自动化物理吸附分析工作站

自动化物理吸附分析工作站

自动化物理吸附分析工作站是一款将高性能物理吸附仪与自动化方案相结合的创新产品，为多孔材料的比表面积、孔径分布等关键物理性质分析提供高效、智能、安全可靠的自动化解决方案。该工作站实现 了从样品装填、称重、脱气、测试到数据处理的全流程自动化操作，显著提升实验通量与数据质量。

产品模块

物理吸附仪液氮自动装填模块

样品倾倒转移模块

AGV交互模块

冷阱自动切换模块

称重天平模块

耗材货架

六轴机械臂

典型应用场景

石油化工 催化材料研发与质控

• 催化裂化、加氢、重整、异构化催化剂：比表面积、孔容、孔径分 布、微孔/介孔占比精准测定

• 载体材料（氧化铝、二氧化硅、分子筛）结构一致性评价，支撑催化剂配方优化与工业质控

新能源材料 储能与催化核心材料表征

• 燃料电池催化剂（碳载体、铂基/非铂基）：比表面积、孔道结构、 活性位点暴露度分析

• 锂电池电极材料（正极/负极、多孔碳、石墨烯）：孔隙结构与离子 传输/储能性能关联研究

工业吸附/分离材料 性能优化与选型

• 活性炭、分子筛、硅胶、金属有机框架（MOF）：微孔/介孔分布、 吸附容量、选择性评价

• 废气处理、VOCs吸附、气体分离材料：孔结构与吸附效率关联，指导材料改性

高校/科研院所 基础研究支撑

• 多孔材料、纳米材料、碳材料、MOF/共价有机框架（COF）： BET、Langmuir、t‑plot、BJH、DR/DA全方法孔分析

• 表面物理化学机理：吸附动力学、等量吸附热、表面异质性研究

高校/科研院所 基础研究支撑

• 多孔材料、纳米材料、碳材料、MOF/共价有机框架（COF）： BET、Langmuir、t‑plot、BJH、DR/DA全方法孔分析

• 表面物理化学机理：吸附动力学、等量吸附热、表面异质性研究

精细化工/医药 粉体与功能材料表征

• 医药载体、缓释材料：孔径与药物负载/释放性能关联

• 颜料、填料、粉体材料：比表面积、粒度估算，优化分散与加工性能

工作流程

核心特点

机械臂集成

配备高性能机械臂，具备精准的运动控制能力，可自动高效准确完成物料的抓取、移动和放置等操作。

自动化样品装填与称量

自动化高效完成样品的装填与称量，确保多次实验数据的准确度和标准化。

液氮自动补给

可自动完成液氮的加注和液氮杯切换，保证测试可连续运行，无需人工值守。

可视化软件系统

触屏式操作界面，可轻松访问资源、方法、任务及数据等功能信息，简化实验设计流程。

数据管理

自动记录、存储和分析数据，并同步至中控系统，实现全流程数据贯通与可追溯。

安全防护

软件系统可实时监测设备运行状态及压力、温度等条件，出现异常将终止任务并告警，保障实验安全。

智能吸附平衡控制

采用独特的平衡压力智能判断逻辑与控制方法，在确保吸附平衡充分的同时，显著提高测试效率。

快速测试功能

通过快速测试冷自由空间系数，有效提高比表面积的测试效率。

创新级联方案

通过独特的多工作单元级联设计，仪器最多可进行9个样品的分析。

技术参数

自动称量功能：测试前后样品的精确称量，称重范围 10 mg ~ 5 g ，称量分辨率 0.1 mg

工作站外观尺寸：H × W × D：1500 × 1800 × 2000 mm

供电及功率：电压：AC 220 V，50-60 Hz；功率：5000 W

重量：780 kg

孔径测量参数：介孔工作站

型号：J3Q

分析站数量：1 ~ 4 站

全自动测试：支持样品预处理+分析全自动测试

蒸气测试：支持多站蒸气吸附测试功能，蒸气源和蒸气管路集成于恒温阀箱内，无需主动加热； 无冷点；蒸气源温度 41 ℃

测试功能：

﹙1﹚ 吸 ﹙脱﹚ 附等温线全自动测试 ﹙预处理+分析过程全自动﹚

﹙2﹚ BET ﹙Brunauer-Emmett-Teller) 比表面积 ﹙多点、单点) 全自动测试 ﹙预处理+分析过程全自动)

