气体交换压仪

用途适用于医用外科口罩气体交换压力差的测定，也可用来测定其它纺织材料的气体交换压力差。 原理通过气体流量计设定气流的输出，使该气流经过一定面积的测试样品，通过压力传感器检测当前压力并计算压力差。 符合标准：YY0469-2011、YY0969-2013 产品规格项目技术参数气源压缩空气空气流量1 - 10L/min可设置（标准8L/min）试样透气口径Ф25mm；压差传感器量程0～500Pa；显示方式触摸屏；电源220V，50Hz。产品特点1、.配有专用试样夹，使用简单方便。2.内置高清触摸显示屏。3.内置微型打印机，方便打印实验结果。4.配有高精度压差传感器，数字显示试样两测压差；5.配有高精度气体流量控制，流量实时数字显示，稳定控制气流并可手动设置。6.测试时间可根据测试要求，任意调节。创新点：1.配有高精度压差传感器，数字显示试样两测压差；2.配有高精度气体流量控制，流量实时数字显示，稳定控制气流并可手动设置。3.测试时间可根据测试要求，任意调节。医用口罩气体交换压力差测试仪N701

2014年1月2日，北京桑翌实验仪器研究所（以下简称：桑翌）完成对北京市中亚气体仪器研究所（以下简称：中亚）的并购，原中亚的产品、人员与所有客户工作将全部移交给桑翌。此次成功并购，将为桑翌搭建一个新平台，是加强桑翌在化学分析领域地位的一大重要战略步伐。 北京市中亚气体仪器研究所是由长期从事于实验室气源仪器研究工作的工程技术人员于1989年组建而成的集科、工、贸为一体的高新技术企业，是国内首家专门从事气体发生器开发、研制生产的企业。中亚致力于为用户开发研制高性能的气体发生器，为气相色谱仪和实验室其他仪器提供了较为齐全的气源仪器．至今已开发生产了6个系列十几种仪器产品，由单机发展为三气一体机，由单一品种发展成多品种综合开发，仪器远销国内二十多个省、市、自治区，国外几十个国家，受到了全球广大用户的欢迎。 北京桑翌实验仪器研究所成立于2000年，是一家集研发、生产、贸易于一体的集体所有制股份合作企业，2004年，企业成功改制，并与德国JULABO合资成立优莱博技术（北京）有限公司；2007年，与瑞士INFORS签署合资协议，成立伊孚森生物技术（中国）有限公司，强势进入生命科学领域。经过多年的稳步发展，桑翌已经集聚了一定的人力资源、渠道建设和技术力量。 桑翌并购中亚，将整合中亚优秀的管理团队、高品质的产品和服务，继续为分析化学领域的客户提供高品质的产品和解决方案。

2008年9月9日至9月11日，Perma Pure公司将在中国上海MEDTEC展会上展示其最新技术，这种最新的水分平衡交换技术主要应用于医疗领域。ME系列水分交换管使用了Nafion专利技术，在不改变气体成分和不需要辅助设备的情况下，它可以干燥或湿润医用气体、呼吸样气气流，还可以在呼吸样气干燥器、过滤器以及样气管线上使用。 在麻醉监测、新生儿监测、哮喘和呼吸护理、新陈代谢测试、二氧化碳分析等项目的分析以前，除去水分是一个很关键的步骤。过量的水分会导致样品管路堵塞、破坏分析仪并降低分析的精度。在氧气补给系统中，过度干燥的气体会使患者不舒适。 ME系列干燥仪仅除去样气中的水汽，而不会减少任何需要分析的气体。该具有抑菌作用的膜管的操作不需要供电，结构设计也没有活动件。 不论是在干燥还是加湿方面的应用，ME系列产品会自动和环境湿度达到平衡。在一个稳定、自生式的循环中，Nafion管内的样气湿度与环境达到平衡。该管的低死体积特性使样气的压降很低。只有当样气湿度到达环境条件的时候，样气管线才不会被产生液态水。跟积水杯和滤膜技术相比的优势在于，ME系列产品不需要常规的检查和更换。 MEDTEC 中国2008 (www.medtecshanghai.com) 2008年9月9-11 INTEX 上海 Perma Pure 展位号: 620

近日，由山东省政府设立的山东省专利奖评选结果正式揭晓，济南兰光机电技术有限公司参评的专利——“具有能源使用监测和环境探测能力的压差法气体渗透仪”专利荣获三等奖。该奖项每两年评选一次，重点奖励对技术创新及经济社会发展具有突出贡献的专利。　　“具有能源使用监测和环境探测能力的压差法气体渗透仪”这一专利技术一方面实现了多种气体的渗透性测试，另一方面配备了能监测电能使用情况和环境温湿度的能源监测装置和环境探测装置，有助于满足实验室不同试验环境的测试要求，协助其控制能源损耗，节能环保。该仪器把检测过程中环境能源监测与样品信息、多种气体测试数据的自动化采集复核技术结合起来，打破了测试氧气单一气体的等压法检测设备在材料渗透性检测领域占有率较大的局面。　　目前，该发明专利现已在包材、食品、药品、化工、日化等行业及相关质检机构得到广泛的应用，有效解决了塑料等包装材料对多种气体渗透性能的研究与验证，对于提高该领域的检测技术水平和能耗环境控制效果显著。

我国科学家研制了一种新的气体磁共振成像仪器，不但能看清肺部的各种病灶，而且能清晰地看到肺部的吸氧能力和氧消耗等功能。这对于肿瘤发病率和死亡率均在我国排第一的肺癌的防治具有重要意义。　　7日在中科院武汉物理数学所波谱与原子分子物理国家重点实验室，病人穿好人体“马甲式”高灵敏肺部成像探头，推入核磁共振谱仪，吸入惰性气体氙，摒住呼吸约6秒钟，同时启动谱仪，之后检查结束。从电脑屏幕上就看到病人的气体磁共振影像。显示病人的左肺叶下部有一块明显的通气缺陷，这与病人先期做的CT图像显示一致。但影像的右肺叶上还显示出一些小的病变组织，这在CT图像上是没有的。　　在我国，临床上用于肺部疾病检测的影像学技术包括胸透(X光)、计算机断层扫描(CT)和正电子发射计算机断层扫描(PET)等。这些检查虽然能看到肺部的疾病情况，但不是很清晰，不能全面提供衡量肺部健康状态的重要指标，比如肺部气—气交换和气—血交换等功能指标。　　要想“点亮”肺部，就必须增强气体信号。由周欣研究员领导的团队，使用级联激光光泵的核心技术，成功研制出了氙-129气体极化装置，从而获得了比原来气体信号增强了44000多倍的气体信号。他们研制的新型“马甲式”高灵敏肺部成像探头，提高了肺部气体磁共振信号的激发均匀性和接收效率，高效并定量获得肺部氧气—二氧化碳交换、氧气—血液交换的动力学和影像学信息，使大夫不仅能看到肺部的结构变化(如纤维化等)，也能发现肺部的功能变化(如吸气能力的下降等)。　　武汉大学中南医院医学影像中心吴光耀教授说，相比传统的CT检查，新技术可以无接触、无创伤、无放射性地使肺部功能可视化，增加了医生早期诊断的的可靠性，不必非得等到肺部出现病变才能确诊。

传统锂电池内的气体释放通常是由高度电解的阴极分解和SEI的形成和分解引起，对电池安全构成极大威胁，会导致电池膨胀、变形、热失控等安全危害。由于固态电池采用固态电解质取代了传统的液态电解质，在消除传统锂电池的安全焦虑方面，人们对固体电池有很高的期望。 那么是不是固态锂电池就不会有内部产气和压力升高的顾虑了呢？ 德国卡尔斯鲁厄理工学院的Timo Bartsch等人研究了一种基于β-Li3PS4固体电解质和富镍层状氧化物阴极的典型全固态电池的产气行为。研究显示，在45°C时，Li/Li+在4.5 V以上电位时检测到明显的氧气和二氧化碳产气。 中科院物理所聂凯会等人对PEO基固态电池体系，结合实验和计算系统地研究了其在高电压状态下的产气行为，发现了尽管PEO基聚合物电解质的电化学窗口只有3.8V，但是单纯PEO电解质直到负载电压达到4.5V时才开始出现明显的产气分解的行为。 以上研究说明固态电池同样存在电池内部产气并产生内部压力的问题， 因此对固态电池的产气行为和内压研究同样重要。 电弛的解决方案2023年，武汉电弛新能源有限公司研发团队经过技术攻关，成功推出了DC IPT原位气体内压测定仪，为锂电池测试提供了全新的解决方案。该产品方案得到了行业内先进企业的认可，其具有以下优点： （1）直接穿刺，精准测量大道至简，摒弃“间接法”测量方式，采用类似于外科穿刺方式，直接对锂电池内部气体及压力进行取样和测量。通过锂电池穿刺取样这种直接测量方法，可以快速获取真实、准确的数据，从而极大地提升检测质量效率。这种直接测量方法的实现原理是，利用专门设计的密封穿刺装置在电池表面制造一个局部密封的小孔，然后将电池内部气体导出到测量探头，直接测量电池内部的压力或进行进一步的气体成分分析。这种测量方式不仅可以避免系统漏气而产生的误差，还可以实现对不同类型锂电池（如软包电池、方形电池、圆柱电池等）的快速取样。 （2）气体采样，兼容并包“间接法”测量的另一大弊端在于其兼容性。由于这种方法只能针对特定类型的锂电池进行测量，这无疑增加了测试成本和时间。为了解决这一问题，我们开发了一种全新的锂电池气体采样接口，该接口具有广泛的兼容性，可以同时测量不同类型的锂电池，包括软包电池、方形电池和圆柱电池等。这一创新性接口的设计与开发基于我们对电池内部气压监测的深入理解和多年的专业经验。通过这种新型气体采样接口，我们可以快速、准确地获取各种类型锂电池的气体内压数据，从而更好地评估其安全性能。这种兼容并包的测量方式不仅提高了测试效率，也降低了测试成本和风险。①　兼容性强：DC IPT创新性地引入了“锂电池气体采样接口（GSP）”这一技术，类似于广泛使用的Type-C接口，实现了不同品牌和类型电池测试的兼容性和互换性。DC IPT锂电池气体采样接口（GSP）打破了传统测量方法的局限性和弊端，可同时进行软包电池、方形电池、圆柱电池的测试，无需因不同类型的电池更换不同的测量设备或方法。②　高效便捷：用户无需在不同的测量设备之间切换或等待适配，提高了测试效率，降低了时间和人力成本。③　数据准确：采用先进的测量技术和算法分析，确保数据的准确性和可靠性。④　高重复性：由于采用了标准化的接口设计和测量流程，保证了测量结果的可重复性和一致性，有利于结果的比较和分析。 （3）网络接口，云端数据数据也是生产力，高效率的信息传递可以提升企业测试效率，对每块电池的质量状态做出快速预判。为了满足这一需求，DC IPT预设网络接口，实现了数据联云上网，以及与其他测试设备或系统进行数据交互和共享。这使得企业可以构建一个完整的电池测试和管理系统，实现对电池测试数据的全面管理和分析。用户可以跨平台（PC 、手机、Pad等）访问每块电池的气体内压测试数据，掌握质量情况。 （4）多通道定制，高通量测试在电池测试中，通道数量是衡量设备测试能力的重要指标之一。单台设备的通道数量越高，可承载的测试容量就越大，高通道带来的经济优势，不言而喻。DC IPT标准款为8通道设计，可以大大提高测试效率，降低测试时间和成本。也可以根据客户需求，定制设计更多通道提高测试通量，使得设备可以适应多种测试场景和需求，具有更强的灵活性和可扩展性。无论是大型企业还是研究机构，都可以根据自身的测试需求和规模，选择适合的通道数量和配置。此外，DC IPT的多通道设计还具有优秀的稳定性和可靠性。每个通道都采用了独立的测量电路，确保了测试的准确性和一致性。 参考文献Increasing Poly(ethylene oxide) Stability to 4.5V by Surface Coating of the Cathode. DOI: 10.1021/acsenergylett.9b02739Gas Evolution in All-Solid-State Battery Cells. DOI: 10.1021/acsenergylett.8b01457

