自動化物理吸附分析工作站

自動化物理吸附分析工作站是一款將高性能物理吸附儀與自動化方案相結(jié)合的創(chuàng)新產(chǎn)品，為多孔材料的比表面積、孔徑分布等關(guān)鍵物理性質(zhì)分析提供高效、智能、安全可靠的自動化解決方案。該工作站實現(xiàn) 了從樣品裝填、稱重、脫氣、測試到數(shù)據(jù)處理的全流程自動化操作，顯著提升實驗通量與數(shù)據(jù)質(zhì)量。

產(chǎn)品模塊

物理吸附儀液氮自動裝填模塊

樣品傾倒轉(zhuǎn)移模塊

AGV交互模塊

冷阱自動切換模塊

稱重天平模塊

耗材貨架

六軸機械臂

典型應用場景

石油化工 催化材料研發(fā)與質(zhì)控

• 催化裂化、加氫、重整、異構(gòu)化催化劑：比表面積、孔容、孔徑分 布、微孔/介孔占比精準測定

• 載體材料（氧化鋁、二氧化硅、分子篩）結(jié)構(gòu)一致性評價，支撐催化劑配方優(yōu)化與工業(yè)質(zhì)控

新能源材料 儲能與催化核心材料表征

• 燃料電池催化劑（碳載體、鉑基/非鉑基）：比表面積、孔道結(jié)構(gòu)、 活性位點暴露度分析

• 鋰電池電極材料（正極/負極、多孔碳、石墨烯）：孔隙結(jié)構(gòu)與離子 傳輸/儲能性能關(guān)聯(lián)研究

工業(yè)吸附/分離材料 性能優(yōu)化與選型

• 活性炭、分子篩、硅膠、金屬有機框架（MOF）：微孔/介孔分布、 吸附容量、選擇性評價

• 廢氣處理、VOCs吸附、氣體分離材料：孔結(jié)構(gòu)與吸附效率關(guān)聯(lián)，指導材料改性

高校/科研院所 基礎(chǔ)研究支撐

• 多孔材料、納米材料、碳材料、MOF/共價有機框架（COF）： BET、Langmuir、t?plot、BJH、DR/DA全方法孔分析

• 表面物理化學機理：吸附動力學、等量吸附熱、表面異質(zhì)性研究

高校/科研院所 基礎(chǔ)研究支撐

• 多孔材料、納米材料、碳材料、MOF/共價有機框架（COF）： BET、Langmuir、t?plot、BJH、DR/DA全方法孔分析

• 表面物理化學機理：吸附動力學、等量吸附熱、表面異質(zhì)性研究

精細化工/醫(yī)藥 粉體與功能材料表征

• 醫(yī)藥載體、緩釋材料：孔徑與藥物負載/釋放性能關(guān)聯(lián)

• 顏料、填料、粉體材料：比表面積、粒度估算，優(yōu)化分散與加工性能

工作流程

核心特點

機械臂集成

配備高性能機械臂，具備精準的運動控制能力，可自動高效準確完成物料的抓取、移動和放置等操作。

自動化樣品裝填與稱量

自動化高效完成樣品的裝填與稱量，確保多次實驗數(shù)據(jù)的準確度和標準化。

液氮自動補給

可自動完成液氮的加注和液氮杯切換，保證測試可連續(xù)運行，無需人工值守。

可視化軟件系統(tǒng)

觸屏式操作界面，可輕松訪問資源、方法、任務及數(shù)據(jù)等功能信息，簡化實驗設(shè)計流程。

數(shù)據(jù)管理

自動記錄、存儲和分析數(shù)據(jù)，并同步至中控系統(tǒng)，實現(xiàn)全流程數(shù)據(jù)貫通與可追溯。

安全防護

軟件系統(tǒng)可實時監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)及壓力、溫度等條件，出現(xiàn)異常將終止任務并告警，保障實驗安全。

智能吸附平衡控制

采用獨特的平衡壓力智能判斷邏輯與控制方法，在確保吸附平衡充分的同時，顯著提高測試效率。

快速測試功能

通過快速測試冷自由空間系數(shù)，有效提高比表面積的測試效率。

創(chuàng)新級聯(lián)方案

通過獨特的多工作單元級聯(lián)設(shè)計，儀器最多可進行9個樣品的分析。

技術(shù)參數(shù)

