反应热

西北工业大学机电学院PavelNeuzil教授研究团队与香港科技大学LeventYobas副教授研究团队合作，在面向亚纳升量级流体样品的差式扫描量热分析方面取得重要进展。2022年1月9日至13日，相关成果以“A Sub-nL differential scanning calorimetry chip for liquid crystal phase transition characterization”为题，在微机电系统（MEMS）领域的国际顶级会议暨第35届国际MEMS会议上做大会报告，并获得本次大会的最佳论文奖，这也是中国大陆第4篇在该会议获奖的论文。论文的第一作者为香港科技大学博士生倪晟，通讯作者为PavelNeuzil教授和LeventYobas副教授。图1西北工业大学与香港科技大学合作设计制作的微流控量热芯片和芯片微通道扫描电镜图差示扫描量热法（DSC）是一种能够测定多种热力学和动力学参数的热分析方法，广泛应用在对材料的热物性分析、生化反应的热焓测定等多个研究领域。量热法是近年来研究生物分子热力学特性的重要方法，增强了我们对这些分子结构和热动力学特性的理解。但是，生物样品通常大小有限，并且过程中产热量很少，无法用商业DSC系统直接分析。基于微机电系统（MEMS）的DSC芯片可以解决这些问题，具有更高的灵敏度、更短的响应时间和更少的样品消耗。然而，现有的DSC芯片由于响应时间长而在快速温度扫描阶段出现热谱图失真的问题。因此，如何开发基于DSC芯片的超快速高分辨热分析系统是本领域急需解决的重要问题之一。研究团队通过MEMS工艺实现了一体式氮化硅微流控通道的悬空制作，加工出最大深度不超过10 µm和总容积约270pL的半椭圆形通道，实现了2.3 µJ/K的低系统热容，从而最大限度地减少了DSC系统的响应时间，增加了超快速热谱图中相变温度的准确性。随后搭建了低真空恒温测试平台，并通过液晶相变的表征实验完成了对芯片性能的测试，解决了DSC测量中的失真问题和实现了快速DSC测试。这是第一款能够以皮升体积容量测量液体样品的DSC芯片，达到了6.29 nW的热流分辨率，是目前DSC系统中分辨率最高的。此次大会展示的DSC系统具有的超高分辨率和快速热响应，为微量生化反应的热分析提供了工具，在样品热分析、热谱图表征和生物热力学等方面具有广阔的应用场景。该论文工作中，我校PavelNeuzil教授指导博士生朱含亮主要完成芯片设计和理论计算的工作，并为后期的测试提供技术支持；香港科技大学LeventYobas副教授及其博士生倪晟主要完成芯片的微加工工艺和DSC平台搭建，并设计完成了验证试验。图2芯片封装以及用于测试的恒温真空腔室（左图）芯片系统与传统的DSC仪器在快速扫描时的温度偏差（右图）PavelNeuzil教授是微机电系统及纳米技术和微流控芯片等领域的国际专家，于2015年10月作为国家特聘专家全职受聘于西北工业大学机电学院微系统工程系。与机电学院常洪龙教授共同筹建“微纳流控技术人才特区”实验室，并针对数字PCR芯片、壁虎仿生纳米结构以及活体细胞温度实时监测等前沿课题进行科学研究，在Nature Reviews Drug discovery，Nature Medicine，Nucleic Acids Research，Angewandte Chemie，Nano Letters，Analytical Chemistry，Lab on a Chip等期刊发表第一、通讯作者论文110余篇，相关论文他引6400余次。西工大就职期间，PavelNeuzil教授主持科技部国际合作重点科研项目1项、国家自然科学基金科研项目1项，在科研教学、人才培养、国际交流合作等多方面取得了显著的成果，长期推动我校的对外交流与合作，提高了西北工业大学的知名度和影响力。