9月28日，中国人民银行宣布为贯彻落实国务院常务会议关于支持经济社会发展薄弱领域设备更新改造的决策部署，设立了2000亿元以上设备更新改造专项再贷款，政策面向教育、实训基地、节能降碳改造升级、新型基础设施等十大领域。四方光电股份有限公司（688665.SH）旗下全资子公司湖北锐意自控系统有限公司（以下简称“湖北锐意”）是一家专业提供气体成分及流量测量方案的高新技术企业，基于四方光电核心气体传感技术平台的优势，开发了系列非分光红外（NDIR）、非分光紫外（NDUV）、紫外差分吸收光谱（UV-DOAS）、激光拉曼（LRD）、超声波（Ultrasonic）、热导（TCD）、光散射探测（LSD）等技术原理的气体成分流量仪器仪表，产品广泛应用于环境监测、冶金、煤化工、生物质能源等各个行业。湖北锐意针对国家政策以及当前研究热点问题，选择碳通量气体检测、发动机排放检测及燃气热值分析三个重点方向，推荐以下行业解决方案。一、碳通量气体检测解决方案实现“碳达峰”“碳中和”是国家做出的重大战略决策。通过监测数据可以预测未来的气候变化趋势和评价生态系统碳循环对全球变化的响应与适应特征，为“双碳”目标的达成提供参考数据，为现代地球系统科学、生态与环境科学关注的重大科学问题提供研究依据。碳通量在线监测网络主要包含土壤温室气体通量测量和大气环境涡度协方差测量系统两种方法。湖北锐意依托气体分析传感器平台优势，分别开发了土壤碳通量分析仪与大气环境涡度协方差测量系统。（一）土壤碳通量分析仪土壤生态系统中的碳元素主要是通过土壤呼吸来实现碳循环，对土壤呼吸过程中CO2释放量的准确监测是评价生态系统中碳汇过程的关键。通量测定法是最为常用的测定方法，即直接测定土壤和大气间的CO2交换量，也是评价土壤生态系统碳循环过程的关键。国家正在积极推动“双碳”政策，碳监测为碳计量提供准确的基础数据。垃圾填埋场、污水处理厂和煤矿等区域的无组织碳排放是碳监测的难点之一。土壤碳通量分析仪利用非分光红外气体分析技术（NDIR）测量CO2浓度、可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）测量CH4、N2O浓度。仪器外形小巧便携，方便获取多个不同点位的数据，完成不同空间与高度限值的测量要求，支持长期、连续、准确的测量。主要应用于土壤碳通量监测、森林碳通量监测、温室气体排放监测、空气质量监测、城市污染气体排放监测、固定污染源排放监测；高校关于环境科学、农业学与林业学相关研究等。（据测量场景不同可选配多款型号气体测量室）土壤碳通量分析仪技术参数（二）大气环境涡度协方差测量系统涡度协方差（又称涡动相关法）技术是测量和计算大气边界层内垂直湍流通量的重要大气测量技术。大气环境涡度协方差测量系统结合多款气体分析仪与超声风速仪，模块化设计，外形小巧，安装灵活。相互无干扰，专为高空监测而设计。通过对微气象中的三维风速与气体浓度进行精确测量，完成对生态系统与大气之前湍流交换的监测，即时收集流动畸变数据。适用于边界层气象研究、生态系统温室气体含量监测、野外大气监测、碳水循环研究、空气通量研究、遥感数据验证等。图左：开路式（CO2/H2O）气体分析仪图中：开路式（CH4）气体分析仪图右：三维超声风速仪大气环境涡度协方差测量系统技术参数二、发动机排放检测解决方案内燃机工业是我国重要基础产业，也是节能减排的重点领域。近年来，我国已经颁布和实施了GB 18352.6-2016（轻型车国六）、GB 17691-2018（重型车国六）和GB 20891-2014的2020年修改单（非道路移动机械国四）等移动源新生产车排放法规以及GB 18285-2018（汽油车）、GB 3847-2018（柴油车）和GB 36886-2018（非道路移动机械）等在用车排放法规。其中引领内燃机行业技术发展的是新生产车排放法规，该法规体系中要求的高精度发动机排放检测设备，主要包括全流稀释排放测试系统和便携式排放测试系统，目前都是主要依赖国外进口产品。由于设备构成十分复杂且涉及多项高精度测量技术，进口设备往往十分昂贵，全流稀释排放测试系统单套价格通常会达到数百万元甚至是千万元以上，便携式排放测试系统单套价格也通常会达到百万元以上。进口设备不仅价格贵，还存在供货周期长、使用成本高等问题，显然不能完全满足我国作为内燃机产销第一大国的实际需求。湖北锐意依托气体成分流量仪器仪表研发平台基础优势，结合近20年发动机排放分析仪研发经验，吸收国际先进应用经验，对关键技术进行攻关突破，战略性加大投入，成功研发了全流稀释排放测试系统、便携式排放测试系统以及非常规气体分析仪等全系列产品，具有技术先进、功能齐全、测量准确、性能稳定、兼容性强和高效服务等特点，可满足科研机构、制造企业和检测机构等国内外用户的各种应用需求。（一）全流稀释排放测试系统基于全流稀释排放测试系统的实验室标准工况排放测试是我国移动源排放法规体系中被广泛采用的标准方法，湖北锐意针对性开发了Gasboard-9802发动机排放全流稀释定容采样系统（CVS）及其配套的Gasboard-9801发动机排放测试系统。Gasboard-9801发动机排放测试系统结合高精度氢火焰离子化检测技术（HFID）、紫外差分吸收光谱技术（UV-DOAS）、非分光红外技术（NDIR）、长寿命电化学传感器技术（ECD）与凝结核粒子计数技术（CPC），同时测量发动机排气中THC、NOx、CO、CO2、O2等气体体积浓度及颗粒物数量浓度，其超低量程同时具备准确性高和响应速度快的特点，完全满足排放法规技术要求以及实际应用需求。Gasboard-9802发动机排放全流稀释定容采样系统（CVS）具有功能齐全、准确性高和自动化程度高等特点，适用于轻型车、重型车和非道路移动机械等各种移动源国家排放法规，可满足各种工况下不同排量和不同燃料类型内燃机的法规排放测试试验需求。目前，湖北锐意的全流稀释排放测试系统设备已经逐步成功应用于科研机构、发动机制造企业、轻型汽车制造企业、摩托车制造企业及相关检测机构等。Gasboard-9801发动机排放测试系统技术参数应用案例1、 武汉某知名高校醇氢发动机排放测试研究项目2、 常州某大型发动机制造企业实验室排放气体检测项目（二）便携式排放测试系统基于便携式排放测试系统的实际工况车载排放测试是一种更能反映移动源真实排放水平的排放测试方法，已经被我国轻型车、重型车和非道路移动机械排放法规引入作为标准方法的重要补充，正在法规检测和市场监督抽查等应用场景中发挥越来越重要的作用。湖北锐意针对性开发了符合法规要求的Gasboard-9805便携式排放测试系统（PEMS）。该系统采用全自主的核心传感器分析技术，可实现排放物CO、CO2、NO、NO2、THC和PN浓度测量，以及排气流量、GPS数据、环境温湿度、大气压力的测量，并具备测试过程引导、自动计算排放总量、导出测试报告等功能。依托自主搭建的排气质量流量标定系统和颗粒物PN分析仪标定系统等关键标定平台，为便携式排放测试系统的溯源标定和质量检验提供了保障。目前，湖北锐意便携式排放测试系统已经成功应用于科研机构、机动车和非道路移动机械制造企业及相关检测机构等。Gasboard-9805便携式排放测试系统技术参数应用案例1、浙江某大型农用机械制造企业车载排放测试项目（三）非常规气体分析仪发动机尾气中NH3和N2O等非常规气体污染物排放已经成为当前国际研究热点和排放法规检测项目。湖北锐意分别采用高温紫外差分吸收光谱技术（UV-DOAS）和可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）成功开发了发动机原排直采NH3分析仪和N2O分析仪，已应用于新能源发动机研发工作。NH3和N2O分析仪技术参数（四）在用车排放检测系统湖北锐意基于双光束红外（NDIR）、微流红外（NDIR）、非分光紫外（UV-DOAS）等核心气体传感技术，自主研发了包括气体传感器平台、尾气分析仪、透射式烟度计、振动式发动机转速表的在用车排放检测整体解决方案。产品具有高精度、稳定性好，抗干扰能力强等特点，满足： GB 18285-2018，GB 3847-2018，GB 7258-2017，GB 7258-2017，GB 20891-2014等国标以及JJF 1375，JJG 688-2017，HJ 1014-2020等技术要求。产品广泛应用于机动车检测机构、汽车制造厂、汽车修理厂、科研机构、环保执法部门等。三、燃气热值分析解决方案天然气、沼气以及工业生产中可燃气体的高效利用对节能减排具有十分重要的意义。准确测量可燃气体成分及热值并自动优化控制燃烧过程是提高燃烧效率和控制排放污染的重要途经。天然气等碳氢燃料的气体成分分析主要依赖气相色谱法，但该方法的响应时间达90s以上，往往不能满足大多数场合的实时控制应用需求。湖北锐意在气体分析传感器平台优势基础上吸收国际先进的产品设计理念和应用经验，并结合国内应用需求，自主研发了以光谱吸收技术原理为主的一系列气体成分及热值在线测量设备，具有精度高、响应快、功能齐全等特点，可满足石油天然气、沼气、污水气体系统、垃圾填埋、玻璃陶瓷、化工、电厂和内燃机等领域应用。（一）激光拉曼光谱气体分析仪激光拉曼光谱法可以使用一个激光光源同时探测除惰性气体之外的所有气体分子，是一种非常有潜力的过程气体成分在线监测技术。但激光拉曼光谱法的特征信号较弱，一定程度上限制了该技术在气体检测领域的广泛应用。2012年四方光电牵头承担 “激光拉曼光谱气体分析仪的研发与应用”国家重大科学仪器设备开发专项，解决了检测信号弱等诸多难题，成功开发了LRGA-6000激光拉曼光谱气体分析仪。设备融合10项授权发明专利，通过对仪器的发生装置、收集装置、探测装置等核心硬件进行激光功率增加、气体压力提高、作用光程增长、散射光大范围收集等技术创新，以及采用基于Ar基底自动扣除、基于标定气体干扰自动修正等激光拉曼特有的软件算法，消除环境温度、压力、干扰气体等对被测气体的影响，实现了对低密度过程气体的高精度监测，已广泛应用于天然气、乙烯裂解气、生物质燃气、变压器油溶解气、煤化工等各大领域。在热值监测领域，激光拉曼光谱技术具有突出优势。以往旧式热值仪往往只能监测总碳氢化合物的热值总量且易受水分影响，而湖北锐意激光拉曼光谱气体分析仪可以分别监测显示各组分热值，采用的特征指纹谱技术具有极强的抗干扰能力。在气体监测领域可取代气相色谱（GC）与质谱（MS）：LRGA-6000激光拉曼光谱气体分析仪技术参数LRGA-3100激光拉曼光谱气体分析仪技术参数应用案例1、武汉某大型轧钢厂加热炉热值监测项目2、 非洲某大型天然气开采监测项目（二）煤气分析仪（便携型）湖北锐意煤气分析仪可同时监测8种气体浓度并自动计算显示煤气/天然气热值，且多组分同时测量无交叉干扰。据以往用户使用案例的监测结果统计来看，湖北锐意煤气分析仪在热值监测方面平均为用户节省约10%的燃烧热能，此数据反应到庞大的工业产量基数上，为用户企业节省了十分可观的燃料成本。湖北锐意红外气体分析技术包含公司授权专利12项。其中消除交叉气体干扰技术集成非分光红外气体传感器（针对CO、CO2、CH4和CnHm检测）、热导H2传感器以及电化学O2传感器，并通过软件进行修正得到准确的八组分浓度数据并计算热值。基于该技术开发的煤气分析仪能够与昂贵的在线气相色谱仪作用相当，省却了载气等长期耗材，并具备热值分析功能。主要应用于煤化工、钢铁冶金等领域的煤气成分及热值测量、高校科研院所的气体取样分析以及新能源行业的气体成分测量等。Gasboard-3100P煤气分析仪技术参数应用案例1、抚顺某石油化工研究院生物质原料热解实验室检测项目（三）便携红外天然气热值分析仪天然气作为一种新型清洁燃料也是一种混合气体，不同气源生产的天然气组分会有所不同，在天然气用作燃料时，因组分不同导致其热值出现差异。目前无论是工业还是民用，都对天然气具有依赖性。对燃烧过程中气体浓度及热值的连续监测，可精确了解天然气的燃烧效率，对于降低企业生产成本、改善大气环境、实现可持续经济发展等具有积极作用。湖北锐意便携式红外天然气热值分析仪可同时测量多种气体浓度，并自动计算天然气热值，可取代燃烧法热值仪。相较于适用于高校与职业院校教学科研/实验实训、燃气具生产企业、燃气计量检测部门、节能监测部门、环保和配气等行业、天然气公司、液化气厂、液化气站等。Gasboard-3110P便携式红外天然气热值分析仪技术参数

9月28日，中国人民银行宣布为贯彻落实国务院常务会议关于支持经济社会发展薄弱领域设备更新改造的决策部署，设立了2000亿元以上设备更新改造专项再贷款，政策面向教育、实训基地、节能降碳改造升级、新型基础设施等十大领域。四方光电股份有限公司（688665.SH）旗下全资子公司湖北锐意自控系统有限公司（以下简称“湖北锐意”）是一家专业提供气体成分及流量测量方案的高新技术企业，基于四方光电核心气体传感技术平台的优势，开发了系列非分光红外（NDIR）、非分光紫外（NDUV）、紫外差分吸收光谱（UV-DOAS）、激光拉曼（LRD）、超声波（Ultrasonic）、热导（TCD）、光散射探测（LSD）等技术原理的气体成分流量仪器仪表，产品广泛应用于环境监测、冶金、煤化工、生物质能源等各个行业。湖北锐意针对国家政策以及当前研究热点问题，选择碳通量气体检测、发动机排放检测及燃气热值分析三个重点方向，推荐以下行业解决方案。一、碳通量气体检测解决方案实现“碳达峰”“碳中和”是国家做出的重大战略决策。通过监测数据可以预测未来的气候变化趋势和评价生态系统碳循环对全球变化的响应与适应特征，为“双碳”目标的达成提供参考数据，为现代地球系统科学、生态与环境科学关注的重大科学问题提供研究依据。碳通量在线监测网络主要包含土壤温室气体通量测量和大气环境涡度协方差测量系统两种方法。湖北锐意依托气体分析传感器平台优势，分别开发了土壤碳通量分析仪与大气环境涡度协方差测量系统。（一）土壤碳通量分析仪土壤生态系统中的碳元素主要是通过土壤呼吸来实现碳循环，对土壤呼吸过程中CO2释放量的准确监测是评价生态系统中碳汇过程的关键。通量测定法是最为常用的测定方法，即直接测定土壤和大气间的CO2交换量，也是评价土壤生态系统碳循环过程的关键。国家正在积极推动“双碳”政策，碳监测为碳计量提供准确的基础数据。垃圾填埋场、污水处理厂和煤矿等区域的无组织碳排放是碳监测的难点之一。土壤碳通量分析仪利用非分光红外气体分析技术（NDIR）测量CO2浓度、可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）测量CH4、N2O浓度。仪器外形小巧便携，方便获取多个不同点位的数据，完成不同空间与高度限值的测量要求，支持长期、连续、准确的测量。主要应用于土壤碳通量监测、森林碳通量监测、温室气体排放监测、空气质量监测、城市污染气体排放监测、固定污染源排放监测；高校关于环境科学、农业学与林业学相关研究等。（据测量场景不同可选配多款型号气体测量室）土壤碳通量分析仪技术参数（二）大气环境涡度协方差测量系统涡度协方差（又称涡动相关法）技术是测量和计算大气边界层内垂直湍流通量的重要大气测量技术。大气环境涡度协方差测量系统结合多款气体分析仪与超声风速仪，模块化设计，外形小巧，安装灵活。相互无干扰，专为高空监测而设计。通过对微气象中的三维风速与气体浓度进行精确测量，完成对生态系统与大气之前湍流交换的监测，即时收集流动畸变数据。适用于边界层气象研究、生态系统温室气体含量监测、野外大气监测、碳水循环研究、空气通量研究、遥感数据验证等。图左：开路式（CO2/H2O）气体分析仪图中：开路式（CH4）气体分析仪图右：三维超声风速仪大气环境涡度协方差测量系统技术参数二、发动机排放检测解决方案内燃机工业是我国重要基础产业，也是节能减排的重点领域。近年来，我国已经颁布和实施了GB 18352.6-2016（轻型车国六）、GB 17691-2018（重型车国六）和GB 20891-2014的2020年修改单（非道路移动机械国四）等移动源新生产车排放法规以及GB 18285-2018（汽油车）、GB 3847-2018（柴油车）和GB 36886-2018（非道路移动机械）等在用车排放法规。其中引领内燃机行业技术发展的是新生产车排放法规，该法规体系中要求的高精度发动机排放检测设备，主要包括全流稀释排放测试系统和便携式排放测试系统，目前都是主要依赖国外进口产品。由于设备构成十分复杂且涉及多项高精度测量技术，进口设备往往十分昂贵，全流稀释排放测试系统单套价格通常会达到数百万元甚至是千万元以上，便携式排放测试系统单套价格也通常会达到百万元以上。进口设备不仅价格贵，还存在供货周期长、使用成本高等问题，显然不能完全满足我国作为内燃机产销第一大国的实际需求。湖北锐意依托气体成分流量仪器仪表研发平台基础优势，结合近20年发动机排放分析仪研发经验，吸收国际先进应用经验，对关键技术进行攻关突破，战略性加大投入，成功研发了全流稀释排放测试系统、便携式排放测试系统以及非常规气体分析仪等全系列产品，具有技术先进、功能齐全、测量准确、性能稳定、兼容性强和高效服务等特点，可满足科研机构、制造企业和检测机构等国内外用户的各种应用需求。（一）全流稀释排放测试系统基于全流稀释排放测试系统的实验室标准工况排放测试是我国移动源排放法规体系中被广泛采用的标准方法，湖北锐意针对性开发了Gasboard-9802发动机排放全流稀释定容采样系统（CVS）及其配套的Gasboard-9801发动机排放测试系统。Gasboard-9801发动机排放测试系统结合高精度氢火焰离子化检测技术（HFID）、紫外差分吸收光谱技术（UV-DOAS）、非分光红外技术（NDIR）、长寿命电化学传感器技术（ECD）与凝结核粒子计数技术（CPC），同时测量发动机排气中THC、NOx、CO、CO2、O2等气体体积浓度及颗粒物数量浓度，其超低量程同时具备准确性高和响应速度快的特点，完全满足排放法规技术要求以及实际应用需求。Gasboard-9802发动机排放全流稀释定容采样系统（CVS）具有功能齐全、准确性高和自动化程度高等特点，适用于轻型车、重型车和非道路移动机械等各种移动源国家排放法规，可满足各种工况下不同排量和不同燃料类型内燃机的法规排放测试试验需求。目前，湖北锐意的全流稀释排放测试系统设备已经逐步成功应用于科研机构、发动机制造企业、轻型汽车制造企业、摩托车制造企业及相关检测机构等。Gasboard-9801发动机排放测试系统技术参数应用案例1、 武汉某知名高校醇氢发动机排放测试研究项目2、 常州某大型发动机制造企业实验室排放气体检测项目（二）便携式排放测试系统基于便携式排放测试系统的实际工况车载排放测试是一种更能反映移动源真实排放水平的排放测试方法，已经被我国轻型车、重型车和非道路移动机械排放法规引入作为标准方法的重要补充，正在法规检测和市场监督抽查等应用场景中发挥越来越重要的作用。湖北锐意针对性开发了符合法规要求的Gasboard-9805便携式排放测试系统（PEMS）。该系统采用全自主的核心传感器分析技术，可实现排放物CO、CO2、NO、NO2、THC和PN浓度测量，以及排气流量、GPS数据、环境温湿度、大气压力的测量，并具备测试过程引导、自动计算排放总量、导出测试报告等功能。依托自主搭建的排气质量流量标定系统和颗粒物PN分析仪标定系统等关键标定平台，为便携式排放测试系统的溯源标定和质量检验提供了保障。目前，湖北锐意便携式排放测试系统已经成功应用于科研机构、机动车和非道路移动机械制造企业及相关检测机构等。Gasboard-9805便携式排放测试系统技术参数应用案例1、浙江某大型农用机械制造企业车载排放测试项目（三）非常规气体分析仪发动机尾气中NH3和N2O等非常规气体污染物排放已经成为当前国际研究热点和排放法规检测项目。湖北锐意分别采用高温紫外差分吸收光谱技术（UV-DOAS）和可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）成功开发了发动机原排直采NH3分析仪和N2O分析仪，已应用于新能源发动机研发工作。NH3和N2O分析仪技术参数（四）在用车排放检测系统湖北锐意基于双光束红外（NDIR）、微流红外（NDIR）、非分光紫外（UV-DOAS）等核心气体传感技术，自主研发了包括气体传感器平台、尾气分析仪、透射式烟度计、振动式发动机转速表的在用车排放检测整体解决方案。产品具有高精度、稳定性好，抗干扰能力强等特点，满足： GB 18285-2018，GB 3847-2018，GB 7258-2017，GB 7258-2017，GB 20891-2014等国标以及JJF 1375，JJG 688-2017，HJ 1014-2020等技术要求。产品广泛应用于机动车检测机构、汽车制造厂、汽车修理厂、科研机构、环保执法部门等。三、燃气热值分析解决方案天然气、沼气以及工业生产中可燃气体的高效利用对节能减排具有十分重要的意义。准确测量可燃气体成分及热值并自动优化控制燃烧过程是提高燃烧效率和控制排放污染的重要途经。天然气等碳氢燃料的气体成分分析主要依赖气相色谱法，但该方法的响应时间达90s以上，往往不能满足大多数场合的实时控制应用需求。湖北锐意在气体分析传感器平台优势基础上吸收国际先进的产品设计理念和应用经验，并结合国内应用需求，自主研发了以光谱吸收技术原理为主的一系列气体成分及热值在线测量设备，具有精度高、响应快、功能齐全等特点，可满足石油天然气、沼气、污水气体系统、垃圾填埋、玻璃陶瓷、化工、电厂和内燃机等领域应用。（一）激光拉曼光谱气体分析仪激光拉曼光谱法可以使用一个激光光源同时探测除惰性气体之外的所有气体分子，是一种非常有潜力的过程气体成分在线监测技术。但激光拉曼光谱法的特征信号较弱，一定程度上限制了该技术在气体检测领域的广泛应用。2012年四方光电牵头承担 “激光拉曼光谱气体分析仪的研发与应用”国家重大科学仪器设备开发专项，解决了检测信号弱等诸多难题，成功开发了LRGA-6000激光拉曼光谱气体分析仪。设备融合10项授权发明专利，通过对仪器的发生装置、收集装置、探测装置等核心硬件进行激光功率增加、气体压力提高、作用光程增长、散射光大范围收集等技术创新，以及采用基于Ar基底自动扣除、基于标定气体干扰自动修正等激光拉曼特有的软件算法，消除环境温度、压力、干扰气体等对被测气体的影响，实现了对低密度过程气体的高精度监测，已广泛应用于天然气、乙烯裂解气、生物质燃气、变压器油溶解气、煤化工等各大领域。在热值监测领域，激光拉曼光谱技术具有突出优势。以往旧式热值仪往往只能监测总碳氢化合物的热值总量且易受水分影响，而湖北锐意激光拉曼光谱气体分析仪可以分别监测显示各组分热值，采用的特征指纹谱技术具有极强的抗干扰能力。在气体监测领域可取代气相色谱（GC）与质谱（MS）：LRGA-6000激光拉曼光谱气体分析仪技术参数LRGA-3100激光拉曼光谱气体分析仪技术参数应用案例1、武汉某大型轧钢厂加热炉热值监测项目2、 非洲某大型天然气开采监测项目（二）煤气分析仪（便携型）湖北锐意煤气分析仪可同时监测8种气体浓度并自动计算显示煤气/天然气热值，且多组分同时测量无交叉干扰。据以往用户使用案例的监测结果统计来看，湖北锐意煤气分析仪在热值监测方面平均为用户节省约10%的燃烧热能，此数据反应到庞大的工业产量基数上，为用户企业节省了十分可观的燃料成本。湖北锐意红外气体分析技术包含公司授权专利12项。其中消除交叉气体干扰技术集成非分光红外气体传感器（针对CO、CO2、CH4和CnHm检测）、热导H2传感器以及电化学O2传感器，并通过软件进行修正得到准确的八组分浓度数据并计算热值。基于该技术开发的煤气分析仪能够与昂贵的在线气相色谱仪作用相当，省却了载气等长期耗材，并具备热值分析功能。主要应用于煤化工、钢铁冶金等领域的煤气成分及热值测量、高校科研院所的气体取样分析以及新能源行业的气体成分测量等。Gasboard-3100P煤气分析仪技术参数应用案例1、抚顺某石油化工研究院生物质原料热解实验室检测项目（三）便携红外天然气热值分析仪天然气作为一种新型清洁燃料也是一种混合气体，不同气源生产的天然气组分会有所不同，在天然气用作燃料时，因组分不同导致其热值出现差异。目前无论是工业还是民用，都对天然气具有依赖性。对燃烧过程中气体浓度及热值的连续监测，可精确了解天然气的燃烧效率，对于降低企业生产成本、改善大气环境、实现可持续经济发展等具有积极作用。湖北锐意便携式红外天然气热值分析仪可同时测量多种气体浓度，并自动计算天然气热值，可取代燃烧法热值仪。相较于适用于高校与职业院校教学科研/实验实训、燃气具生产企业、燃气计量检测部门、节能监测部门、环保和配气等行业、天然气公司、液化气厂、液化气站等。Gasboard-3110P便携式红外天然气热值分析仪技术参数

