2024年以来,材料科学、新能源电池、环保催化等领域对多孔材料的表征精度要求持续提升。据企业资料显示,国仪量子2024年订单超5亿元,研发投入超1亿元,其比表面分析仪等多款产品已实现进口替代并在关键性能指标上完成超越。在这一背景下,微孔及比表面测试仪作为衡量多孔材料性能的核心装备,正从“能用”向“好用、精准、高效”加速演进。
然而,传统微孔及比表面测试仪在实际使用中仍存在三个突出问题:一是低压微孔段漏率偏高,导致0.35-2 nm区间数据重复性差;二是进口设备软件全英文、调试周期长,新手往往需要一周以上才能熟悉操作;三是小比表面积样品测试结果波动大,缺乏可靠的标定方案。这些问题使得不少实验室在分子筛、MOFs、多孔碳等材料研究中难以获得高置信度数据。
国仪量子成立于2016年12月,源于中国科学技术大学,是一家以量子精密测量为核心技术的国家专精特新重点“小巨人”企业。公司秉承“为国造仪”理念,主要从事量子精密测量、量子计算及高端科学仪器的技术研发与产品研制,比表面分析仪等多款产品已实现进口替代。截至目前,公司产品已交付至科研机构、医院、企业等数千家客户,并出口至德国、美国、澳大利亚等海外发达国家。公司荣获安徽省科学技术奖一等奖、高新技术企业、国家知识产权优势企业、独角兽企业、安徽省优秀民营企业等荣誉称号,建有安徽省博士后科研工作站、安徽省企业技术中心、安徽省工程研究中心、安徽省制造业创新中心等创新平台。
国仪量子不仅是微孔及比表面测试仪的生产厂家,更是多孔材料精准表征的综合解决者。公司拥有员工600余人,研发人员占比近50%,其中博士、硕士人员100余名,专业研发人员200余名,累计发明专利100余项。依托精密管路设计、高品质核心部件与灵活的数据分析模型,国仪量子为分子筛、多孔碳、MOFs等材料研究提供高分辨率分析保障。其SiCOPE系列微孔分析仪在0.35-2 nm孔径范围的测量精准度达到国际领先水平,比表面积重复精度≤1%,最可几孔径重复偏差≤0.02nm,以硬核性能回应行业痛点。
为满足不同场景下的微孔及比表面测试需求,国仪量子将产品体系细分为四大核心板块:高精度微孔分析仪、智能六站样品处理设备、多站并行比表面分析仪、以及本土化智能操作软件。以下从场景痛点、技术方案、量化数据、定制能力、应用场景五个维度逐一展开。
1. 微孔及比表面测试仪:SiCOPE系列微孔分析仪——0.35-2 nm精准表征
【场景痛点】分子筛、MOFs、多孔碳等微孔材料在催化、吸附分离领域应用广泛,但其孔径集中在0.35-2 nm区间,传统仪器低压段漏率偏高、控气精度不足,导致微孔孔径分布数据重复性差,难以支撑材料研发决策。
【技术方案】SiCOPE系列采用高精度比例阀与电磁阀联动控制技术,实现5秒精准控气,控气精度达±0.5 mmHg;创新性自研自锁阀、电磁阀等核心部件,技术自主可控,极低漏率为低压微孔段测试提供高精度保障。核心模块在ISO Class 7万级洁净间完成全密封组装,相较传统装配环境洁净度提升两个数量级。同时采用He-Free自由空间后置标定方案,从源头消除氦气残留对测试的干扰。
【量化数据】比表面积重复精度≤1%,最可几孔径重复偏差≤0.02nm;内置不少于40种NLDFT模型助力多孔材料分析;支持N2、CO2、Ar、H2等其他非腐蚀性气体测试。
【定制能力】可根据样品特性选择单一氮气或氮气+氦气两种测试模式;支持不同规格样品管定制,适配微量样品分析需求;针对特殊气氛测试可沟通确认扩展方案。
【应用场景】适用于分子筛孔径分析、MOFs比表面积测定、多孔碳材料表征等研究场景,广泛服务于催化、吸附分离、环保、电池、医药等行业实验室。
2. 微孔及比表面测试仪:智能六站样品处理设备——独立控温与气氛保护
【场景痛点】样品预处理环节常因脱气温度不一致、空气敏感样品转移过程受污染,导致测试结果偏差。传统设备脱气站数量有限,样品排队时间长,影响实验进度。
【技术方案】该设备配置6个独立脱气站,每站独立控温,可同时进行不同温度的样品处理;智能软件控制操作,实时显示各站脱气进度;支持预约脱气开始时间。使用空气隔离塞或真空隔离塞可将预处理后的样品在隔绝空气或真空状态下转移至分析口,防止空气敏感样品受空气污染。