﹙3﹚ 平均孔径、孔容积、孔面积测定

﹙4﹚ Langmuir 比表面积分析

﹙5﹚ t-plot 法微孔总孔体积、内表面积测定、外表面积 ﹙STSA) 测定

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

﹙7﹚ BJH ﹙Barrett-Joyner-Halenda) 介孔大孔孔容积及孔径分布分析

﹙8﹚ 吸附动力学分析

﹙9﹚ 等量吸附热分析

﹙10﹚ 粒度估算

﹙11﹚ 微孔介孔体积占比分析

原位脱气：

支持原位脱气，脱气温度范围：室温 ~ 400 °C

支持多段程序升温，最大升温速率可达 15 ℃/min 以上

加热炉具有主动降温功能，400 ℃ 降至 50 ℃ 用时 24 min

歧路：

使用空气浴进行控温，控温温度 45 °C

控温精度：0.1 °C，控温稳定性：± 0.1 ℃

P0站压力传感器：配置 1 个 1000 Torr 压力传感器，精度：0.25% F.S

公共腔压力传感器：配置 1 个1000 Torr 压力传感器，精度：0.25% F.S

分析站压力传感器：每个分析站标配 1 个 1000 Torr 压力传感器，精度：0.05% F.S

进气系统配置：

配置 1 个氦气进气端口和 1 个吸附气体进气端口；

可配置 1 个 DL 60 系列 6 路多路进气控制器，多路进气控制器可通过软件进行联控

腐蚀气体测试：

常规型号只能进行非腐蚀性气体的常规物理吸附测试；

蒸气型号采用全不锈钢气路和全氟醚 ﹙FFKM﹚ 材质的密封圈，可进行非腐蚀性气体、非腐蚀性蒸气以及氨气等一般腐蚀性气体的测试；

耐腐蚀型号会对气路进行了硅烷基表面镀层处理，并且选择全氟醚 ﹙FFKM﹚ 密封圈，可进行非腐蚀性气体、 非腐蚀性蒸气以及氨气、二氧化硫、硫化氢等腐蚀性气体的测试。