-BE系列使用Nafion专利技术可靠地为实验室及科学应用中的校准气体进行加湿美国博纯有限责任公司，医疗，科研及环境监测应用气体预处理解决方案的优质供应商近日发布新型BE系列水分交换器。加湿校准气体已被证实可以提高气体检测传感器精度并减少错误报警。博纯以Nafion技术为基础的BE系列专为实现这些结果而设计。高选择性渗透管从周围环境空气中吸收水汽来加湿实验室和科学应用中的校准气体，使之达到要求的水平。博纯BE系列解决方案已为气体检测系统测试和表征，使其在系统校准和设置过程中更容易的加湿气体。这些水分交换器由Nafion材料制成，水分交换器材料都具有耐化学腐蚀性，可用于绝大部分检测气体。BE系列可连续的水汽传递特性可提供长期性能，减少维护成本。公司新的BE系列有多种长度可选，满足常见流速要求。BE系列也可用作气体干燥管来干燥潮湿的气流至周围的环境湿度水平。博纯BE系列重要因素和亮点：安装简单, 只要求BE水分交换器打开伸直，并与环境空气接触水分交换器持续地再生，随着时间的推移可提供稳定的性能使用寿命长，产品重复使用时不会老化或失去性能水分交换器材料具有耐化学腐蚀性，可用于绝大部分检测气体关于博纯：美国博纯（Perma Pure）是英国豪迈旗下公司，是一家提供创新的高性能气体预处理解决方案生产厂商，产品包含干燥管、加湿器、过滤器、凝聚过滤器、专业洗涤器和完整的样气预处理系统。总部位于新泽西州莱克伍德，在中国和印度设有服务支持中心。作为使用Nafion™ （由杜邦公司研发的离子交换共聚物）管解决方案的指定生产商，我们提供高性能、品质和可靠性产品，是医疗、科研和环境监测用户的信赖之选。博纯通过ISO 9001：2015,13485：2016认证，并获得FDA注册。

2022年温室气体公报解读世界气象组织（WMO）全球大气观测计划（GAW）站网观测到全球大气中CO2浓度在2022年达到417.9ppm，显示全球大气平均CO2浓度上升到过去200万年以来的新高。位于中国青海瓦里关的欧亚大陆唯一的GAW全球本底站观测到大气CO2浓度在2022年也达到419.3ppm，是自1990年我国在瓦里关开始全球大气温室气体观测以来的最高值，表明人类活动排放的温室气体持续在大气中累积。应对气候变化、全球温室气体减排、碳中和面临的压力依旧。20世纪90年代初，中国气象局首先在瓦里关国家大气本底站开展温室气体观测，后续在北京、上甸子、浙江临安、黑龙江龙凤山、云南香格里拉、湖北金沙和新疆阿克达拉等6个区域大气本底观测站开展温室气体的联网观测，分别代表京津冀、长三角、东北林带和松嫩平原、川滇及高原边缘带、洞庭鄱阳两湖平原和天山地区的大气本底特征。左下图是1990~2022年中国瓦里关国家大气本底站和北半球中纬度美国夏威夷冒纳罗亚（MaunaLoa，MLO）站大气CO2月平均浓度长期变化，右下图是全年在轨运行的两颗卫星监测得到的2022年中国陆地区域大气CO2年均柱浓度分布图。世界气象组织（WMO）于2023年11月15日发布的《WMO温室气体公报（2022年）第19期》显示，2022年主要温室气体的全球大气年平均浓度达到新高，二氧化碳（CO2）为417.9±0.2ppm，甲烷（CH4）为1923±2ppb，氧化亚氮（N2O）为335.8±0.1ppb，分别为工业化前（1750年之前）水平的150%、264%和124%。中国气象局瓦里关国家大气本底站瓦里关站2022年的观测数据显示，大气CO2、CH4和N2O年平均浓度分别为419.3±0.2ppm、1979±0.6ppb、336.5±0.2ppb，与北半球中纬度地区同期平均浓度大体相当，但都略高于全球平均值。2022年全球大气CO2、CH4和N2O浓度相对于2021年的绝对增量分别为2.2ppm、16ppb、1.4ppb，瓦里关站分别为2.3ppm、14ppb、1.4ppb。过去10年（2013～2022年）全球大气CO2、CH4和N2O的年平均绝对增量分别为2.46ppm、10.2ppb、1.05ppb，同期瓦里关站分别为2.16ppm、9.8ppb、1.09ppb。六个区域大气本底站大气CO2和CH42022年平均浓度与2021年相比大多呈增加趋势。卫星监测显示：2022年全球和中国陆地区域年平均大气CO2浓度分别达到415.0±2.9ppm和417.2±2.9ppm。相比2021年，增长2.3ppm和2.0ppm。全球年平均大气CO2浓度增量略低于过去10年（2013~2022年）的平均绝对增量（2.5ppm），而中国陆地区域年平均大气CO2浓度增量则明显低于过去10年平均绝对增量（2.5ppm）。CO2CH4N2O全球瓦里关全球瓦里关全球瓦里关2022年的年平均浓度417.9±0.2ppm419.3±0.2ppm1923±2ppb1979±0.6ppb335.8±0.1ppb336.5±0.2ppb2022年相对于1750年的百分比150%264%124%2022年相对于2021年的绝对增量2.2ppm2.3ppm16ppb14ppb1.4ppb1.4ppb2022年相对于2021年的相对增量0.53%0.55%0.84%0.71%0.42%0.42%过去10年的年平均绝对增量2.46ppmyr-12.16ppmyr-110.2ppbyr-19.8ppbyr-11.05ppbyr-11.09ppbyr-1表格 1 2022年全球和瓦里关站3种主要长寿命温室气体（CO2、CH4、N2O）的年平均浓度、过去1年的增量和过去10年的年平均增量。图1 1990年以来瓦里关站大气CO2、CH4、N2O浓度（上图）及其增长率（下图）上图中的蓝点表示月平均值，红线为其线性拟合曲线；下图中的红点表示月增长率，灰色柱为增长率年平均二氧化碳（CO2）是影响地球辐射平衡最主要的长寿命温室气体，对过去10年和过去5年辐射强迫增幅的贡献分别约为79%和77%。工业化前（1750年之前）全球大气CO2平均浓度保持在278.3ppm左右，由于人类活动排放（化石、生物质燃料燃烧、水泥生产以及土地利用变化等）的影响，全球大气CO2浓度不断升高。2022年全球和瓦里关站CO2年平均浓度分别达417.9±0.2ppm和419.3±0.2ppm，过去10年的年平均绝对增量分别为2.46ppm和2.16ppm。2022年其他区域站大气CO2年均浓度月均值与2021年同期相比总体上呈现增加之势。甲烷（CH4）是影响地球辐射平衡第二重要的长寿命温室气体，至2022年在全部长寿命温室气体浓度升高所产生的总辐射强迫中的贡献率约为19%。约40%的甲烷来自自然源排放（如湿地和白蚁），约60%来自人为源（如反刍动物、水稻种植、化石燃料开采、垃圾填埋和生物质燃烧）。工业化前全球大气CH4年平均浓度保持在722ppb左右。全球大气CH4的年增量在20世纪80年代末约为12ppbyr-1，1999~2006年间降至近乎为零，2007年以来，大气中的CH4再次增加。2022年全球平均和瓦里关站大气CH4的年平均浓度分别达到1923±2ppb和1979±0.6ppb，过去10年的年平均绝对增量分别为10.2ppb和9.8ppb。2022年其他区域站大气CH4年均浓度月均值与2021年同期相比总体上呈现增加之势。氧化亚氮（N2O）是影响地球辐射平衡的重要的长寿命温室气体，至2022年在全部长寿命温室气体浓度升高所产生的总辐射强迫中的贡献率约为6%。N2O通过自然源（约57%）和人为源（约43%）排入大气，包括海洋、土壤、生物质燃烧、化肥使用和各类工业过程。工业化前全球大气N2O年平均浓度保持在270.1ppb左右。由于人类活动排放，全球大气的N2O浓度不断升高。中国气象局于1996年首先在瓦里关站开展N2O的观测，至2009年逐步扩展到了7个大气本底站。2022年全球和瓦里关站的N2O年平均浓度分别达335.8±0.1ppb和336.5±0.2ppb，过去10年的年平均绝对增量分别为1.05ppb和1.09ppb。世界气象组织全球大气观测计划（WMO/GAW）负责协调温室气体的全球网络化观测和分析。截至目前，该观测网包括32个全球大气本底站、400余个区域大气本底站和100余个贡献站。中国气象局4个大气本底站（青海瓦里关、北京上甸子、浙江临安和黑龙江龙凤山）已列入WMO/GAW大气本底站系列，并按照WMO/GAW的观测规范和质量标准开展观测。瓦里关站的观测资料已进入WMO世界温室气体数据中心（WDCGG），用于《WMO温室气体公报》，以及WMO、联合国环境规划署（UNEP）、政府间气候变化专门委员会（IPCC）等的多项科学评估。设备推荐Picarro G2508 气体浓度分析仪通过同时测量五种气体（N2O、CH4、CO2、NH3 和 H2O），从根本上简化了土壤通量研究，且描绘了温室气体土壤排放的全貌。土壤与大气之间的温室气体交换是全球碳循环和氮循环的关键一步。G2508 易于集成土壤检测腔室，无需组装或同步不同的气体分析仪，就可以实现所有主要温室气体的行为观测。G2508 采用精密光腔衰荡光谱（CRDS）技术，以达十亿分之一（ppb）的灵敏度测量气体浓度，其漂移可忽略不计。而且，Picarro 独特的算法可以对 N2O、CH4 和 CO2 的浓度自动进行水汽影响校正。

p　　日前，借第十六届北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA 2015)召开之际，仪器信息网采访了北京桑翌实验仪器研究所产品经理孙晋科，就北京桑翌收购中亚气体一事进行了详细了解。/pscript type="text/javascript" src="https://p.bokecc.com/player?vid=5904C451ED94DCD39C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=true& width=600& height=490& playerid=621F7722C6B7BD4E& playertype=1"/scriptp　　strong2014年初，北京桑翌实验仪器研究所收购了北京市中亚气体仪器研究所。那么，北京桑翌出于什么战略性考虑要收购这家传统气源仪器制造商?/strong/pp　　北京桑翌实验仪器研究所成立于2000年，经过十多年的发展，桑翌从成立初期的代理商，转变为集代理、合资、研发、生产加工与一体的复合型集团企业。桑翌的产品线在化工材料，制药，生命科学，实验室通用仪器都有强有力的拳头产品，在国内和国际市场均有着良好的口碑。/pp　　北京桑翌实验仪器研究所与2014年收购了北京市中压气体仪器研究所。收购中亚，在桑翌的发展上是一次里程碑式战略举措。此次收购标志着桑翌在向新的领域进行迈进。/pp　　经过十多年的发展，桑翌在国内和国际市场有着成熟的销售渠道和忠实的用户群体。中亚产品将会借助桑翌的市场品台，在国内和国际市场全方位推进。中亚产品的引入，会给桑翌的既定合作伙伴有更多的产品选择 中亚的固有渠道和用户群，也将对桑翌现有市场进行有效的补充。市场的互相补充，也将为产品的拓展和销售提供更多的机遇。/pp　strong　北京桑翌在收购中亚气体后将迎来哪些新发展?/strong/pp　　北京市中压气体仪器研究所是一家传统的气体发生器制造商，在气体发生器领域有着巨大的辉煌成就包括，产品的专利技术，若干型产品的国内首创。桑翌收购中亚不仅要在产品上完整继承中亚的传统优秀品质，更会利用其具有国际一流的研发团队和生产基地，对中亚产品进行整体升级。从产品系列上，小型化，大型化是产品将拓展方向 模块化组建是将在气体发生器的可靠性，便捷性上有革命性的提升。 桑翌将在完善和稳定现有中亚产品的同时，适时的推出更符合现代分析科学使用的气源仪器产品。/pp　　桑翌旗下的中亚产品从满足客户多样化需求出发，为客户提供从OEM到ODM的各种服务，一直以向客户提供“高品质的产品，合理的价格，优质的服务”为公司发展的目标与宗旨，并与客户之间建立起长期的互信双赢的合作关系。/pp /p