RC HP-1000A自动反应量热仪是以立升规模模拟化学反应的具体过程、测量和控制重要工艺变量的专业测试仪器。仰仪科技深谙专业客户需求，全面搜集各行业用户实际试用建议，以“高效、安全”为核心设计理念，历时多年精心研发而成。该仪器是一种实验室条件下的自动化反应量热仪，可模拟工厂间歇或半间歇反应的真实情况，广泛应用于精细化工、制药及第三方安全评估等领域的反应工艺设计、工艺优化与放大、过程安全评估等。产品特点1) 具有热流、功率补偿、回流等三种量热方法，用户可根据需求选择2) 支持等温、恒温、扫描等多种运行模式3)可选配玻璃常压反应釜、玻璃中压反应釜、金属高压反应釜4) 大功率加热、制冷单元，控温响应速度快，放热测量精度高5) 自动加料控制，可通过质量或体积计量6)可精确测量并获取反应热流、反应焓、转换率、样品比热容、绝热温升、失控体系能够达到的最大温度等工艺安全相关数据7) 中文软件平台可灵活编制实验流程，实时监控反应过程关键数据，并可在线修改实验流程和参数8) 实时显示釜内温度、夹套温度、加料质量等试验状态9) 关键参数、状态安全阈值可设置，反应失控时“一键”快速冷却，异常状态报警及自动停机，有效保证安全10) 自动生成并保存图表、数据，导出实验分析报告技术规格量热方法热流法、功率补偿法（选配）、回流法（选配）温度控制油浴温度范围-45℃～250℃控制方式等温、恒温、扫描温度分辨力1.0mK控温精密度±0.1K硅油循环速度35L/min～76L/min功率控制电压范围0～50VDC最大电流3.0A，可选配4.0A加热器最大功率120W常压玻璃反应釜（选配）反应釜体积1000mL，其它体积可定制工作压力大气压温度范围-25℃～200℃反应釜材质玻璃中压玻璃反应釜（选配）反应釜体积1000mL，其它体积可定制工作压力0.6MPa或1.2MPa温度范围-25℃～200℃反应釜体材质玻璃反应釜盖材质316L不锈钢或哈氏合金高压金属反应釜（选配）反应釜体积1000mL，其它体积可定制工作压力10MPa温度范围-25℃～200℃反应釜材质316L不锈钢或哈氏合金搅拌器最大转速2000r/min，可选配3000r/min最大扭矩75Ncm，可选配300Ncm搅拌桨形式锚式或桨式搅拌桨材质PTFE、316L或哈氏合金进样系统进样通道1路液体进样、1路固体进样口、1路气体进样口；进样可扩展至4路精密天平量程3100g，精度0.01g进样泵电磁隔膜泵，最大流量2L/h其它参数电源3*400V/50Hz(±10%)/20A功率7000VA测试区尺寸1200mm*600mm*1850mm油浴尺寸600mm*700mm*1300mm油浴重量210kg整机重量300kg创新点：1. 更先进：基于相转换检测的低温流动性测定仪； 2. 更精确：激光和阵列式光电传感器实现相变精确检测； 3. 更高效：独有的半导体控温技术，低温发生更低、更快。

近日，仰仪科技推出两款新品——全自动连续流动反应量热仪和原位红外光谱分析仪。让我们一起来了解这两款仪器的特点吧！全自动连续流动反应量热仪 RC CF-200A该产品是一款自动化程度高、可定制能力强的连续流动反应热分析与量热平台，平台具备自动进样、前置预热、自动脱气、流量控制、强化混合、精确控温、多点测温等功能，能够精确控制连续化反应条件，并实时监测各点温度变化。能够结合热分析理论，分析计算连续流反应器内的反应放热总量、热流分布、峰值温度、温度梯度等结果，可广泛应用于连续化反应的热力学和动力学参数分析、热风险评估和工艺优化等研究。