标定量分析仪

抢占国际科技制高点与发展新质生产力，既需要技术上的不断自主超越，更需源自基础科学领域的颠覆式创新，而两者的发展与国内科学分析仪器之间互为支撑关系，实际上科学分析仪器同样需要基础理论与技术创新。作为面向反应动态过程研究的主要科学分析手段，国内外热分析技术虽然历经二百余年的升级换代，且广泛应用于各行各业的科学研究与实验分析，但是其仍以各类主观经验性的纯数学处理手段为主，其思维框架与“地心说”以表观信息定性定量推理类同，缺乏具有科学物理内涵的理论和方法体系支持。为此，中国科学院工程热物理研究所与北京科技大学科研人员以十多年潜心苦干的毅力，聚焦热分析表观检测信号与反应本征信息的物理关系本质，构建了符合反应客观规律的高维矢量热分析的基础理论与技术方法体系。矢量热分析在国际上首次采用具有物理内涵的矢量化逻辑，基于反应的化学计量关系矩阵与执行速率矢量等本征信息，建立了反应体系固液相总质量变化、全气相组分摩尔变化以及热力学等表观信号的多参数矢量联立方程，从理论层面彻底破解了表观检测信号与反应本征信息之间的实时多参数非线性映射关系。围绕反应本征信息构建表象与本质之间的关系，犹如从“地心说”过渡至“日心说”的思维革命，不仅实现了基础理论方面原始创新，消除了传统热分析技术固有的表观总包思维制约，也是矢量热分析自身持续核心竞争力与国际引领作用的力量源泉。（矢量热分析理论的逻辑框架）在基础理论与思维方式突破后科研人员并未驻足徘徊，而是全心思考如何将原创理论演化为国家所急需的科技制高点与新质生产力，如何引领国内外热分析领域科学仪器的发展。面对现有的国内外热分析联用仪器，将质谱定量分析作为技术突破点，提出了质谱定量解析的等效特征图谱法。在中国科学院科研仪器设备研制项目的资助下开发了反应过程气相组分实时产率分析仪，从技术原理上解决了质谱多输入多输出信号非线性映射和反应过程-质谱电离重排同步耦合两大世界性难题，实现了反应过程全气相组分的种类辨识及其实时摩尔质量变化率定量解析，其技术水平与品牌优势赢得国内外同行的高度认可，特别是相关行业世界领先的分析仪器厂家纷纷寻求技术合作，如德国耐驰公司（热分析仪器）、IPI公司（质谱设备）、日本理学公司（科学仪器）等。同时，质谱定量分析方法也助力国内的国防、医药、能源、化工等不同行业取得跨越式的应用探索。（反应过程气相组分产率实时分析仪）作为矢量热分析技术体系的关键环节，反应过程全气相组分的辨识与实时质量变化率定量分析为标定、测试、分析提供核心支撑，并形成完全自主的系列化知识产权。全气相组分实时质量变化率以高维数据融入矢量热分析理论后，不仅解决了传统热分析表观检测信号物理内涵缺失的问题，也实现了对实际复杂多重反应过程的以科学视角实施分析，避免了人为主观判断。正如“地心说”的视角虽然符合所有人的普遍思维，但是脱离“日心说”的客观科学视角。也正是这种基于物理内涵的科学视角，为矢量热分析未来创新发展提供了源源不断思想活力，矢量化手段与反应化学计量关系矩阵成为引入人工智能算法的底层物理逻辑，反应的矢量化计量将为摩尔量子计量奠定理论与技术基础。目前，近现代基础科学体系为西方国家所主导，而且在新时代世界各国都高度重视科技发展，国内基础科学原始创新空间极小，科研人员更需要这份由“地心说”到“日心说”般自我思维革命的勇气与毅力。矢量热分析从理论到技术的发展过程，印证了科研人员秉持的矢志不渝、守正创新的科学精神，以及将国家科技创新发展的责任担当转化为敢于自我思维变革的勇气，如此在矢量热分析领域才能实现基础理论原创与技术完全自主知识产权，并在当前与未来深度科技竞争中持续保持核心竞争力，真正抢占技术制高点与发展新质生产力。（中国科学院工程热物理所夏红德）

- Bradford、BCA太过繁琐？ UV测蛋白结果不准确？ - 全球第一台红外微定量分析仪Direct Detect - 2ul样本、1分钟检测、无需染色，准确读取蛋白定量结果 Direct DetectTM全球第一台基于红外原理的生物分子微定量分析系统，只需要2ul样本及空白对照（Blank），就可以直接获取结果。无需样品处理，无需每次制作标准曲线，无需比色杯、没有废液。 Direct DetectTM系统直接基于酰胺区在红外吸收光谱分析，无需考虑氨基酸的组成、染料性质、氧化还原电位这些因素，避免了比色法分析的缺陷，可以获得更加准确的结果。 蛋白、脂肪、碳水化合物以及核酸都有可被区分的特定红外吸收光谱，所以您可以很轻松实现复杂混合物各种组分浓度的准确分析。 浏览Direct Detect中文产品手册 更多详情，请访问：www.millipore.com/directdetect 产品技术支持热线：400-889-1988 Email: china.marketing.online@merckgroup.com