“碳中和、碳达峰”是江西智库峰会中的火热议题！宁波海尔欣光电作为中科院大气所合作方，展出自主研发的温室气体、污染气体和蒸散发涡动通量观测设备。我们期望改变目前国内在这一领域的仪器设备绝大多数需要进口的局面，在将来可能发生的碳中和白热化国际竞争中，使我国避免陷入温室气体先进监测技术与仪器设备被国外“卡脖子”的困境。2021江西智库峰会暨国级大院大所产业技术及高端人才进江西活动16日在江西省会南昌举行，活动由江西省委省政府、中国科学院联合主办，以“‘十四五’科技创新与开新局”为主题，活动旨在发挥新型智库“思想库”“智囊团”作用和国级大院大所平台人才技术优势，推进江西高质量发展。在当日的江西智库峰会主论坛上，江西省委书记刘奇出席，江西省委副书记、省长易炼红现场致辞，中国科学院院长、党组书记侯建国通过视频致辞，并且有包含十余名院士在内的300多名国级大院大所负责人、专家参会。学者专家包括中国宏观经济研究院院长王昌林、中国工程院院士邬贺铨、中国科学院大气物理研究所碳中和研究中心主任刘毅等在内的与会专家院士围绕主题，分别就信息产业、航空产业、数字经济、节能环保资源等议题发表了主旨演讲。 中国科学院大气物理研究所碳中和研究中心主任刘毅在峰会主论坛上，面对碳达峰、碳中和的难题进行了分析。由于江西能源消费结构主要以煤炭为主，需要要严格控制煤炭消费总量，大力发展光伏、风电等新能源产业，加快电网基础设施升级改造，并积极推动传统产业例如钢铁、建材、石化等工业的绿色低碳转型。 与此同时，江西需要进一步增加林业生态系统碳汇、完善湿地分级管理体系、提升生态农业碳汇能力。同时通过培育科技创新平台和与院所的合作，加快绿色低碳能源技术研发和转化工作。 配合中国科学院大气物理研究所碳中和研究中心的研究工作，宁波海尔欣光电科技有限公司的科研和技术研发团队经过两年的合作，自主设计制造了一款基于量子级联激光吸收光谱技术的开路气体分析仪。这款分析仪具有低功耗（太阳能供电）、高精度（亚ppb级）、快响应（10 Hz）、测量气体扩展性强（可测量多种痕量气体）等特点，特别适合地气间温室气体和污染气体交换通量的自动连续监测。基于HT8700氨气分析仪的的农田氨通量测量系统基于HT1800水汽分析仪的蒸散通量测量系统宁波海尔欣光电科技以中科院的合作厂商身份参与了此次峰会，并展出了HT8700氨气分析仪和HT1800水汽分析仪。研发团队以它为核心部件，集成了一套基于涡动相关法的氨通量观测系统，经过长期野外测试，被证明是当前国际上灵敏度高、运行稳定的两款开路激光氨通量测量系统之一（另一款出自美国普林斯顿大学的研究团队）。宁波海尔欣光电展出“温室气体和污染气体的国产高精度观测仪器设备”面对碳中和、碳达峰的任务，海尔欣任重而道远。与大气所的合作中团队正在研制一套温室气体通量观测系统，可以实现三种主要温室气体（CO2、CH4和N2O）通量的高频同步测量，这不仅可以为碳中和研究和减污降碳行动提供重要的支撑观测设备和技术方法，还将在很大程度上改变目前国内在这一领域的仪器设备绝大多数需要进口的局面，在将来可能发生的碳中和白热化国际竞争中，使我国避免陷入温室气体先进监测技术与仪器设备被国外“卡脖子”的困境。

p　　9月6日，中国科学院武汉生命科学大型仪器区域中心组织专家，对中科院亚热带农业生态研究所承担的“温室气体分析气相色谱功能拓展”项目进行了验收。验收专家组听取项目负责人所作的项目报告、财务报告和测试报告，并现场查看设备运行情况，验收专家组认为该项目完成了实施方案的研究任务，达到技术验收指标，经费使用符合规定，一致同意通过验收。/pp　　该项目通过对当前安捷伦7890A温室气体分析气相色谱仪气路系统的改造，TCD检测器的增加，自主研制厌氧箱的配合使用，实现了该仪器检测目标组分的扩充，建立了甲烷、二氧化碳和氧化亚氮同时分析，甲烷、二氧化碳、一氧化碳、乙烯、乙炔混合气体同时分析，氢气的分析以及氧气和氮气同时分析等4种分析方法，并延长了转化器使用寿命，节约了使用成本。/pp　　改造后的气相色谱仪为西南喀斯特典型森林生态系统生物固氮速率及其影响因子研究、农田增碳减排系统中气体研究、洞庭湖湿地气体排放研究以及淹水条件下不同水稻土含nosz种群微生物对氧化亚氮气体的响应机理等课题提供了很好的技术支撑。/pp　　中科院仪器功能开发项目是为提高所级公共技术服务中心技术支撑人员的技术创新能力和服务水平而设立的。亚热带生态所从2011年至2016年每年备案1项，截至目前已完成验收项目5项。通过这些项目的实施提高了亚热带生态所技术支撑人员的创新能力，拓展了部分设备的使用功能，为研究所承担的科研项目提供了更好的技术保障。/pp/p

燃料电池作为一种利用氢气或醇类的发电设备，通过电化学反应将氢气或醇类的化学能直接转化为电能，不受卡诺循环（Carnot cycle）的限制，具有高效和清洁的特点，在新能源领域受到广泛的关注，并在航空航天、运载交通和便携移动设备中具有良好的应用前景。 燃料电池按照电解质和工作温度的不同，可以分为：质子交换膜燃料电池（Proton exchange membrane fuel cells，PEMFC）、固体氧化物燃料电池（Solid oxide fuel cell，SOFC）、熔融碳酸盐燃料电池（Molten carbonate fuel cell，MCFC）、磷酸盐燃料电池（Phosphoric fuel cell，PAFC）和碱性燃料电池（Alkaline fuel cell，AFC）等。其中，PEMFC被看作是新能源车辆领域中具有发展前景的动力源。图1 燃料电池的分类及技术状态 PEMFC的发展可以追溯到20世纪60年代，美国国家航空航天局（NASA）委托美国通用电器公司（GE）研制载人航天器的电池系统。但受当时技术的限制，PEMFC采用的聚苯乙烯磺酸膜在服役时易于降解，导致电池寿命很短。GE随后将电池的电解质膜更换为杜邦公司（Du Pont）的全氟磺酸膜（Nafion）部分解决了上述问题，但是阿波罗（Appollo）登月飞船却搭载了另一类燃料电池——AFC。受此挫折之后，PEMFC技术的研发一直处于停滞状态。 直到 1983年，加拿大巴拉德动力公司（Ballard Power System）在加拿大国防部资助下重启 PEMFC的研发。随着材料科学和催化技术的发展，PEMFC技术取得了重大突破。铂/碳催化剂取代纯铂黑，并且实现了电极的立体化，即阴极、阳极和膜三合一组成膜电极组件（Membrane electrode assembly，MEA），降低了电极电阻，增加了铂的利用率。20世纪90年代以后，电化学催化还原法和溅射法等薄膜电极的制备技术进一步发展，使膜电极铂载量大幅降低。性能的提升和成本的下降也促使 PEMFC逐渐从军用转为民用图2 燃料电池汽车历史 质子交换膜燃料电池（PEMFC）由阳极、质子交换膜、阴极组成，利用水电解的逆反应，连续地将氢气和氧气通过化学反应直接转化为电力，并且可以通过多个串联来满足电压需求。 PEMFC发电的基本原理：氢气进入燃料电池的阳极流道，氢分子在阳极催化剂的作用下达到 60℃左右后开始被离解成为氢质子和电子，氢质子穿过燃料电池的质子交换膜向阴极方向运动，因电子无法穿过质子交换膜，所以通过另一种电导体流向阴极；在燃料电池的阴极流道中通入氧气（空气），氧气在阴极催化剂作用下离解成氧原子，与通过外部电导体流向阴极的电子和穿过质子交换膜的氢质子结合生成纯净水，完成电化学反应。图3 质子交换膜燃料电池（PEMFC）工作原理 膜电极（Membrane Electrode Assembly, MEA）是燃料电池发电的关键核心部件。膜电极由质子交换膜（PEM）、膜两侧的催化层（CL）和气体扩散层（GDL）组成，燃料电池的电化学反应发生在膜电极中。质子交换膜的功能是传递质子，同时隔离燃料与氧化剂。目前常见的膜材料是全氟磺酸质子交换膜，代表厂家Gore公司的Gore Select增强型质子交换膜、杜邦公司的Nafion系列。 催化剂主要控制电极上氢和氧的反应过程，是影响电池活化极化的主要因素。目前氢燃料电池的催化剂主要为三个大类：铂（Pt）催化剂、低铂催化剂和非铂催化剂。Pt作为催化剂可以吸附氢气分子促成离解，是目前需要商用的；但Pt稀缺性强，我国储量也不丰富，减少铂基催化剂用量是降低燃料电池系统商用成本的重要途径。 气体扩散层的主要作用是支撑催化层，传递反应气体与产物，并传导电流。基材通常为多孔导电的材质，如炭纸、炭布，且用PTFE等进行憎水处理构成气体通道。目前市场上商业化的气体扩散层基材供应商主要包括日本Toray、德国SGL与Freudenberg、加拿大Ballard等。 三位一体检测系统是 Apreo 2 扫描电镜独特的镜筒内检测系统。它由三个探测器组成：两个极靴内探测器（T1、T2）和一个 镜筒内探测器（T3）。这一独特的系统可提供燃料电池膜电极MEA成分、形貌和表面特征等不同层次的详细信息。 图4 赛默飞电镜及三位一体检测系统示意图图5 膜电极MEA示意图对其对应的显微结构 MEA的结构设计和制备工艺技术是燃料电池研究的关键技术，它决定了燃料电池的工作性能。 另外，质子交换膜PEM是燃料电池的核心部件。它的性能高度依赖于燃料电池电堆的堆叠和系统设计，尤其是PEM所经受的工作条件。这项看似微小的技术却是关键所在。燃料电池在实际应用环境中的耐久性是另一个关键性能因素。根据美国能源部的规定，在实际环境中行驶的条件下，燃料电池使用寿命应达到约5,000小时。为了达到这些目标，PEM设计必须考虑两种类型的耐久性，机械耐久性和化学耐久性。 机械耐久性：工作过程中的相对湿度循环会导致PEM的机械性能衰减。相对湿度的升高和降低会引起PEM膨胀和收缩，从而导致MEA中出现裂纹和孔洞。久而久之，这会造成气体渗透增加以及效率损失，并导致燃料电池电堆发生灾难性故障。通常，未经增强的PEM会通过增加厚度来提升耐久性，导致电导率降低，因此功率密度也更低。业内已广泛认可，化学稳定性优异的ePTFE增强型质子交换膜（全氟磺酸树脂/聚四氟乙烯/全氟磺酸树脂，三明治结构）可显著减少这种面内膨胀，提高RH循环耐久性，并延长电池电堆的使用寿命。图6 膜电极的横截面显微结构图，ePTFE增强型质子交换膜（全氟磺酸树脂/聚四氟乙烯/全氟磺酸树脂） 化学耐久性: 燃料电池需要在恶劣的化学环境中工作。燃料电池工作过程中产生的有害自由基会与离子聚合物 (全氟磺酸树脂是一种离子聚合物)发生反应，造成离子聚合物性能下降,这种性能衰减会造成燃料电池性能的持续下降，增加气体渗透，并导致PEM和燃料电池失效。PEM的化学耐久性不仅受PEM的自身属性影响，还受PEM的工作环境影响。减少PEM厚度有助于改善高温下的性能。因此，对不同结构层厚度的准确测量，就非常重要。 催化层中的催化组分为催化剂，目前Pt/C载体型催化剂是PEMFC常用的催化剂，由纳米级的Pt颗粒（3-5nm）和支撑这些Pt 颗粒的大比表面积活性炭（20-30nm）构成。质子交换膜燃料电池商业化进程中的主要阻碍之一是价格高昂的贵金属催化剂，从而大量的研究工作集中于开发新型催化剂以降低铂载量和增强催化剂的耐久性。催化剂的合成方法决定催化剂的结构、表面形貌和粒径分布等，这也将直接影响催化剂的性能。图7 膜电极组催化层的纳米pt催化剂,3-5nm：（左图）T1探测器检测，（右图）T3探测器检测图8 膜电极组催化层的纳米pt催化剂,3-5nm：VeriosTLD 探测器检测 50万倍和150万倍（底片显示） PEMFC的催化层是由各种不同尺度的颗粒和孔组成的，其内部的物理化学过程十分复杂，包括电化学反应、电子的迁移、氢气和氧气的扩散、质子的迁移和扩散，还有水的迁移、扩散、渗透、蒸发和液化，这一切的实现都离不开催化层的微孔结构。 催化层是由黏结剂( 如Nafion 或PTFE) 黏结起来的 Pt /C 颗粒的团聚体组成的，各颗粒之间有许多的微孔。Watanabe 等将催化层内的孔分为两大类: 一类是颗粒团聚体内部各颗粒之间较小的空隙，被称为主孔（孔径小于100nm的孔属于主孔） 另一类则是各颗粒团聚体之间的空隙，被称为次孔（大于100nm 的孔属于次孔）1。催化层内的电催化反应主要发生在主孔内，而作为黏结剂的PTFE更容易进入次孔，次孔是气体和水传输的主要通道。 备注1：Shin 等实验发现，催化层中只有孔径在70nm 以下的孔才不会被聚合物阻塞住，表明其主、次孔的分界为 70nm；Uchida 等认为主、次孔孔径分界为 40nm，由于全氟磺酸树脂和PTFE-C只会存在于次孔中。 催化层的结构，主要指的就是其微孔结构，由于主孔和次孔的不同作用，不同的微孔总容量和主、次孔容量比将导致迥异的电池性能。根据主、次孔理论，主孔较多时，可增加活化反应位，有利于减少催化层内的活化损失 次孔较多时，有利于质量传输，可减少质量传输损失。因此，维持足够数量的孔隙率和较好的主、次孔比例成为了研究催化层结构优化所要关注的重点。赛默飞电镜的孔径分布软件可满足此需求。图9 催化层结构孔隙率检测 目前，大多数 MEA 的催化层都是由一定比例的电催化剂( 如 Pt /C) 和 Nafion 组成。在常用 MEA中Nafion 在催化层中的作用有以下 3点: ( 1) 将电化学反应活性区扩大延伸至催化层内部，并有效传导质子 ( 2)黏结作用，保持催化层的机械稳定性 ( 3) Nafion上的亲水基团有保湿作用，防止膜脱水。 尽管在催化层中加入一定量的 Nafion 能有效提高催化剂的利用率，但是催化层中 Nafion含量若过多，不仅会大量覆盖 Pt /C 颗粒，阻碍电子传导，还可能阻塞催化层内部的微型孔，导致内部水和反应气体的传输通道受阻，这样会大大减弱电池的性能，尤其是在高电流密度时的性能。因此关于催化层中 Nafion 与催化剂的比例问题，以及如何识别三相1，一直受到研究者们的广泛关注。 备注1：在PEMFC中，位于三相区（3-phase region）的Pt颗粒会参与反应，通常三相区表示载体C、催化剂Pt、离聚物（Ionomer，如全氟磺酸）图10 催化层离聚物与三相反应区。 Apreo 2可以快速识别离聚物/C、Pt/C及三相区 PEMFC的普及和商业化目前还受电池性能和价格的影响，MEA催化层结构的不断改善也是PEMFC 实现商业化的有效途径之一。参考资料1.Warshay M, Prokopius PR. The fuel cell in space: yesterday, today and tomorrow [J]. Journal of Power Sources, 1990, 29: 193-200.2.Steele BCH, Heinzel A. Materials for fuel-cell technologies [J]. Nature, 2001, 414(6861):3.Sharaf OZ, Orhan MF. An overview of fuel cell technology: fundamentals and applications [J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2014, 32: 810-853.4.苏凯华. 新型质子交换膜燃料电池催化层结构及其性能研究 [D]. 上海: 上海交通大学, 2015.5. 王诚, 王树博, 张剑波, 等. 车用质子交换膜燃料电池材料部件 [J]. 化学进展, 20156. 汪嘉澍, 潘国顺, 郭丹. 质子交换膜燃料电池膜电极组催化层结构 [J]. 化学进展, 2012, 24(10): 1906-19137. Kim K H, Lee K Y, Kim H J, et al. The effects of Nafion ionomer content in PEMFC MEAs prepared by a catalyst-coated membrane (CCM) spraying method[J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2010, 35(5): 2119-2126.8. Uchida M, Aoyama Y, Eda N, et al. Investigation of the microstructure in the catalyst layer and effects of both perfluorosulfonate ionomer and PTFE‐loaded carbon on the catalyst layer of polymer electrolyte fuel cells[J]. Journal of the Electrochemical Society, 1995, 142(12): 4143.9. Curtin D E, Lousenberg R D, Henry T J, et al. Advanced materials for improved PEMFC performance and life[J]. Journal of power Sources, 2004, 131(1-2): 41-48.10. Sharma S, Pollet B G. Support materials for PEMFC and DMFC electrocatalysts—A review[J]. Journal of Power Sources, 2012, 208: 96-119.11. Proton exchange membrane fuel cells: materials properties and performance[M]. CRC press, 2009.