产品特点1）使用系数标定法、流量调节法量热，快速获取反应放热与热流分布，计算峰值温度与温度分布；2）全自动连续化反应工艺操作，可实现自动进样、前置预热、自动脱气、流量控制、强化混合、精确控温、多点测温等功能；3）高性能程控循环水浴，可设定并自动完成预热与反应环境控温；4）安全高效，系统可实现无人运行，自动完成数据记录和分析；5）反应器可更换或加装数量，依照实际需要选择不同材质的反应器；6）支持依据不同反应类型进行实验方案设计，对反应器结构、管路长度与直径、测温位置进行调整，对油浴、混合器、进料泵等各零部件的定制，满足个性化实验需求。技术规格进样流量范围（0.01~50）mL/min进样通道数2（可扩展）进样流量精度＜±0.5%进样流量分辨率0.01 mL/min进样压力脉动0.05MPa夹套控温范围（0~85）℃夹套控温精度±0.05℃管路使用温度范围（-180~260）℃温度传感器测温范围（-50~200）℃测温点数量反应管路：6个，预热管路：1个，夹套温度：1个。可根据实验情况灵活增减原位红外光谱分析仪 IR 360A该产品是一款实时分析反应变化过程的原位中红外光谱系统，可在反应容器中监测原料、产物、中间体的过程特征，帮助实验人员精准获取反应组分浓度、反应速率、杂质形成等关键参数，深入研究反应机理。其具备高分辨率、高信噪比、高稳定性、超快速扫描、波长范围宽等优势，软件支持基线校准、数据可视化处理、自动化动力学分析等，广泛应用于精细化工、制药、材料、石油、食品等领域。参考标准GB/T 21186-2007 傅立叶变换红外光谱仪JJG 001-1996 傅里叶变换红外光谱仪计量检定规程JJF 1319-2011 傅立叶变换红外光谱仪校准规范产品特点1）在间歇、半间歇、连续流工艺中实现长时间原位分析，且不干扰反应进程；2）高性能MCT探测器，具备高灵敏度、高稳定度、高速扫描的能力；3）强大的光谱分析软件系统，支持基线校准、谱图处理、自动化动力学分析等，帮助实验人员建立定性、定量的光谱分析模型；4）ATR钻石探头能承受较为宽广的pH值、温度及压力范围，在多相混合体系中实现无盲区测量，适应各种反应环境；5）工业级紧凑设计，抗振动、抗冲击、抗电磁干扰，占地面积小，使用寿命长。技术规格主机分辨率2cm-1、4cm-1、8cm-1波数范围(5000~834)cm-1探测器探测器类型：探测器型光伏MCT（汞-镉-碲化物）冷却方式：内置TEC控制器工作温度(10~40)℃电源(100~240)V交流电，50/60Hz，1.5A（最大值）湿度＜60%尺寸基本单元：189mm×285mm×127mmATR探头晶体材料钻石棱镜光谱范围(3~17)μm光纤类型AgHal-Broad温度范围(-30~130)℃最大耐压100bar探头长度1.6m轴长度280mm轴直径6mm轴材料哈氏合金C22保护管材料不锈钢V2A制成的扁平钢丝螺旋结构，用玻璃纤维编制包裹，外套：硅橡胶软件定量模型纯物质模型、单变量模型、多变量模型成分分析曲线分解，获取未知体系主要成分变化趋势自动寻峰全光谱范围特征峰自动识别数据联用在线光谱数据与反应器量热数据协同分析关于仰仪科技杭州仰仪科技有限公司于2006年成立，是新能源与化工领域测试仪器设备、解决方案的专业开发者。自成立以来，仰仪科技坚持以技术为核心，不断提升自主创新能力。公司现拥有一支由博士、硕士等专业技术人才组成的高精尖研发团队，已获得国家发明、实用新型近40项，外观和软件著作权10余项，2013年被选为化工产品安全测试技术与仪器浙江省工程实验室联合建设单位。目前，公司产品线主要有热分析与量热、理化参数测试、粉尘爆炸测试和化学品物理危险测试等，产品综合性能达到水平，拥有良好的用户体验和性价比；在应急管理、货物运输、海关监管、市场监管、环境保护、高等院校、大型企业及第三方检测等机构具有广泛应用且口碑良好。