差电镜、冷冻电镜、FIB、同步辐射及原位表征等先进测试技术，并涵盖TEM、SEM、AFM、XRD、XPS、ICP、Raman等200余种测试解决方案，可对样品的形貌、成分、结构以及物理化学、热学、力学、电学、光学和磁学性能进行多角度精准表征，助力材料研发与科学探索。

硬核实力：全球尖端设备+全链条服务

华算科技提供“原子级观测+全域表征”的高端测试服务，直击科研领域的核心痛点，让科研突破从“看见”走向“掌控”。

华算科技深度对接全球三大同步辐射光源，拥有独家三代光源机时配额，可实现：

• 原位动态观测：在接近真实反应条件下，捕捉材料结构演变（如催化剂中毒机制、锂枝晶生长过程）；
• 超高灵敏度检测：探测痕量元素分布（如环境水处理材料中重金属吸附位点）；
• 多尺度关联分析：从宏观性能到电子态密度的全息解析。

【200+测试方案：覆盖材料全生命周期】

从形貌分析到成分溯源，从​动态响应到微观机理，华算科技构建了“一站式测试生态”：

• 催化领域：原位表征催化剂表面吸附/脱附行为，精准定位活性位点；
• 电池储能：结合原位XRD与EIS，揭示电极材料体积膨胀与离子传输关联性；
• 冷冻电镜：冷冻电镜凭借其无需结晶、高分辨率、低损伤的优势，已成为解析生物大分子与纳米材料结构的革命性工具。

【院士领衔团队，科学洞察赋能产业】

由材料科学、电子光学领域专家组成的技术委员会，提供从测试方案设计→数据深度解读→理论计算验证的全链条服务，让数据开口说话。

应用场景：从实验室到产业化的跨越式赋能

一、同步辐射测试案例

案例一：同步辐射测试Pt的L3边及数据分析与报告

• 客户：测试Pt的L3边，主要想明确Pt的价态和配位环境，测试后的数据请做 一个数据分析和绘制三维的小波变换图，并做一个简单的数据报告。

• 华算科技:对Pt-SA/WOx样品进行同步辐射测试以探究Pt的L3边，经XANES光谱分析知其氧化态大于0且小于+4之间；通过FT-EXAFS分析发现Pt-SA/WOx在R空间1.63 Å处有归属于Pt-O第一配位壳层散射的明显峰，2.92 Å处有适于Pt-O-W第二配位壳层的峰，且未观察到Pt-Pt和Pt-O-Pt的散射壳层，表明单个Pt原子与WO3中的O和W原子发生相互作用且以单原子形式存在；进一步分析得出Pt-O配位数为4.2、配位距离为2.08Å，Pt-O-W键配位数为2.5、第二配位壳层距离为3.74Å；小波变换EXAFS结果也证实了Pt在WO3中的原子分散状态。

案例二：基于XAFS测试的钴原子化学状态及氮硫配位分析

• 客户：想要通过XAFS测试来分析钴原子的化学状态、配位环境以及与周围原子的相互作用，特别是钴单原子与氮和硫的配位情况。要求测试完成后进行简单的数据处理。

• 华算科技：对S-Co-SACS/NSC样品进行XAFS测试，XANES分析显示其Co K边谱与钴氧化物标准样对比，钴价态在+2到+3之间，和XPS结果一致；EXAFS分析发现其FT-EXAFS谱有对应Co-N、Co-S键的两个主要峰，表明钴以Co-N₃S形式存在，拟合得第一配位壳层中氮、硫配位数分别为3.0和1.3，确认该配位结构；小波变换分析显示其信号在小波变换空间较对照样品CoPc向更高位置移动，说明钴原子在S-Co-SACS/NSC中有氮、硫混合配位连接。

案例三：XAFS测试：FePc/L-OH/CN催化剂中铁位点的电子状态与配位环境分析

• 客户：想要通过XAFS测试FePc/L-OH/CN催化剂中铁位点的电子状态和配位环境

• 华算科技：对FePc/L-OH/CN催化剂进行XAFS测试，XANES分析发现其相对于FePc有显著负移，7115eV处肩峰强度降低，表明Fe位点电子状态变化，可能是Fe与OH额外配位破坏了FeN₄平面的对称结构；EXAFS谱显示其配位数高于FePc的四方配位（FeN₄），低于Fe₂O₃的六方配位（FeO₆），暗示FePc和OH间存在额外配位；小波变换数据显示FePc/L-OH/CN在3.46 Å⁻¹处WT强度最大，与FePc（3.26 Å⁻¹）和Fe₂O₃（3.58 Å⁻¹）对比，进一步表明可能存在Fe-O配位。