HORIBA磁压式防爆型气体分析仪MPA-51d/51p主要测量O2，51d采用隔爆型防爆构造，51p采用内压防爆构造。测定原理:因为氧气带有强烈的恒磁性，在不均匀的磁场中若存在氧气，氧气则会被磁场中的较强的一方所吸引，因而该部位的压力会随之发生变化（上升）。将此时的压力上升，通过非磁力性体的比较气体（氮气）导出为磁场外的气压上升，并用检测器测量出该气压的变化，并转换称电气信号。为了能平稳地获取并传送出信号，要交互对电磁石进行励磁，用交流信号来处理。因此样气中不存在氧气时，信号就为零，也就没有零位移，因此具有长期稳定性。另外，输出和氧气浓度是线性关系，因此可以测定出较广的浓度范围。

p　　【直到30年后的一天，他偶然瞥见了一本大连理工大学校史才恍然大悟。原来竟是钱学森所长亲自促成此事!】/pp　　现在在高校和科研单位之间根据科研需要和人才自身特点直接进行人才交换的事情已非常罕见。但上个世纪60年代，在中科院和高校之间却发生过一场有趣的人才交流，被悄然交换了工作单位的俞鸿儒和钟万勰二人在30年后先后当选学部委员，使得这一故事堪称佳话。/pp　　才智卓越的俞鸿儒和钟万勰二人为同济大学校友，又均与力学所结下了不解之缘。俞鸿儒1946年进入同济大学数学系，之后又入大连工学院机械系继续学习。因内心不大喜欢机械学科，他在1953年留校工作后主动申请由专业调研室任流体力学助教。1956年，俞鸿儒以在职青年教师的身份考上中科院力学所研究生，师从郭永怀先生从事激波管研究工作，不过工资仍然由大连工学院寄发。小俞鸿儒六岁的钟万勰1952年进入同济大学道桥系，1956年大学毕业后进入中国科学院力学研究所工作，在钱伟长、胡海昌的指导下，从事工程力学与计算力学的研究与教学工作。同样天资聪颖的二人还都曾在力学所与清华大学合办的工程力学研究班上担任助教。通过跟钱学森、郭永怀、钱伟长、林同骥等大师们学习，他们开拓了眼界，提升了科研能力，并立下了对祖国科研事业无私奉献的心志。/pp　　来到力学所后，俞鸿儒很快对自己所从事的激波管与激波风洞研究产生了浓厚的兴趣，后来还在北京成了家，他心里非常希望能在研究生毕业后继续留在北京，但大连工学院也一直在催促他早日回校。在这种情况下，他对自己的愿望只字未提。与此同时，力学所的年轻同事钟万勰因在“反右”运动中仗义执言而受到错误处分。他每日心情郁闷，很想离开力学所。两个人并不知道，他们的命运将会在不经意间发生一次大转折。/pp　　1962年10月，力学所会计毛振英突然叫俞鸿儒去领工资，他方知自己已被正式调入力学所。此后他一直对事情原委一头雾水，亦无人告知他。直到30年后的一天，他偶然瞥见了一本大连理工大学校史才恍然大悟。原来竟是钱学森所长亲自促成此事!/pp　　钱学森自1955年10月回国后，直至1983年一直担任力学所所长。他虽然献身国防事业，但一直心系力学所，关心年轻人的学习和科研。他看中了俞鸿儒的才能，力学所的工作也离不开，就想把他留下来。1962年广州科学大会期间，钱学森见到大连工学院钱令希教授，二人达成一项人才交流协议。钱学森提出要把俞鸿儒留下来。为了方便钱令希回去向领导汇报，钱学森提出，作为交换条件，大连工学院可到力学所任意挑选一个人作为交换。同年，经正在力学所工作的学生胡海昌的介绍和推荐，钱令希挑中了同样才能突出、颇具科研潜质的钟万勰。后来经学校同意，钱令希教授将钟万勰调入大连工学院。1962年9月，钟万勰到大连报到，此后俞鸿儒被调入力学所。/pp　　后来，他们双双在新的工作岗位上取得了不同凡响的科研业绩。1963年研究生毕业后，俞鸿儒几十年如一日致力于激波管和激波风洞的理论、实验与应用研究，成长为我国知名的气体动力学家。即使在轰轰烈烈的“文化大革命”中，在钱学森和郭永怀的关心支持下，俞鸿儒的激波风洞研究也未停歇。他为我国创建了多种高性能气动实验装置，在高超声速、高焓流动实验研究方面获得多项重要研究成果，为国防和经济建设作出杰出贡献。与此同时，在坐落于美丽海滨城市的大连工学院，钟万勰和钱令希之间的合作如鱼得水，研究工作取得节节进展。几十年来，他结合我国国情，发展了多种先进软件技术 在群论、极限分析、参变量变分原理等方面提出了重要的理论与方法，组织开发了多种大型结构分析系统，对于推动计算力学在我国工程界广泛应用起了重大作用。岁月荏苒，1991年俞鸿儒当选为中国科学院学部委员，两年后钟万勰也当选为中国科学院学部委员。/pp　　每每谈到这件事，俞鸿儒都非常自豪，又情不自禁地感叹钱学森等老一辈科学家对青年人才的关爱和远见卓识，“如果没有这一交换，恐怕我们都很难取得后来的成绩，更难说当选学部委员了。”按照俞鸿儒的说法，“钱学森之问”中提到的杰出人才的培养问题，不是一般人才，而是科技创新人才 人才培养需要根据其自身特点，尽可能提供适宜他们成长的环境。/pp/p

国内外对焦炉煤气的脱硫工艺分为正压脱硫和负压脱硫二种。某公司焦炉煤气净化一开始采用HPF正压脱硫工艺，但脱硫效率低，且正压脱硫需将煤气冷却，送入脱硫塔进行脱硫、脱氰，经过脱硫后，煤气进入硫铵单元，又需对煤气进行预热，煤气经过冷却、预热存在较大的能源浪费，不利于节能降耗生产，对此该公司将正压脱硫工艺改为负压脱硫工艺，采用红外气体分析仪（防爆型）Gasboard-3500对脱硫效果进行监测，项目运行3年来，脱硫效率提高，节能效果显著，具有良好的经济效益和环保效益。 一、正、负压脱硫工艺对比1、正压脱硫工艺 从鼓风机来的约55～60℃的煤气，先进入预冷塔，用循环水冷却至30℃左右，然后进入脱硫塔。预冷塔用冷却水自成循环系统，从塔底排出的热水经循环泵送往冷却器，用循环冷却水换热后进入预冷塔顶部喷洒用于冷却煤气，预冷循环水定期进行排污，送往机械化澄清槽，同时往循环系统中加入剩余氨水予以补充。 从预冷塔来的煤气进入脱硫塔底部与塔顶喷淋的脱硫液逆向接触，脱除H2S、HCN后由塔顶溢出去往硫铵单元。 从脱硫塔底排出的脱硫液经液封槽进入反应槽，再由脱硫液循环泵送出，一部分经过冷却器冷却后与另一部分未冷却液体混合后经预混喷嘴送入再生塔底部，同时在再生塔底部鼓入压缩空气，使脱硫液在塔内得以再生，再生后的脱硫液于塔上部经液位调节器流至脱硫塔循环喷洒使用，上浮于再生塔顶部扩大部分的硫泡沫利用液位差自流入硫泡沫槽，产生的硫泡沫用泵送至离心机离心分离，滤液返回反应槽，硫膏装袋后外销。 脱硫所用成品氨水由蒸氨每班送至脱硫反应槽加入脱硫液循环系统。 2、负压脱硫工艺 电捕来的约25℃煤气进入填料脱硫塔底部，与塔顶喷洒下来的再生溶液逆向接触，吸收煤气中的H2S和HCN（同时吸收煤气中的NH3，以补充脱硫液中的碱源）。脱硫后煤气进入鼓风机单元。脱硫塔底吸收了H2S、HCN的循环液，经脱硫液泵进入再生塔底预混喷嘴（脱硫液温度高时，部分进入板框式换热器进行冷却），与压缩空气剧烈混合，形成微小气泡后进入再生塔底部，沿再生塔上升过程中，在催化剂作用下氧化再生。再生后的脱硫液于再生塔上部经液位调节器进入U型管后，进入脱硫塔顶分布器，循环喷淋煤气。 上浮于再生塔顶部扩大部分的硫磺泡沫利用液位差自流入硫泡沫槽，产生的硫泡沫用泵送至板框式压滤机，滤液进入放空槽后，由放空槽自吸泵送至脱硫塔底继续循环使用，硫膏装袋后外销。脱硫所用成品氨水由蒸氨每班送至脱硫塔底，加入脱硫液循环系统。 3、正、负压脱硫运行指标对比 在同等煤气发生量情况下，采用红外气体分析仪（防爆型）Gasboard-3500对正负压脱硫工艺的脱硫效果进行对比监测，再综合脱硫工艺各方面运行参数，可得出正压脱硫与负压脱硫运行指标如下。 由上表可知，负压脱硫较正压脱硫，脱硫塔入口煤气温度降低了6℃，脱硫液温度降低了5.5℃，脱硫液温度的降低，有利于挥发氨（游离氨）浓度的提高，挥发氨浓度提高了5.2g/L；副盐浓度由300g/L以上降低至250g/L以下，降低了52.8g/L，副盐浓度的降低有利于脱硫效率的提高，脱硫效率由86.3%提高至99.0%，提高了12.7%。 二、正、负脱硫工艺特点对比1、 温度变化 正压脱硫位于鼓风机后，进入脱硫工段的煤气温度约55～60℃，而脱硫反应适宜温度为25～35℃左右，脱硫工段后为硫铵工段，而硫铵工段适宜吸收反应温度为50～55℃，因此煤气经正压脱硫进入硫铵工段需对煤气现冷却再加热，存在较大的能源浪费。 负压脱硫位于电捕后，鼓风机前，进入脱硫工段的煤气约25℃，满足脱硫吸收、再生要求，而经过风机后的煤气直接进入硫铵工段，避免了对煤气冷却和预热，温度变化梯度更加合理，节约了冷能和热能，降低了系统能耗。 2、游离氨浓度 HPF法脱硫是以氨为碱源的湿法氧化脱硫，吸收过程为化学反应，即通过吸收煤气中的氨（或外加氨水），增加氨的浓度提高对硫化氢、氰化氢等物质吸收效率，脱硫液中游离氨的浓度越高越有利于脱硫反应。 正压脱硫经过预冷后煤气温度一般在30℃左右，负压脱硫煤气温度为25℃左右，其脱硫液温度较正压降低5℃左右，脱硫液温度低有利于氨的吸收、溶解，同时避免了正压条件下预冷喷洒液的直接接触吸收煤气中的氨。因此，负压脱硫工艺有效提高了游离氨（挥发氨）浓度，游离氨浓度由正压脱硫的4～6g/L提高至负压脱硫的10～12g/L，达到较高的吸收效率，进而提高了脱硫效率。 3、设备投资 负压脱硫与正压脱硫设备上相比，脱硫工段不再用预冷塔及其配套的循环喷洒泵、换热器等设备，硫铵工段不再用预热器，节约大量设备投资，占地面积减少近80m2。 负压脱硫根据工艺特点，不用反应槽，节省两个约150m3的反应槽，占地面积减少约120m2。 4、环保效益 负压脱硫再生尾气回收至煤气系统内，减轻对大气污染的同时，尾气中的氧气、氨气等有效组分进入脱硫吸收塔内，参与脱硫吸收、解离反应，进一步增强了脱硫效率。 三、负压脱硫经济经济效益 负压脱硫较正压脱硫减少预冷塔、预冷喷洒泵、预冷换热器、反应槽等设备；减少煤气冷却消耗循环冷却水量150m3/h；节省硫铵预热器蒸汽量1t/h（冬季）。因此负压脱硫较正压脱硫节省成本为： 1）降低循环消耗成本：节约循环水量为150m3/h，按0.5元/m3、年运行360天计，则年节约循环冷却水成本为150×24×360×0.5=64.8万元。2）降低蒸汽消耗：节约蒸汽量为1t/h，蒸汽按150元/t、冬季按120天计，则年节约蒸汽消耗成本为1×24×120×150=43.2万元。 3）降低设备投资成本：减少预冷塔、循环泵、换热器、反应槽等设备及工程投资费用约500万元。按设备折旧费用计，年降低投资费用50万元。 则年降低成本为：64.8+43.2+50=158万元。另外，脱硫效率的提高，降低了脱硫后煤气中硫化氢含量，进一步降低燃烧时二氧化硫排放量，环保效益显著。 四、结论 1、负压脱硫较正压脱硫减少预冷系统、反应槽等设备，投资费用低，占地面积小，操作简便。 2、负压脱硫较正压脱硫较好地利用了煤气温度变化梯度，避免煤气经过冷却再加热，降低了循环冷却水及蒸汽消耗成本，经济效益显著。 3、负压脱硫入口煤气温度、脱硫液温度较正压脱硫降低约5℃，挥发氨浓度提高至10g/L以上，提高了对硫化氢的吸收，进而提高了脱硫效率。 4、负压脱硫再生尾气全部并入煤气负压系统，实现了脱硫尾气“零”排放，改善了工作环境，降低了大气污染。 5、负压脱硫较正压脱硫效率显著提高，降低了煤气中硫化氢含量，进而减少燃烧时二氧化硫的排放量，具有显著的环保效益。（来源：微信公众号@工业过程气体监测技术）