自動稱量功能：測試前后樣品的精確稱量，稱重范圍 10 mg ~ 5 g ，稱量分辨率 0.1 mg

工作站外觀尺寸：H × W × D：1500 × 1800 × 2000 mm

供電及功率：電壓：AC 220 V，50-60 Hz；功率：5000 W

重量：780 kg

孔徑測量參數(shù)：介孔工作站

型號：J3Q

分析站數(shù)量：1 ~ 4 站

全自動測試：支持樣品預處理+分析全自動測試

蒸氣測試：支持多站蒸氣吸附測試功能，蒸氣源和蒸氣管路集成于恒溫閥箱內(nèi)，無需主動加熱； 無冷點；蒸氣源溫度 41 ℃

測試功能：

﹙1﹚ 吸 ﹙脫﹚ 附等溫線全自動測試 ﹙預處理+分析過程全自動﹚

﹙2﹚ BET ﹙Brunauer-Emmett-Teller) 比表面積 ﹙多點、單點) 全自動測試 ﹙預處理+分析過程全自動)

﹙3﹚ 平均孔徑、孔容積、孔面積測定

﹙4﹚ Langmuir 比表面積分析

﹙5﹚ t-plot 法微孔總孔體積、內(nèi)表面積測定、外表面積 ﹙STSA) 測定

﹙6﹚ DR ﹙Dubinin-Radushkevich) 法；DA ﹙Dubinin-Astakhov) 法；MP ﹙Mercury Porosimetry) 法孔分析

﹙7﹚ BJH ﹙Barrett-Joyner-Halenda) 介孔大孔孔容積及孔徑分布分析

﹙8﹚ 吸附動力學分析

﹙9﹚ 等量吸附熱分析

﹙10﹚ 粒度估算

﹙11﹚ 微孔介孔體積占比分析

原位脫氣：

支持原位脫氣，脫氣溫度范圍：室溫 ~ 400 °C

支持多段程序升溫，最大升溫速率可達 15 ℃/min 以上

加熱爐具有主動降溫功能，400 ℃ 降至 50 ℃ 用時 24 min

歧路：

使用空氣浴進行控溫，控溫溫度 45 °C

控溫精度：0.1 °C，控溫穩(wěn)定性：± 0.1 ℃

P0站壓力傳感器：配置 1 個 1000 Torr 壓力傳感器，精度：0.25% F.S

公共腔壓力傳感器：配置 1 個1000 Torr 壓力傳感器，精度：0.25% F.S

分析站壓力傳感器：每個分析站標配 1 個 1000 Torr 壓力傳感器，精度：0.05% F.S

進氣系統(tǒng)配置：

配置 1 個氦氣進氣端口和 1 個吸附氣體進氣端口；

可配置 1 個 DL 60 系列 6 路多路進氣控制器，多路進氣控制器可通過軟件進行聯(lián)控

腐蝕氣體測試：

常規(guī)型號只能進行非腐蝕性氣體的常規(guī)物理吸附測試；

蒸氣型號采用全不銹鋼氣路和全氟醚 ﹙FFKM﹚ 材質(zhì)的密封圈，可進行非腐蝕性氣體、非腐蝕性蒸氣以及氨氣等一般腐蝕性氣體的測試；

耐腐蝕型號會對氣路進行了硅烷基表面鍍層處理，并且選擇全氟醚 ﹙FFKM﹚ 密封圈，可進行非腐蝕性氣體、 非腐蝕性蒸氣以及氨氣、二氧化硫、硫化氫等腐蝕性氣體的測試。

真空系統(tǒng)：每臺儀器標配 1 個機械真空泵，極限真空度 0.3 Pa

比表面積范圍：氮氣吸附從 0.05 m2/g 至未知上限；標準樣品重復性 ≤ ± 1.0%

孔徑測量范圍：2 - 500 nm 介孔、大孔精確分析，中值孔徑重復性 ≤ ± 0.02 nm

孔容測量范圍：≥ 0.0001 cm3/g

孔徑測量參數(shù)：微孔工作站

型號：W3Q

分析站數(shù)量：1 ~ 4 站

全自動測試：支持樣品預處理+分析全自動測試

蒸氣測試：支持多站蒸氣吸附測試功能，蒸氣源和蒸氣管路集成于恒溫閥箱內(nèi)，無需主動加熱； 無冷點；蒸氣源溫度 41 ℃

測試功能：

﹙1﹚ 全孔吸 ﹙脫﹚ 附等溫線、微孔吸附等溫線全自動測試 ﹙預處理+分析過程全自動﹚

﹙2﹚ BET ﹙Brunauer-Emmett-Teller﹚ 比表面積 ﹙多點、單點﹚ 全自動測試 ﹙預處理+分析過程全自動﹚

﹙3﹚ 平均孔徑、孔容積、孔面積測定

﹙4﹚ Langmuir比表面積分析

﹙5﹚ t-plot法微孔總孔體積、內(nèi)表面積測定、外表面積 ﹙STSA﹚ 測定

﹙6﹚ DR (Dubinin-Radushkevich) 法；DA (Dubinin-Astakhov) 法；MP (Mercury Porosimetry) 法微孔分析