真空系统：每台仪器标配 1 个机械真空泵，极限真空度 0.3 Pa

比表面积范围：氮气吸附从 0.05 m2/g 至未知上限；标准样品重复性 ≤ ± 1.0%

孔径测量范围：2 - 500 nm 介孔、大孔精确分析，中值孔径重复性 ≤ ± 0.02 nm

孔容测量范围：≥ 0.0001 cm3/g

孔径测量参数：微孔工作站

型号：W3Q

分析站数量：1 ~ 4 站

全自动测试：支持样品预处理+分析全自动测试

蒸气测试：支持多站蒸气吸附测试功能，蒸气源和蒸气管路集成于恒温阀箱内，无需主动加热； 无冷点；蒸气源温度 41 ℃

测试功能：

﹙1﹚ 全孔吸 ﹙脱﹚ 附等温线、微孔吸附等温线全自动测试 ﹙预处理+分析过程全自动﹚

﹙2﹚ BET ﹙Brunauer-Emmett-Teller﹚ 比表面积 ﹙多点、单点﹚ 全自动测试 ﹙预处理+分析过程全自动﹚

﹙3﹚ 平均孔径、孔容积、孔面积测定

﹙4﹚ Langmuir比表面积分析

﹙5﹚ t-plot法微孔总孔体积、内表面积测定、外表面积 ﹙STSA﹚ 测定

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

﹙7﹚ BJH (Barrett-Joyner-Halenda) 介孔大孔孔容积及孔径分布分析

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

﹙9﹚ DFT (Density Function Theory) 法孔径分布分析

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

﹙11﹚ 吸附动力学分析

﹙12﹚ 等量吸附热分析

﹙13﹚ 粒度估算

﹙14﹚ 微孔介孔体积占比分析

原位脱气：

支持原位脱气，脱气温度范围：室温 ~ 400 °C

支持多段程序升温，最大升温速率可达 15 ℃/min 以上

加热炉具有主动降温功能，400 ℃ 降至 50 ℃ 用时 24 min

歧路：

使用空气浴进行控温，控温温度 45 °C

控温精度：0.1 °C，控温稳定性：± 0.1 ℃

P0站压力传感器：配置 1 个 1000 Torr 压力传感器，精度：0.25% F.S

公共腔压力传感器：配置 1 个 1000 Torr 压力传感器，精度：0.25% F.S

分析站压力传感器：

每个分析站标配 3 个压力传感器，分别是 1 个 1000 Torr 压力传感器，1 个 10 Torr 压力传感器和 1 个 1 Torr ﹙或 0.1 Torr﹚ 压力传感器；

其中 1000 Torr 压力传感器的精度是 0.05% F.S，10 Torr 和 1 Torr 压力传感器的精度是 0.2% RDG，0.1 Torr 压力 传感器的精度是 0.5% RDG。

进气系统配置：

配置 1 个氦气进气端口和 1 个吸附气体进气端口；

可配置 1 个 DL 60 系列 6 路多路进气控制器，多路进气控制器可通过软件进行联控

腐蚀气体测试：

常规型号只能进行非腐蚀性气体的常规物理吸附测试；

蒸气型号采用全不锈钢气路和全氟醚 ﹙FFKM﹚ 材质的密封圈，可进行非腐蚀性气体、非腐蚀性蒸气以及氨气 等一般腐蚀性气体的测试；

耐腐蚀型号会对气路进行了硅烷基表面镀层处理，并且选择全氟醚 ﹙FFKM﹚ 密封圈，可进行非腐蚀性气体、 非腐蚀性蒸气以及氨气、二氧化硫、硫化氢等腐蚀性气体的测试。

真空系统：

每台仪器标配 1 个机械真空泵，极限真空度 0.3 Pa

含微孔工作站的仪器标配 1 个分子泵，极限真空度 10 7 Pa

比表面积范围：氮气吸附从 0.05 m2/g 至未知上限；氪气吸附从 0.0005 m2/g 至未知上限；标准样品重复性 ≤ ± 1.0%

孔径测量范围：0.35 - 500 nm 微孔、介孔、大孔精确分析，中值孔径重复性 ≤ ± 0.02 nm

孔容测量范围：≥ 0.0001 cm3/g

服务保障

提供包括产品选型、定制开发、应用部署、售后维保、在线诊断、现场支持等覆盖产品全生命周 期的服务，技术专家在线实时解答产品与技术问题，最大限度保证用户稳定使用。

联合开发方

本系列自动化化学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、北京精微高博仪器有限公司联合开发，汇聚了三方在行业应用、自动化技术与精密仪器 制造领域的顶尖优势。

关于晶泰

晶泰科技（“XtalPi Holdings Limited"，股份简称：晶泰控股，XTALPI，股份代号：2228.HK） 由三位麻省理工学院的物理学家于2015年创立，是一个基于量子物理、以人工智能赋能和机器 人驱动的创新型研发平台。公司采用基于量子物理的第一性原理计算、人工智能、高性能云计算 以及可扩展及标准化的机器人自动化相结合的方式，为制药及材料科学（包括农业技术、能源及新型化学品以及化妆品）等产业的全球和国内公司提供药物及材料科学研发解决方案及服务。