尊敬的朋友：您好！北京中亚气体仪器研究所诚挚地邀请您参加"第十五届北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA 2013)"展会相关信息如下：展会时间：2013.10.23 -2013.10.26展会地点：北京展览馆（西城区西直门外大街135号(近地铁西直门站)）我司展位：12号馆12045-12048、12055-12058号展位第十五届北京分析测试学术报告会暨展览会，展览会定于2013 年10 月23 至26 日在北京展览馆举办。展览场地面积近2万 平方米，将展出当今世界各著名分析仪器厂商近年来研制、生产的新型分析仪器、生命科学仪器、环保分析仪器、实验室设备、食品分析仪器、化学试剂等。非常感谢您一直以来对我公司的关注、信任和大力支持！希望我们能借助BCEIA这一平台找到更多的合作机会！我公司提供以下产品：氢气发生器（专业的气相色谱GC前期设备,提供稳定的燃气,适用于各种检测器）氮气发生器（优质的惰性气体,可作为分析仪器载气,提供惰性实验环境）空气发生器（提供稳洁净的空气源,为各类检测器提供助燃气）氢空一体机氮空一体机氮氢空一体机联系方式：电话：010-51652068传真：010-64390585地址：北京市朝阳区望京利泽中二路1号中辰大厦313室

长沙聂先生购买比亚迪F3新车不到半月就疑因车内有害气体中毒入院。专业机构检测结果与《室内空气质量标准》比较，车内有害气体严重超标。然而，因国内尚无车内空气质量标准，车主至今不能退车。　　今年6月22日，聂先生在长沙市金旋风汽车贸易有限公司购买了一辆比亚迪F3轿车并于当日提车。新车开了不到半个月，聂先生就连续多日出现恶心、头晕等不适状况。7月10日，他到长沙市中心医院检查，被告知可能是气味中毒。聂先生推测“污染源”可能就是新买的比亚迪轿车。7月28日，他委托长沙市环境监测中心站对该车进行了车内空气质量检测，结果显示车内甲醛、二甲苯超标。带着检测报告，聂先生找到了当初购车的4S店，要求退车。但4S店答复：因为没有相关标准，不能退车。　　他又委托中国科学院理化技术研究所对他的车进行检测，检测结果与《室内空气质量标准》(GB/T18883-2002)比较，车内除了氨达标外，另外四大指标甲醛(超标2倍)、苯(超标1倍)、甲苯(超标5倍)、二甲苯(超标3倍)、TVOC(总挥发性有机物)(超标4倍)均严重超标。　　据介绍，车内甲醛等污染主要来自汽车仪表盘的塑料件、地毯、车顶毡、沙发、胶水等。由于汽车空间窄小、密闭性好，有害气体对人体的危害比房屋室内的更大，严重者就可能导致贫血、白血病甚至致癌。　　随着车内空气质量引发的维权纠纷日益增多，2004年，有关部门以《室内空气质量标准》为依据，对汽车内的空气质量进行过一次监测，但在接受测试的1175辆车中，全部检测项目均达标的仅有52辆，占6.18%。　　2004年6月，《汽车内环境质量标准》起草专家小组成立，计划2006年出台该标准，因检测技术存在难点等原因被搁浅。2008年3月1日起，国内首次制定的检测车内空气污染的标准——《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》正式实施，迈出了改善车内坏境的艰难一步，但该《方法》并未包含如何判定车内空气污染物超标等问题，使消费者在维权的过程中无据可依。日前，相关部门透露，汽车内空气质量标准正在紧锣密鼓地制定中。有消息称，该标准有望于今年年底出台。

作者：刘如楠 甘晓 来源：中国科学报近日，中国科学院近代物理研究所原子分子结构与动力学实验室研究员张瑞田团队及合作者在高电荷态离子与H原子电荷交换绝对截面研究方面取得进展，相关成果发表在Astrophysical Journal 上。高电荷态离子与H原子电荷交换过程是宇宙弥散软X射线的重要来源之一。当星风、超新星爆炸遗迹以及星系团等高离化态喷流与星际空间中中性原子分子相遇时，会发生电荷交换过程并释放软X射线。星际气体介质中H原子是最主要的成分。因此，高离化态喷流与H原子电荷交换尤为重要，相关过程的截面直接影响这些X射线的发射亮度。张瑞田等与美国橡树岭国家实验室科研人员合作，利用美国橡树岭国家实验室高电荷态离子与H原子合并束实验装置测量了keV/u 到 eV/u 能区N7+、O7+离子与H原子电荷交换绝对截面。张瑞田介绍，研究发现，随着能量降低，总截面呈现先减小然后增大的趋势；表明反应窗逐渐变窄，离子轨迹效应增强。这一测量结果不仅为基本的电荷交换理论提供了基准的电荷交换实验数据，而且将有助于X射线天文观测的准确建模。该工作获得了国家重点研发计划、中国科学院战略性先导科技专项（B类）的支持。美国橡树岭国家实验室高电荷态离子与H原子合并束实验装置 近代物理所供图N7+、O7+离子与H原子电荷交换总截面 近代物理所供图相关论文信息:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ac6876

高分辨氢氘交换质谱技术解析天然免疫受体构象变化与信号传导机制 MDA5是细胞内的异体RNA监测蛋白，属于RIG-I样受体家族（RLRs）的重要成员。MDA5参与多种RNA病毒引起的免疫反应，是天然免疫的一道重要屏障。RLRs家族共有RIG-I、MDA5及LGP2三个成员，其中RIG-I和MDA5的N端均拥有串联CARDs结构域，可通过CARD-CARD同型相互作用招募MAVS，最终促进I型干扰素（IFN）通路的激活。在RLRs抗病毒信号的激活过程中，K63连接的多聚泛素链（K63-polyUb）起着关键作用[1]。前期研究发现，短链K63-polyUb可以通过共价锚定和非共价锚定两种方式有效地促使RIG-ICARDs的寡聚[2, 3]。形成的异源四聚体复合物（K63-polyUb-RIG-ICARDs）可激活MAVSCARD寡聚，形成MAVS纤维的核心[2, 3]。然而，K63-polyUb是如何调控MDA5 CARDs组装以及招募、激活MAVS CARD的分子机制，仍是待解决的科学问题。 Immunity近期中国科学院上海药物研究所郑杰团队在Immunity杂志上以Research Article形式在线发表了题为“Ordered assembly of the cytosolic RNA-sensing MDA5-MAVS signaling complex via binding to unanchored K63-linked poly-ubiquitin chains”的研究成果，本研究通过生物大分子氢氘交换质谱技术（HDX-MS）以及冷冻电镜技术（Cryo-EM）揭示了长链，非锚定K63-polyUb促进MDA5-MAVS组装程序与信号传递的分子机制。MDA5-MAVS首先研究人员建立了K63-，K48-连接泛素链的生化合成平台，并制备了不同长度的K63-polyUbn（2≤n≤14）（图1）。通过基于Orbitrap Fusion平台的氢氘交换质谱技术（Hydrogen/Deuterium Exchange Mass Spectrometry，HDX-MS），研究人员发现MDA5CARDs和RIG-ICARDs的氢氘交换保护程度依赖于不同长度的K63-polyUbn（MDA5: n≥8 RIG-I: n≥3）而不依赖于K48-polyUbn（n≥10）；并且保护强度随着K63-polyUb的长度增加而特异性加强。 图1：HDX-MS分析K63-polyUb（2≤n≤14）对RLR CARDs寡聚的影响（点击查看大图） 为了研究K63-polyUbn介导的MDA5CARDs寡聚体的组装机制，研究人员利用冷冻电镜首次解析得到了分辨率为3.3Å的MDA5CARDs与K63-polyUb13复合体的结构。这也是MDA5CARDs第一个近原子分辨率的冷冻电镜结构。 那么MDA5CARDs-K63-polyUbn异源四聚体又是如何招募其下游信号蛋白MAVS？研究人员进一步通过Cryo-EM解析得到了分辨率为3.2Å的由长链K63-polyUb11拴系的“自下而上”的左手螺旋MDA5CARDs-MAVSCARD复合体结构。 同时研究人员通过生物大分子氢氘交换质谱技术，首次证明了人类MDA5全长蛋白的CARDs在初始状态下处于张开的构象并可与长链K63-polyUb10结合。然而在早期研究中，氢氘交换质谱已经证明了RIG-ICARDs在初始状态下呈闭合的构象[4, 5]。这也直接证明了RIG-I和MDA5的CARDs在溶液状态下构象上的巨大差异。其次，研究人员进一步发现K63-polyUb10拴系的MDA5CARDs复合物在溶液中的稳定性受MDA5的RNA依赖的ATP酶活性别构调节。图2：HDX-MS分析全长MDA5在其识别配体或底物作用下（dsRNA/ATP/K63-polyUb）的动态的构象变化与信号传导机制（点击查看大图）综上所述该研究通过生物大分子氢氘交换质谱和冷冻电镜技术发现长链，非锚定K63-polyUb类似于一个“分子桥梁”，促进了MDA5CARDs四聚体的组装，使之形成一个激动状态的构象来招募下游MAVSCARD，以进一步促进MAVSCARD的寡聚和激活（图2）。激活状态下的MDA5可以结合并水解ATP，远程提升CARDs-K63-polyUb10的稳定性以持续激活MAVS。该研究弥补了MDA5通路激活与信号传导研究的空白，进一步揭示了长链，非锚定K63-polyUb在细胞内作为内源性激动剂的免疫学功能，为理解泛素分子多样性在抗RNA病毒天然免疫信号传导与调控中的作用提供了新的线索。* 上海药物所博士后宋斌和美国NIH Research Associate陈运为论文第一作者，上海药物所郑杰研究员为论文的通讯作者。该工作得到了新加坡南洋理工大学罗大海教授、吴彬教授，美国Scripps研究所Patrick Griffin教授，上海药物所罗成研究员和张乃霞研究员的大力支持，得到了国家自然科学基金、上海市浦江人才计划等项目的支持。 专家访谈郑杰（中国科学院上海药物研究所 研究员）Q根据您的经验对氢氘交换质谱技术的理解？以及这篇文章的主要的难点在哪里？答：我觉得HDX-MS是基于生物化学这个学科，围绕表征酶活反应机理的一个很实用的技术，HDX-MS第一个应用是来自美国工业界，可以很好地应用于药物发现。这个新工作的一个难点就是采用生化合成了不同长度的K63多聚泛素链，并对RLR CARDs进行了后续功能筛选和表征。如果无法系统合成K63-polyubn（n＞8），我们也无法解决这个科学问题。Q基于高分辨质谱技术的HDX-MS技术作为捕捉蛋白质溶液构象变化的重要研究工具，相对于冷冻电镜技术提供哪些不可或缺的生物学信息？答：HDX-MS和cryoEM提供的信息非常互补，首先，两者联用可以提供高分辨的结构和溶液中动态构象变化的信息。其次，在我们这个研究中，我们使用了HDX-MS去表征MDA5全长蛋白的一系列的构象变化，这对cryoEM研究是很有难度的，因为全长MDA5 的CARDs和Helicase之间的linker长度达到了120个氨基酸且在溶液中是非常活跃的，我们这次利用了HDX分析了MDA5与RNA，ATP互作如何远程调控CARDs与K63-polyub的构象变化。表征好这一系列的构象变化就是表征MDA5在溶液状态下是如果进行信号传导的机制。QHDX-MS技术目前有哪些应用方向，未来应用前景如何？答：HDX-MS捕捉的是溶液状态下蛋白质稳态的信息，研究蛋白质动力学，这对药物发现（drug discovery）研究非常关键，可以大大加速药物的发现与研发。HDX-MS可以直接提供药物与小分子互作，以及生物大分子抗体药物识别抗原等研究提供接近生理意义的重要信息。我博士后是在美国Scripps研究所Patrick Griffin教授进行的训练，当时实验室的同事很多都去了美国大药企利用HDX-MS参与药物发现。其中Mike还在礼来公司搭建了一套高通量全自动的HDX设备，专门为礼来的小分子药物发现筛选而设定。回国后我们也正朝着这个方向努力，实现HDX-MS软件和硬件的进一步自动化，希望未来在国内可以实现HDX-MS高通量。另一个努力的方向是早日实现单氨基酸残基分辨率的HDX-MS技术的升级，这可以 帮助精准表征药物作用关键氨基酸残基。为了实现这个目标，HDX-MS的自动化进样平台机械臂模块需要一定的改造，比如更严格的控温，更高频率的连续进样来优化质谱的采集效率。最终我希望可以利用高通量HDX-MS平台去建一个蛋白库，提供氢键，自由能，单氨基酸残基HDX等可以量化的参数，更精准的帮助科研工作者了解蛋白质的折叠，去折叠等稳态的信息。 关于作者中国科学院上海药物研究所郑杰实验室长期结合生物大分子氢氘交换质谱技术交叉解决由蛋白质（酶）的动力学异常变化所导致的重大疾病的发生机制，聚焦RNA天然免疫模式识别受体的内源，外源性配体识别与信号传导机制，以及自身免疫疾病发生机制。围绕氢氘交换及其应用，以第一作者或通讯作者在Immunity 2021，Anal Chem 2019，Nat Commun 2018，structure 2018， Nat Commun 2017，Nucleic Acids Res 2015等期刊上。感谢郑杰老师对本文的指导与支持参考文献：1. Hu, H. and S.C. Sun, Ubiquitin signaling in immune responses. Cell Res, 2016. 26(4): p. 457-83.2. Zeng, W., et al., Reconstitution of the RIG-I pathway reveals a signaling role of unanchored polyubiquitin chains in innate immunity. Cell, 2010. 141(2): p. 315-30.3. Peisley, A., et al., Structural basis for ubiquitin-mediated antiviral signal activation by RIG-I. Nature, 2014. 509(7498): p. 110-4.4. Zheng, J., et al., High-resolution HDX-MS reveals distinct mechanisms of RNA recognition and activation by RIG-I and MDA5. Nucleic Acids Res, 2015. 43(2): p. 1216-30.5. Zheng, J., et al., HDX-MS reveals dysregulated checkpoints that compromise discrimination against self RNA during RIG-I mediated autoimmunity. Nat Commun, 2018. 9(1): p. 5366.扫描下方二维码即可获取赛默飞全行业解决方案，或关注“赛默飞色谱与质谱中国”公众号，了解更多资讯+