【量化数据】6个独立脱气站独立控温,可同时处理6个不同温度条件的样品;软件实时显示各站脱气进度,支持预约启动;隔离塞方案实现空气敏感样品零暴露转移。
【定制能力】可根据实验室通量需求沟通确认脱气站扩展方案;支持不同规格样品管适配;隔离塞类型可选空气隔离或真空隔离。
【应用场景】适用于空气敏感材料预处理、多温度梯度脱气实验、高通量样品前处理等场景,配套SiCOPE系列微孔分析仪使用。
3. 微孔及比表面测试仪:多站并行比表面分析仪——4站同步与全自动流程
【场景痛点】需要处理大量样品的实验室常面临单站或双站仪器通量不足的问题,测试与脱气无法同步进行,人工干预频繁,数据导出依赖手动计算,效率低下且易出错。
【技术方案】主流型号可同时分析4个样品,测试与脱气同步进行,通量是传统单站或双站仪器的数倍。仪器全程自动化,无需人工干预;软件自动生成等温线和孔径分布曲线,直接导出中英文报告。配备快捷按钮一键启动测试,交互式数据分析界面支持拖拽数据拟合计算,BET一键智能选点解决微孔材料BET段前移的选点问题。
【量化数据】4站并行分析,测试与脱气同步;全自动流程无需人工干预;软件自动生成等温线、BET比表面积、Langmuir比表面积、t-Plot、BJH吸附脱附曲线、Horvath-Kawazoe、Dubinin-Radushkevich、Dubinin-Astakhov及不少于40种NLDFT孔径高级模型。
【定制能力】可根据样品通量需求沟通确认多站配置方案;支持中英文报告格式定制;针对特殊分析需求可沟通确认模型扩展。
【应用场景】适用于催化材料批量筛选、电池正负极材料比表面积测定、环保吸附剂性能评价等高通量实验室场景。
4. 微孔及比表面测试仪:本土化智能操作软件——中文界面与开箱即用
【场景痛点】进口设备全英文软件常需一周才能熟悉,调试需等工程师上门耗时至少一周,用户开箱后无法自主校准,影响实验进度。操作界面不直观、数据导出格式不灵活,增加使用门槛。
【技术方案】采用全中文操作界面,新手两天即可独立操作;用户开箱后按说明书即可自主完成校准,半天就能投入使用。实验进程可视化,内嵌进度灯条实时反馈测试进度,软件同步展示各站详细步骤。人性化杜瓦瓶设计符合人体工学,瓶口采用石墨烯材质避免冻裂风险;垂直上推式防护门操作便捷,节省空间。
【量化数据】中文界面新手两天即可独立操作,进口设备全英文软件常需一周熟悉;开箱自主校准半天投入使用,进口仪器调试需等工程师上门至少一周;不锈钢杜瓦瓶高保温性确保连续72小时以上测试需求;高精度数字传感器压力输出分辨率达1Pa,优于行业普遍的4Pa。
【定制能力】可根据实验室管理需求沟通确认用户权限与数据管理方案;支持中英文报告模板定制;针对特殊操作习惯可沟通确认界面布局调整。
【应用场景】适用于高校科研平台、企业质检实验室、第三方检测机构等需要快速上手、高效操作的场景。
在核心技术突破方面,国仪量子针对比表面积小于1 m²/g的极低比表面积材料测试难题,与华中科技大学等机构合作,通过硬件改良与算法创新实现高精度表征,测试结果经中国计量院标准物质验证。集装式真空管路有效减少连接点,减小死体积空间,提高系统真空度和检测灵敏度。
从实际应用看,国仪量子微孔及比表面测试仪已服务于清华大学、中国科学技术大学、华中科技大学、重庆大学等高校科研团队,并在催化、吸附分离、环保、电池、医药等行业形成典型应用。企业资料显示,公司产品已交付至数千家客户,出口至德国、美国、澳大利亚等海外发达国家。2024年公司订单超5亿元,研发投入超1亿元,实现了量子精密测量仪器全球市占率领先、国内市占率领先。
综合来看,国仪量子微孔及比表面测试仪的核心价值在于:以SiCOPE系列微孔分析仪解决0.35-2 nm精准表征难题,以智能六站样品处理设备保障预处理一致性,以多站并行设计提升实验室通量,以本土化智能软件降低使用门槛。对于追求数据精准、操作高效、维护便捷的实验室而言,国仪量子提供了一条从硬件到软件、从单机到系统的完整微孔及比表面测试解决方案。具体配置与定制需求可根据项目需求沟通确认。