案例四：TPTI-TPA2F和Spiro-OMeTAD薄膜分子堆叠与晶体取向研究

• 客户需求:想要明确TPTI-TPA2F和Spiro-OMeTAD薄膜的分子堆叠和晶体取向。

• 华算科技:TPTI-TPA2F薄膜:TPTI-TPA2F薄膜具有明显的π-π堆叠衍射峰，位于q=1.90 Å^-1的出射方向，对应于3.30Å的d间距。这表明TPTI-TPA2F分子在薄膜中呈现出典型的面对面堆叠。Spiro-OMeTAD薄膜:Spiro-OMeTAD薄膜在GIWAXS中显示出在q=1.52 Å^-1的连续衍射环，表明其分子堆叠形式是随机的

二、球差电镜测试案例

案例一：“Cryo-TEM原位观测金属Li动态演化：电子束敏感材料的结构稳定性与成分演化机制

• 客户需求：通过冷冻透射电子显微镜(Cryo-TEM)稳定分析条件，实现对不耐受电子束的金属Li材料的结构表征及元素分析。

(Adv.Funct.Mater 2023,33,2306049)

华算科技：冷冻电镜结合EDS成像显示，放电过程中形成了Ni-Li合金

1. Ni上形成5-10nm的固体电解质界面(SEI)层
2. Ni和SEI层之间观察到直径约为3nm的颗粒，通过局部快速傅里叶变换图像可识别为Li₃N
3. 对于在不同保护气环境放电的样品，其SEI层厚度也约为5nm。

案例二:球差校正透射电镜+PFM双模态联用：铁电/介电材料缺陷-性能关联的原子尺度证据

• 客户需求：原子级分辨率的球差电镜观察样品的晶格结构，结合PFM进一步分析样品关于铁电、介电性能的构效关系。

• 华算科技：d、g图在原子尺度上展示了钙钛矿结构的细节。基于二维高斯峰拟合，可以确定极化矢量，以箭头方向表示。结合[110]、[100]晶轴方向的箭头，可以清晰看到R、T、O相组成的极化区城从而证实了在短程无序区城形成了R-O-T多相共存状态。e、h图显示，极性矢量角度映射沿[110]、[100]方向分别显示出明显的不均匀随机分布状态，证明了局部无序结构的存在。统计分析结果表示，每个角度范围内包含的极性矢量数量大致相同，证明了B位阳离子具有大的活性空间

三、原位表征测试案例

案例一：原位X射线衍射揭示BiSCI锂化/脱锂循环的动态结构演化：0.01–3.0 V电压窗口下放电/充电机制解析

• 客户需求：通过原位X射线衍射监测 BiSCI在0.01到3.0V之间的锂化/脱锂循环阐明放电/充电过程中的机制。

• 华算科技：在放电过程中，BiSCl的峰值减弱并消失，同时形成了Li₂S和金属Bi的新峰，以及由于LiCl结晶度低而观察到的弱峰。这表明BiSCl与锂反应生成了Li₂S、Bi和LiCl。随着放电继续，Li₂S和Bi的峰值减弱，现了LiBi的新峰，随后LBi转变为Li₃Bi。

案例二：Pt-Ni配位界面重构的原位表征：拉曼与红外光谱联用揭示H-O-H键异裂驱动Pt-H*生成

• 客户需求：通过原位拉曼光谱和原位衰减全反射表面增强红外吸收光谱证明Pt-O1Ni1配位有利于促进H-O-H键断裂，实现Pt-H*中间体的快速转化。

• 华算科技：原位拉曼分析:在Pt_1+n/Ni₃S₂催化剂表面检测到的δ5Pt-0H峰在1062cm-1处较弱且瑞定，表明Pt-O键的存在。1630cm^-1处的H-O-H弯曲派动峰显示了良好的HER动力学特性，有利于Volmer步骤和OH解吸。电压降低时，Pt_1+n/NiS₂催化剂在1062和1630cm^一1处的峰强度减弱，表明OH吸附是HER反应的来源，而Pt-OH解吸受阻。这些结果与Pt_1+n/Ni₃S₂和Pt_1+n/NiS₂催化剂的结构差异一致。原位衰减全反射表面增强红外吸收分析:Pt_1+n/Ni₃S₂B ADC在1600cm^-1和3000-3600cm^-1之间的峰显著红移，表明Pt-O₁Ni₁活性位点华够对H₂O产生强吸附作用，更容易打破O-H键以加速Volmer过程。然而，Pt_1+n/NiS₂没有显示出显著的红移，表明Volmer过程没有得到促进。

选择华算，选择科学的前沿视角

我们不仅是数据的提供者，更是科学问题的解题者。从测试方案设计、数据分析到理论建模，华算科技以全球顶尖的同步辐射资源与本土化服务响应，让每一份样品的微观世界清晰可见，让每一次科研探索快人一步。

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