在研究氮的来源、循环和去向的时候，最重要的是有一个可靠的样品制备方法。三价钛(III)还原法提供了一种低成本、快速和简单的方法，与成熟的细菌和镉还原+叠氮化方法相比，该方法优于其他方法。重要的是，在将溶解的硝酸盐转化为N2O气体的过程中，硝酸盐(或中间化合物)和水之间没有氧原子的交换，这使得该方法测定的氧同位素值反映了硝酸盐的氧同位素组成。将硝酸盐样品溶解在δ18OWater值明显不同的水中(-10.9‰和-40.7‰)，一式三份，用三价钛(III)还原法处理样品验证硝酸盐和水是否存在氧交换。样品在N2O模式下使用EnvirovisION系统进行硝酸盐同位素分析，在40℃的水平衡模式下使用iso FLOW顶空分析仪进行δ18OWater分析。表1 两组硝酸盐样品的分析结果结果表明，在样品制备过程中没有发生氧交换，证明了三价钛(III)还原法对自然丰度样品的适用性(表1)。对于溶解的硝酸盐的同位素分析，NO3 -一旦转化为N2O，从样品气体中分离CO2和N2O气体也很重要，因为它们具有相同的质量，无法用IRMS进行区分。EnvirovisION利用低温预浓缩、化学捕集和气相色谱技术完全分离气体，进行CO2、CH4和N2O的高精度同位素分析。德国元素硝酸盐样品氮氧同位素分析的最新解决方案EnvirovisION。EnvirovisION是环境样品分析的理想解决方案，通过isoprime visION与iso FLOW GHG结合的轻松操作，采用三价钛还原法分析硝酸盐样品，大大降低了样品预处理的技术门槛，同时保持了最高水平的精确度和准确性，避免了繁琐的样品多步处理、厌氧细菌培养的维护和剧毒化学品的使用。

燃料电池是一种洁净、环境友好的发电方式，被认为是21世纪首选的清洁、高效的发电技术。质子交换膜燃料电池随着研究的深入，其性能、寿命及成本等方面得到了长足的发展，在交通、便携式电源以及分布式发电等领域得到了广泛的应用。质子交换膜燃料电池的研究主要集中在催化剂、质子交换膜、电极、极板等的研究，各部分的研究表征技术对于电池的研究是必不可少的。岛津可以提供质子交换膜燃料电池研究中涉及的各种表征分析仪器及解决方案。01电催化剂表征02质子交换膜表征03膜电极表征（整体、气体扩散层）04双极板研究表征对于质子交换膜燃料电池各部分的研究表征，岛津为您提供完整解决方案。本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

金埃谱科技与美国佛吉尼亚理工大学签订高温高压气体吸附仪采购合同 专业高温高压气体吸附仪研发及生产厂家--北京金埃谱科技有限公司与美国佛吉尼亚理工大学在近日签订了H-Sorb 2600高温高压气体吸附仪采购合同。 在前期，金埃谱科技给予佛吉尼亚理工大学免费的样品测试服务。此外，从客户那得知，金埃谱科技的竞争对手们（美国本土企业）也给佛吉尼亚理工大学提供了测试服务，但是相比3家的最终测试结果，金埃谱科技的测试数据(如下图)更加准确可信，从而赢得了客户的高度赞许与一致认可！ 金埃谱科技的高温高压气体吸附仪H-Sorb 2600采用静态容量法，在高温高压的条件下，对纳米材料进行吸附及脱附等温线的测定。目前，标准型号支持常温到500度，常压至200 Bar范围的吸附及脱附测试；可同时进行两个样品的分析及处理，且分析与处理系统相互独立；采用进口VCR接口高压气动阀，保证良好的密封性的同时极大的提高了使用寿命（500万次多）；完全自动化的操作系统，无需人工值守，可进行夜间工作；进口316L不锈钢厚壁管路，微焊接工艺的主管路密封连接能有效降低死体积空间等一系列专利技术使得H-Sorb 2600高温高压气体吸附仪得到广大知名院校，科研机构及生产企业的肯定！ 弗吉尼亚理工大学（Virginia Tech），全称为弗吉尼亚理工学院暨州立大学（Virginia Polytechnic Institute and State University），是一所位于美国东岸弗吉尼亚州（Virginia）的著名公立大学。弗州理工成立于1872年，现已发展成弗吉尼亚州内规模最大、提供学位最多的创新研究性综合高等院校。根据卡内基教育基金会于2005年公布的大学分类，弗吉尼亚理工被归类为特高研究型大学（very high research activity）。是全美最强四大理工之一。到2009年5月为止，弗州理工师生正在共同研究的项目多达6,697个，研究范围跨度很大，从生物技术到材料工程，从环境能源到食品健康，从土木建设到计算机信息，研究成果都令人刮目相看。 除了高温高压气体吸附仪外，金埃谱科技的仪器还有比表面积及孔径测试仪（动态法与静态法），全自动真密度测定仪，样品处理机等系列。详情请致电010-88099138、88099139或登录www.jinaipu.com 或www.app-one.com.cn。

美国加州长期面临气候变化的严峻挑战，近年来多次经历林火、干旱、洪水等一系列自然灾害，使得应对气候变化成为加州亟须解决的问题。2006年，加州政府通过第32号议会法案（Assembly Bill 32），明确提出“到2020年，加州将其温室气体排放量减少到1990年水平”的目标，并要求加州空气资源委员会（California Air Resources Board, CARB）建立世界上第一个全面的监管和市场机制计划，以实现可量化的、成本有效的温室气体减排。此后，加州政府陆续通过多项法案及行政命令，对温室气体减排目标的时间进程及行业减排要求做出明确规定。2000—2020年间，加州的GDP增长了50%以上，但温室气体排放总量、人均温室气体排放量与单位GDP温室气体排放量分别下降约20%、30%和50%，实现了GDP和温室气体排放的脱钩。加州有效的温室气体排放管控，有赖于完善的温室气体监测体系，其在体系建设与应用方面的做法和经验，可以为我国相关工作的开展提供启发与借鉴。加州的温室气体监测方法介绍加州建立了温室气体排放的“分层观测系统”，在不同尺度上对温室气体进行测量，以确定排放源。该系统涉及多种温室气体监测方法，每种都具有其优势和局限性，适用于不同的监测目的。1.固定站点监测网络加州的温室气体监测网络于2010年开始运行，包括7个由CARB运维的固定监测站点，以及一些与其他研究伙伴合作的监测站点。CARB为这些站点配备了先进的分析设备，包括Picarro、LGR温室气体分析仪等，对二氧化碳、甲烷、水汽、一氧化二氮、一氧化碳等温室气体进行测量。位于威尔逊山（Mt. Wilson）的山顶观测站可以提供对黑碳，含氟气体以及挥发性有机物（VOC）的测量。此外，CARB 还部署了能够测量二氧化碳和甲烷同位素特征的分析仪，以进一步细化排放清单。这类固定监测站点及网络可提供针对固定地理位置的连续测量值，但一般不能针对具体行业或排放源进行测量。2.机载遥感机载遥感可用于测量局部的温室气体排放，识别单个温室气体羽流（plume）。机载遥感在加州已经被用于对设施级别的甲烷排放进行监测，使用配备甲烷监测仪的小型飞机在不同海拔高度以及不同风向围绕排放设施进行飞行测量，对该设施每小时的甲烷排放量进行量化。此外，机载遥感也被用于对相关行业的温室气体泄漏检查。但机载遥感通常只能提供瞬时测量，无法提供时间上的连续数据。目前，该技术在加州的农业、能源、废物管理等部门广泛应用。3.通量塔对于范围较大的分散性面源，可使用通量塔对场地局部的温室气体排放进行测量。通量塔通过测量气体的垂直浓度梯度来测量排放通量，可以针对较大的面源区域进行连续测量，并提供通量短期变化的详细信息。这一监测方式在加州常被用于监测乳制品厂、垃圾填埋场、稻田等重要温室气体排放区域。4.卫星遥感卫星遥感技术可以提供在空间、时间上连续、高频的采样，这对监测空间上分散以及时间上存在间歇性的排放源具有十分重要的意义。但是，卫星遥感数据在空间上的分辨率较为粗糙，需要结合相关设施位置、排放清单、地面温室气体监测网络等对具体排放情况进行识别。温室气体监测在加州的应用案例温室气体监测在加州主要服务于两类目标，一是服务于排放清单的编制工作，帮助相关部门全面了解温室气体排放情况；二是服务于气候变化减缓措施，通过识别和修复温室气体泄漏点实现温室气体减排。优化排放清单加州在洛杉矶威尔逊山顶设立了一个温室气体超级监测站（Mt. Wilson Observatory Station）。洛杉矶位于加利福尼亚州西南部的盆地，西南侧紧邻太平洋，其余三侧被较低山脉包围。威尔逊山位于洛杉矶北侧，山顶海拔约1.7千米。该地区的盛行风向由海岸向东北方向吹向威尔逊山底部。在气温上升的白天，对流层边界层上升使来自洛杉矶的温室气体得到充分混合并达到山顶观测站；在气温下降的夜晚，混合的空气被限制在降低的边界层中。基于这一边界层高度的昼夜变化，白天和夜晚在威尔逊山顶观测站采集到的样本可以分别代表洛杉矶本地的温室气体排放水平以及全球的背景排放水平，从而可以对洛杉矶区域的温室气体排放进行估算。估算结果将与通过模型方法建立的温室气体排放清单进行对比，并对排放模型进行修正和更新，从而帮助优化排放清单。识别并修复温室气体泄漏点2010年后，甲烷羽流测绘技术取得重要进步。该技术可以对单个甲烷羽流进行实时测量，适合用于寻找大型、局部的甲烷排放源。CARB对这项技术进行了深入探索，在2016—2018年进行了第一轮大规模飞行监测研究，对加州的大型甲烷排放源进行了调研，总计调查了27.2万家设施，在所有甲烷排放的重点行业均发现了甲烷羽流。在2020年和2021年，CARB进行了第二、三轮飞行研究，旨在测试这些监测数据是否能够支持甲烷减排行动。2020年，CARB在业界招募自愿参与的设施，通过机载遥感发现甲烷羽流时，将羽流图像传送至设施管理人员，并要求操作员实地调查寻找造成羽流的原因。2021年，CARB向业界所有相关设施通报了飞行计划，在事后分享了拍摄的羽流图像并要求对设施进行整改。在这两轮飞行研究中，约80%的设施找到了甲烷泄漏点。利用小型飞机进行的飞行监测仅适用于对甲烷缓解策略的研究和试点试验，长期持续的监测还需要依赖卫星遥感技术。为此，加州已安排1亿美元购买相关卫星数据，并计划在2023年底至2024年初发射两枚卫星。此前，加州在针对石油、天然气以及垃圾填埋场的甲烷控制法规中，明确提出每季度进行泄漏检测和修复的要求。利用遥感数据指导甲烷泄漏点识别并修复的行动，可以补充相关行业进行季度泄漏检查的工作。2023 年 6 月，CARB 工作人员提出了对加州石油和天然气甲烷法规的拟修改意见，其中包括要求设施在获得 CARB通过遥感监测发现的甲烷羽流相关信息后，对泄漏点进行检查和修复。同时，加州也在考虑对其他行业采取类似的监管行动。附：在10月11-13日，仪器信息网将举办“第四届大气监测技术及应用网络会议”，其中，在11日设置了大气温室气体监测专场，邀请多位来自中国环境监测总站、中国科学院大气物理研究所、国家计量院、上海市低碳中心等行业内资深专家进行碳试点监测、温室气体监测量值溯源、中精度二氧化碳监测反演等报告分享！免费报名点击：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/dqjc2023/

【招商赞助中】iCCA2023 第六届细胞分析网络会议 全日程公布！(点击查看）填补我国肺部气体MRI关键技术空白近日，国家药品监督管理局批准了武汉中科极化医疗科技有限公司生产的磁共振成像系统创新产品注册申请。该产品由磁体、检查床、谱仪、梯度功率放大器、射频功率放大器、氙射频功率放大器、配电系统、生理信号门控单元等组成，拥有自主知识产权。该产品在常规磁共振成像系统基础上增加氙核成像功能，可使气体无侵入、无辐射地在肺部分布，为我国首款可用于肺部气体成像的磁共振成像系统。药品监督管理部门将加强该产品上市后监管，保护患者用械安全。据报道，此前，肺部气体磁共振关键技术一直为美国、英国、加拿大独立掌握，我国长期处于空白。因此，本次中科极化原研产品获批上市，无疑标志我国在肺部气体磁共振技术领域已经走上国际水平，更是我国高端医疗设备领域的又一重大飞跃。中科极化科研团队创新选择惰性气体——氙气作为造影剂（129Xe）。据了解，氙气具有良好的生化惰性、脂溶性和化学位移敏感性，可以溶解在肺部血液和组织内并产生不同的磁共振信号，十分利于肺部气血交换功能探测。关于中科极化武汉中科极化医疗科技有限公司由中科院武汉物理与数学研究所、“中国民营企业500强”横店集团控股有限公司及国内高端影像装备制造商上海联影医疗科技有限公司于2018年4月份共同发起成立，是一家集高端医疗器械研发生产销售于一体的高新技术企业。公司核心产品为“人体肺部气体磁共振成像系统”，其核心技术主要来源于中科院武汉物理与数学研究所研究员领导的超灵敏磁共振成像团队，样机在国家重大科学仪器研制专项的支持下，历经5年科研攻关首次在国内研制成功，拥有核心技术专利40余项。与基于X射线等常规影像手段相比，磁共振成像（MRI）具有无辐射、无侵入性的独特优势，但肺部为传统MRI唯一探测“盲区”。本公司产品创新性使用超极化气体作为造影剂，成功“点亮肺部“，获得了我国首幅人体肺部气体磁共振影像图。该技术不仅能无损、无辐射探测人体肺部结构信息，还能定量、可视化的探测肺部气血交换及气气交换的功能信息，是一种全新的肺部影像探测手段，对肺癌、慢阻肺等肺部疾病的早发现、早诊断、早治疗具有重大临床意义。【招商赞助中】iCCA2023 第六届细胞分析网络会议 全日程公布！(点击查看）