﹙7﹚ BJH (Barrett-Joyner-Halenda) 介孔大孔孔容積及孔徑分布分析

﹙8﹚ HK (Horvath-Kawazoe) 法、SF (Saito-Foley) 法微孔分布分析

﹙9﹚ DFT (Density Function Theory) 法孔徑分布分析

﹙10﹚ NLDFT (Nonlocal Density Functional Theory) 法微孔和介孔分布分析

﹙11﹚ 吸附動力學分析

﹙12﹚ 等量吸附熱分析

﹙13﹚ 粒度估算

﹙14﹚ 微孔介孔體積占比分析

原位脫氣：

支持原位脫氣，脫氣溫度范圍：室溫 ~ 400 °C

支持多段程序升溫，最大升溫速率可達 15 ℃/min 以上

加熱爐具有主動降溫功能，400 ℃ 降至 50 ℃ 用時 24 min

歧路：

使用空氣浴進行控溫，控溫溫度 45 °C

控溫精度：0.1 °C，控溫穩(wěn)定性：± 0.1 ℃

P0站壓力傳感器：配置 1 個 1000 Torr 壓力傳感器，精度：0.25% F.S

公共腔壓力傳感器：配置 1 個 1000 Torr 壓力傳感器，精度：0.25% F.S

分析站壓力傳感器：

每個分析站標配 3 個壓力傳感器，分別是 1 個 1000 Torr 壓力傳感器，1 個 10 Torr 壓力傳感器和 1 個 1 Torr ﹙或 0.1 Torr﹚ 壓力傳感器；

其中 1000 Torr 壓力傳感器的精度是 0.05% F.S，10 Torr 和 1 Torr 壓力傳感器的精度是 0.2% RDG，0.1 Torr 壓力 傳感器的精度是 0.5% RDG。

進氣系統(tǒng)配置：

配置 1 個氦氣進氣端口和 1 個吸附氣體進氣端口；

可配置 1 個 DL 60 系列 6 路多路進氣控制器，多路進氣控制器可通過軟件進行聯(lián)控

腐蝕氣體測試：

常規(guī)型號只能進行非腐蝕性氣體的常規(guī)物理吸附測試；

蒸氣型號采用全不銹鋼氣路和全氟醚 ﹙FFKM﹚ 材質(zhì)的密封圈，可進行非腐蝕性氣體、非腐蝕性蒸氣以及氨氣 等一般腐蝕性氣體的測試；

耐腐蝕型號會對氣路進行了硅烷基表面鍍層處理，并且選擇全氟醚 ﹙FFKM﹚ 密封圈，可進行非腐蝕性氣體、 非腐蝕性蒸氣以及氨氣、二氧化硫、硫化氫等腐蝕性氣體的測試。

真空系統(tǒng)：

每臺儀器標配 1 個機械真空泵，極限真空度 0.3 Pa

含微孔工作站的儀器標配 1 個分子泵，極限真空度 10 7 Pa

比表面積范圍：氮氣吸附從 0.05 m2/g 至未知上限；氪氣吸附從 0.0005 m2/g 至未知上限；標準樣品重復性 ≤ ± 1.0%

孔徑測量范圍：0.35 - 500 nm 微孔、介孔、大孔精確分析，中值孔徑重復性 ≤ ± 0.02 nm

孔容測量范圍：≥ 0.0001 cm3/g

服務保障

提供包括產(chǎn)品選型、定制開發(fā)、應用部署、售后維保、在線診斷、現(xiàn)場支持等覆蓋產(chǎn)品全生命周 期的服務，技術(shù)專家在線實時解答產(chǎn)品與技術(shù)問題，最大限度保證用戶穩(wěn)定使用。

聯(lián)合開發(fā)方

本系列自動化化學吸附分析工作站由中石化（上海）石油化工研究院有限公司、深圳晶泰科技有 限公司、北京精微高博儀器有限公司聯(lián)合開發(fā)，匯聚了三方在行業(yè)應用、自動化技術(shù)與精密儀器 制造領(lǐng)域的頂尖優(yōu)勢。

關(guān)于晶泰

晶泰科技（“XtalPi Holdings Limited"，股份簡稱：晶泰控股，XTALPI，股份代號：2228.HK） 由三位麻省理工學院的物理學家于2015年創(chuàng)立，是一個基于量子物理、以人工智能賦能和機器 人驅(qū)動的創(chuàng)新型研發(fā)平臺。公司采用基于量子物理的第一性原理計算、人工智能、高性能云計算 以及可擴展及標準化的機器人自動化相結(jié)合的方式，為制藥及材料科學（包括農(nóng)業(yè)技術(shù)、能源及新型化學品以及化妝品）等產(chǎn)業(yè)的全球和國內(nèi)公司提供藥物及材料科學研發(fā)解決方案及服務。