p 　　利用气相组分的变化分析反应过程特征广泛应用于众多领域，如能源、材料、医药、化工等等，目前普遍采用的气相组分检测参数是“浓度”，然而其作为相对值，无法真实地反映出反应过程质量的动态变化 而物质质量的变化率(产率)虽能够客观代表反应动态特征，但实现多组分气体产率的同步实时精确检测一直是国际性技术难题。 /p p 　　研究所创新提出了质谱定量分析的多输入多输出非线性系统理论模型，发展为多组分气体产率的质谱定量测试分析方法-等效特征图谱法(ECSA)。该方法遵循质谱检测工作原理与气体流动过程特点，基于气体动力学、热力学、信号处理等多学科、领域的基础理论，通过建立气体流动、采样、电离、质量分析等多环节相耦合无量纲参数，自适应消除检测过程的温度依赖特性、压力变动造成的信号漂移，实现复杂多组分气体产率的同步原位检测。在国际上首次破解了质谱检测信号从理论上未能与气体参数建立定量物理关系的核心科学问题。 /p p 　　在研究活性焦的吸附与再生性能的典型应用实例中，通过吸附前、后活性焦的燃烧特性研究，利用吸附气体污染物组分的释放产率，可以准确定量获得活性焦自身吸附气相污染物的能力、确定再生工艺条件，检测结果实现了物料、组分、元素的质量三平衡，具有高度的重复性与再现性，充分体现了等效特征图谱法对气相组分产率实时分析的可靠性。 /p p 　　目前等效特征图谱法(ECSA)已经在能源、地质、医药、材料、环境、化工等多领域支持国内外的科学研究与技术发展，支持了中科院过程所的有机物质检测、中国医学科学院药物所的心脑血管药物及辅料分析、北京有色金属研究院的金属氢化物特性分析、北京化工大学的石墨烯催化特性研究等，相关成果已发表在Nature Chemistry、Carbon、Fuel、Fuel Processing Technology等国际期刊 并针对上百种气体已完成标定并形成标准的三维指纹信息图谱库，与国际知名设备企业如日本理学公司、德国耐驰公司等形成了良好的合作关系。 /p p style=" text-align: center " img width=" 500" height=" 276" title=" 质谱定量分析理论-等效特征图谱法ECSA模型.png" style=" width: 500px height: 276px max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 质谱定量分析理论-等效特征图谱法ECSA模型.png" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/4cb3a8b9-6756-4c4b-8ba7-3636b9132754.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 图1. 质谱定量分析理论-等效特征图谱法ECSA模型 /p p style=" text-align: center " img width=" 500" height=" 335" title=" 气相组分产率实时分析在活性焦的吸附特性与再生工艺条件研究中的应用.png" style=" width: 500px height: 335px max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 气相组分产率实时分析在活性焦的吸附特性与再生工艺条件研究中的应用.png" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/513873ab-bb56-47f8-ada1-68bafbd277a5.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 图2. 气相组分产率实时分析在活性焦的吸附特性与再生工艺条件研究中的应用 /p p 　　 strong 背景资料： /strong /p p 　　热重质谱联用TG-MS： /p p 　　热重分析法(TG)是应用热天平在程序控制温度下，测量物质质量与温度关系的一种热分析技术，具有仪器操作简便、准确度高、灵敏快速以及试样微量化等优点，因此广泛应用于无机、有机、化工、冶金、医药、食品、能源及生物等领域。但热重分析法无法对体系在受热过程中逸出的挥发性组分加以检测，这给研究反应进程，解释反应机理带来了一定的困难。质谱具有灵敏度高，相应时间短等突出优点，在确定分子式方面具有独特的优势。通过TG-MS联用，可以扩大分析内容，是现代热分析仪器的发展趋势。 /p p 　　具体仪器信息请点击查看: a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/68.html" target=" _self" 热分析联用仪专场 /a /p p 　　TG-MS系统的等效特征谱分析方法(ECSA)： /p p 　　在ECSA中，对所有被测气体的特征光谱和相对灵敏度进行了标定。该方法有效地分离了质谱，消除了特征峰重叠时的质量分辨和温度依赖效应。在碳酸钙和碳酸钙分解的基础上，动态测定了实际气体流量和单个组分浓度，分析的逸出气体质量流量与ECSA和TG分析的实验数据吻合较好。 /p p 　　日本理学： /p p 　　理学公司的前身是理学电机制作所，创立于1923年，是世界上研制和生产X射线科学分析仪器的开拓者之一。1951年正式创立理学电机株式会社，十年后1962年又创立理学电机工业株式会社，此后又相继创立了理学计测株式会社、日本仪器株式会社、理学服务株式会社和株式会社理学等机构。半个多世纪以来，理学公司一直致力于研制和开发X射线科学分析仪器，并为世界科学分析仪器的发展做出了重要的贡献。 /p p 　　德国耐驰： /p p 　　德国耐驰仪器制造有限公司(NETZSCH Scientific Instruments Trading (Shanghai) Ltd.)是世界著名的分析仪器制造厂商之一，其产品主要包括热分析仪器、导热分析仪与树脂固化监测仪三大类。 在热分析仪器领域，耐驰公司拥有60余年的软、硬件研制及应用经验，其产品覆盖了热分析的各个分支领域。 /p p 　　相关文献： /p p 　　Equivalent characteristic spectrum analysis in TG–MS system, Thermochimica Acta 602 (2015) 15–21. /p p 　　Quantitative Study on Adsorption and Regeneration Characteristics of Activated Coke using Equivalent Characteristic Spectrum Analysis [J]. Ind. Eng. Chem. Res. 2019 58 5080-5086. /p p br/ /p