燃料电池（Fuel Cell）市场前景 为缓解世界性能源危机的加剧，减少传统能源对环境造成的污染；有序推进碳中和的各项任务目标，不断深化能源结构优化，提高能源开发整体效益成为摆在我国科研工作人员及新能源产业开发从业者面前的重要课题。 燃料电池（Fuel Cell）是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。 燃料电池用燃料和氧气作为原料；同时没有机械传动部件，故没有噪声污染，排放出的有害气体极少。由此可见，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术[1]。 作为一种新的高能量密度、高能量转化率、环保型的电源装置受到全世界的广泛关注，并具有广阔的应用前景。 一、质子交换膜燃料电池目前，燃料电池主要被分为六类[2]。碱性燃料电池(AFC，Alkaline Fuel Cell)、磷酸盐燃料电池(PAFC，Phosphorous Acid Fuel)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC，Molten Carbonate Fuel Cell)、固体氧化物燃料电池(SOFC，Solid Oxide Fuel Cell)、质子交换膜燃料电池(PEMFC，Proton Exchange Membrane Fuel Cell)和直接甲醇燃料电池(DMFC，Direct Methanol Fuel Cell)。采用聚合物质子交换膜作电解质的PEMFC，与其它几种类型燃料电池相比，具有工作温度低、启动速度快、模块式安装和操作方便等优点，被认为是电动车、潜艇、各种可移动电源、供电电网和固定电源等的最佳替代电源[3]。如图1所示，膜电极（membrance-electrode assembly, MEA）是由质子交换膜、催化层与扩散层 3 个部分组成，是质子交换膜燃料电池 (PEMFC)电化学反应的主要场所，也是决定质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 的成本、性能和耐久性的核心关键部件。 二、质子交换膜燃料电池的催化剂浆料分析 催化剂浆料涂布是膜电极生产的关键步骤之一，要求催化层涂敷均匀，同时尽量减少铂含量以降低成本，因此必须对浆料进行严格的质量控制。 催化剂浆料的颗粒粒度和分散性能会影响浆料粘度、聚合物电解质的分布和形态、催化剂的利用率、催化剂和聚合物电解质的相互作用以及催化层的均匀性和连续性等重要参数，最终影响膜电极的电化学性能[4]。 如图 2 所示，常见的活性催化剂为铂基纳米颗粒，最佳粒度范围为 2～5nm，但这些纳米颗粒不是独立存在的，而是分散在碳载体颗粒上。单个碳载体颗粒的粒度范围为 20～40nm，在浆料中碳载体通常以团聚体的形式存在，粒度在亚微米至微米范围。聚合物电解质分散成不同形态（棒状或线团）、粒度在 70 nm～2.5 µm 之间的团聚体，与碳载催化剂混合形成催化剂浆料。催化剂和聚合物电解质分散在特定的溶剂中，需要控制团聚物的粒度，优化催化剂和电解质导体团聚物的相互作用。 对于聚合物电解质团聚体，粒度在200～400 nm范围有利于提高氢气/空气的反应性能。碳载体催化剂会出现未充分分散或过度分散的情况[5]。 在未充分分散时，碳载体是高度团聚的；离子交联聚合物只覆盖在团聚物外部，内部的铂催化剂无法与电解质充分接触，因此利用率不高。 过度分散时，团聚物破裂，铂催化剂颗粒与碳载体分离，影响其在氧化还原反应中的活性。 理想的分散状态是形成由碳载体催化剂组成的小团聚体，电解质聚合物在这些团聚体上均匀分布，能够提高催化剂的利用率[6]。 粒度是催化剂浆料的关键性指标，但浆料由不同尺度的颗粒混合物组成，要准确测量浆料的粒度有一定的难度，目前还没有一种技术可以全面表征所有颗粒的粒度。 X 射线衍射 (XRD)、激光衍射 (LD) 和动态光散射 (DLS) 是三种常用的材料表征技术，用于表征不同尺度的颗粒，结合三种技术能够全面表征催化剂浆料中的颗粒特性。 三、马尔文帕纳科解决方案 —— X 射线衍射技术X 射线衍射 (XRD) 通常用于确定小于 100 nm 的纳米晶粒尺寸。快速测量单个衍射峰（1～3 分钟），足以利用峰宽的 Scherrer 分析来计算晶粒尺寸。另外，如果测量多个衍射峰（20 分钟以上），则可采用全谱拟合技术，更精确地计算晶粒尺寸和点阵参数。图 3 显示了使用 Aeris 台式 X 射线衍射仪收集的 X 射线衍射数据，样品是分散在三种不同碳载体颗粒上的催化 Pt 粉末。 如表 1 所示，分散在 Ketjenblack EC-300J 碳黑上的 Pt 的平均晶粒尺寸比分散在 Vulcan XC72 碳或 Vulcan XC72R 碳上的 Pt 略小。晶粒尺寸的变化会改变催化活性和耐用性。全谱拟合分析还表明，EC-300J 上分散的 Pt 比 Vulcan XC72 或 Vulcan XC72R 上的 Pt 的点阵参数更大。该点阵参数也大于已公布的 Pt 的参考值 3.9231 Å。[6]较大的点阵参7数可能表明表面引起了点阵应变或合金杂质可能改变催化活性。 XRD 可以分析分散体、固体碎片以及粉末。例如，碳载体 Pt 催化剂纳米颗粒可以在粉末分散到浆料中后和浆料印刷并固化在膜片或气体扩散层上后进行测量。图 4 显示了 40% Pt 在 Vulcan XC72 碳上的 XRD 数据，这些碳可作为粉末、浆料和催化剂涂覆膜 (CCM) 上的固化电极层。在所有情况下，Pt 衍射峰均可通过其他成分中解析出纳米粒尺寸计算，如表 2 所总结。 如图4所示，浆料和催化剂涂覆膜（CCM）样品与粉末样品相比，铂衍射峰变窄，说明这两中样品的铂晶粒尺寸变大。铂催化剂的这种粗化现象可能表明，在溶剂中的碳载体催化剂粉分散过程中，浆料变得过热。因此，在超声处理过程中，通常使用 5℃ 的水浴对浆料进行冷却。[8]在加工过程中，晶粒尺寸的变化（如颗粒粗化），会影响催化剂活性。 四、马尔文帕纳科解决方案—— 激光衍射技术激光衍射技术 (LD)是测量颗粒粒度分布的常用分析方法，粒度范围从十几纳米到几个毫米。动态范围宽，非常适合分析催化剂浆料的粒度分布。激光衍射法操作简便，测试速度快，通常不到1分钟，也非常适合生产过程控制。此外，激光衍射技术还可以研究工艺条件变化对浆料粒度分布的影响。 图 5 是使用 Mastersizer 3000 激光粒度仪对稀释后的催化剂浆料重复5次的粒度测试结果。该浆料中颗粒的粒度呈双峰分布，峰值在1 µm左右的颗粒占最大体积分数，20nm左右的颗粒体积分数占比较小。如表 3 所示，该浆料的粒度分布结果相对标准偏差（RSD）1%，具有高度的重复性。 激光衍射法通常测量的是催化剂浆料中碳载催化剂团聚物的粒度分布。分散良好的催化剂浆料中，碳载催化剂团聚物典型的粒度范围在 100 nm 至 1 µm 之间。但是图 5 中可以观察到100nm 以下的颗粒，表明在分散过程中能量输入过高导致铂催化剂颗粒从载体上脱落，使浆料过度分散。众所周知，催化剂颗粒的粒度对电池性能影响很大。如果催化浆料分散不好，会导致催化剂利用率和传质效率下降，降低电池性能。适当的分散能够改善催化浆料的分散状态（进而改善电池的整体性能），但过度分散也会导致催化剂颗粒从碳载体上脱落，最终影响电池性能。 激光衍射法也可以研究颗粒的易碎性，优化分散过程。将铂担载量40%的Vulcan XC72R 碳载催化剂粉末加入到异丙醇中，在剪切条件下进行分散，使用Mastersizer 3000监测浆料粒度随剪切时间的的变化。如图 6 所示，随着剪切时间的延长，10-100 µm 团聚体颗粒的数量减少，而 10µm 以下的颗粒数量增加。2 小时后，仍有大量团聚物 (10 µm) 存在，这说明还需要增加剪切或者使用更高能量的分散方法进一步分散，才能达到合格的催化剂浆料要求。 五、马尔文帕纳科解决方案 —— 动态光散射技术 与激光衍射法相比，动态光散射 (DLS) 更适合于测量纳米级颗粒的平均粒度，范围从1 nm 至 1 µm。 将催化剂浆料以 1:10 比例分散在异丙醇（IPA）中，用Zetasizer Ultra纳米粒度仪测量催化浆料的平均粒度。稀释后的浆料仍然是高度不透明的，采用非侵入背散射 (NIBS)技术进行测量，重复测量5次。如图 7 所示，尽管浆料不透明，5次测量的相关曲线的一致性很好。图 8 是催化剂浆料的粒度分布图。如表 4所示，体积平均粒度为 1.04 µm，多分散指数也比较大(0.1)说明浆料的粒度分布宽，与激光衍射法的结果吻合。动态光散射技术（DLS）主要是检测颗粒的布朗运动产生的散射光光强波动，颗粒的散射光强与粒径的 6 次方成正比，大颗粒的信号很容易掩盖小颗粒的信号，因此动态光散射法（DLS）没有观察到激光衍射法测得的小颗粒。 动态光散射技术还可用于测量催化剂浆料的 Zeta 电位，研究电解质聚合物与碳载催化剂之间的相互作用，确定电解质聚合物在催化剂上的均匀分布。Zeta电位与浆料的离子浓度有关，可以通过对碳载体颗粒功能化改性或者改变电解质聚合物浓度来调节。通常来讲，特别是在介电常数较高的分散介质（如甲醇）中，Zeta 电位越高，浆料的稳定性越好。Zeta 电位分析还可以用于优化配方，改进浆料的稳定性。事实上，已经有研究报道可以通过模型根据初级颗粒的粒度和体系的Zeta 电位来预测催化剂浆料稳定[9]。 六、结论 通过X射线衍射技术发现，浆料和阴极催化剂涂覆膜中的晶粒尺寸比催化剂粉末大。这种颗粒粗化现象通常是由于浆料在分散过程中过热引起的。激光衍射法检测到在20 nm附近有大量初级颗粒，说明催化剂浆料出现了过度分散的现象。 联合使用激光衍射、X射线衍射和动态光散射技术，可以从不同尺度表征催化剂浆料，优化和监测催化浆料配方和稳定性。使用 Mastersizer 3000 激光粒度仪测量催化剂浆料的粒度分布，可评估临界颗粒分散的有效性。使用 Zetasizer 纳米粒度及Zeta电位仪进行 Zeta 电位测量，可研究聚合物电解质和碳载催化剂的相互作用，预测浆料稳定性。使用 Aeris 台式 X 射线衍射仪，可以测量纳米催化剂的晶粒尺寸，验证防止纳米颗粒粗化的方法的有效性。 参考文献[1] 陈光. 新材料概论：科学出版社，2003年[2] Kamaruzzaman.Sopian ，Wan Ramli Wan Daud.Challenges and Future Developments in Proton Exchange Membrane Fuel Cells [J].Renewable.Energy.2006，31(5):719~727[3] 胡嫦娥，刘琼，周敏. 质子交换膜燃料电池的研究现状. 新能源网. 2016.[4] D. Papageorgopoulos, US Dept. of Energy Hydrogen and Fuel Cells Program Report, FY 2018 Annual Progress Report[5] Orfanidi et al, J. Electrochem. Soc.165 (2018) F1254[6] Wang et al, ACS Appl. Energy Mater. (2019) DOI: 10.1021/acsaem.9b01037[7] Swanson Natl. Bur. Stand. (U.S.) Circ. (1953) 539 1 31[8] Sharma et al, Materials chemistry and Physics 226 (2019) 66-72[9] Shukla et al, J. Electrochem. Soc.164 (2017) F600-F609 关于马尔文帕纳科马尔文帕纳科的使命是通过对材料进行化学、物性和结构分析，打造出更胜一筹的客户导向型创新解决方案和服务，从而提高效率和产生可观的经济效益。通过利用包括人工智能和预测分析在内的最近技术发展，我们能够逐步实现这一目标。这将让各个行业和组织的科学家和工程师可解决一系列难题，如最大程度地提高生产率、开发更高质量的产品，并缩短产品上市时间。

供稿：周雪冰成果简介中国科学院广州能源研究所天然气水合物重点实验室近期发布最新研究成果，利用高压原位拉曼测量技术成功获得了多种水合物形成/分解过程的原位拉曼图，揭示了气体水合物中气体分子的吸附和扩散特性。相关成果已在Energy Fuels, J. Phys. Chem. C, Chemical Engineering Journal, scientific reports等期刊上发表。背景介绍气体水合物是在一定压力和温度条件下在气-水混合物中自然形成的冰状固体化合物。在气体水合物晶体中，水分子依靠氢键相互结合在一起形成笼状晶格，而气体分子作为客体分子分布在晶格中并对水其稳定作用。例如，天然气水合物是人们在自然环境中发现的一类常见的笼状水合物，在科学和工业领域有着广泛的创新应用，有研究者就利用在海洋下形成的气体水合物来封存烟气中的二氧化碳。图1 气体水合物的三种主要的晶体结构。结构I（sI），通常由较小的客体分子（0.4–0.55nm）形成，是地球上最丰富的天然气水合物结构；结构II（sII），通常由较大的客体分子（0.6–0.7nm）和结构H（sH）形成，通常需要小分子和大客体分子形成。气体水合物的水合物热力学和动力学特性会直接受两种因素的影响：水合物中的气体种类、气体对水合物笼型结构的占有率。这也是气体水合物表征的重点。然而，由于晶体生长的环境条件比较苛刻，常规测量手段难以对上述表征重点直接观测。拉曼光谱能够根据气体水合物中客体分子的拉曼光谱特征峰和特征峰的峰面积来确定气体水合物的晶体结构，以及定量计算不同笼型结构中气体的孔穴占有率。近年来，耐低温高压的拉曼辅助测量装置的研发成功，水合物原位测量技术得以应用，这为研究气体水合物的形成/分解/置换等晶体结构的动力学行为提供了重要的研究途径。图文导读广州能源所天然气水合物重点实验室采用共聚焦拉曼光谱仪和原位拉曼光谱测量装置对甲烷、二氧化碳及其混合气体水合物的形成、分解和置换过程进行了测量和分析。实验中使用HORIBA LabRAM HR拉曼光谱仪，配备有开放式显微镜系统和高精度三维自动平台及Linkam BSC型冷热台，冷热台采用液氮冷却。图2 原位拉曼光谱测量装置1. 纯CO2、烟气和沼气中水合物的形成过程在271.6K温度下，以2800～3800cm-1的水分子拉曼特征峰为参考，对水合物相中气体的拉曼峰进行了表征和归一化。结果表明，水合物的形成过程首先是不饱和水合物核的形成，然后是气体持续吸附。在三种水合物形成过程中均发现，水合物核中的CO2浓度仅为对应饱和状态时的23-33%。在烟气合成水合物过程中，N2水合物相中的浓度在晶核形成时就达到饱和状态。在沼气合成水合物过程中，CH4和CO2分子会发生竞争吸附，而N2分子在水合物形成过程中几乎不发生演化。研究认为N2和CO2等小分子在水合物晶核形成过程中更为活跃，而CO2分子则在随后的气体吸附过程中发生优先吸附。[1]图3 271.6K下通过原位拉曼测量方法观察到的CO2、N2和CH4的特征峰图4 纯CO2水合物生长过程中的原位拉曼光谱。(a)CO2分子在水合物和气相中的拉曼特征峰 (b)水分子的拉曼特征峰2. CO2-CH4置换过程在273.2～281.2 K温度范围内对气态CO2置换CH4的过程进行了多尺度研究，并根据测量结果对基于气体扩散理论的水合物置换动力学模型进行了修正。原位拉曼测量发现，水合物大笼和小笼中的CH4连续下降，没有显著波动，这表明CH4的置换反应并非先分解再生成的过程。800小时的测量结果表明，置换过程首先是快速表面反应，随后是缓慢的气体扩散。温度的升高能有效提高水合物相的气体交换速率，增强水合物相的气体扩散。修正后的水合物置换反应动力学模型揭示了水分子的迁移率是限制了置换反应速率的主要因素。[2]图5 置换过程中CH4在水合物大笼和小笼中的比例变化图6 CO2置换水合物中CH4的原位拉曼光谱图7 水合物CO2-CH4置换反应机理示意图3. CH4-CO2混合气体水合物的分解过程对CH4-CO2混合气体水合物的分解过程进行了原位拉曼光谱测量并与纯CH4和纯CO2水合物的熔融过程进行了对比分析。研究结果发现，混合CH4-CO2水合物的晶体结构为Ⅰ型结构，且不随气体浓度的改变而发生变化。分解过程中，气体在水合物大笼和小笼中的特征峰强均会下降，同时峰面积之比始终保持稳定，表明水合物晶体以晶胞为单位解离。水合物晶体的分解时间具有随机性，与水合物粒子的多晶性质一致。有趣的是，在含有CH4的水合物中，水合物相中CH4和CO2的拉曼特征峰在水合物分解过程中出现了短暂的连续上升，表明位于样品颗粒内部的水合物发生了气体迁移扩散，这种现象的产生可以归因于水合物在样品颗粒内部的部分分解和“自保护”效应。[3]图8 CH4-CO2混合气体水合物在253K常压环境下分解过程的原位拉曼光谱图9 CH4（大笼: 2906cm-1）和CO2的在水合物中的特征峰（1383cm-1）随水合物分解的变化曲线。根据时间零点拉曼峰的强度，峰被归一化。总结展望拉曼光谱与表面增强拉曼光谱都是是非常强大的分析手段，凭借快速获取样品表面光谱信息的能力，拉曼测量技术在天然气水合物等矿物学领域颇受青睐。据了解，在接下来的研究中，天然气水合物重点实验室将应用原位拉曼测量技术对天然气水合物在多孔介质和添加剂等复杂环境中的反应动力学过程展开研究，以进一步揭示它的形成/分解/置换过程的动力学机理。中国科学院天然气水合物重点实验室简介中国科学院天然气水合物重点实验室是国内天然气水合物研究的重要基地。重点研究天然气水合物的物理化学性质、生长动力学、生成/分解过程等相关基础问题以及水合物开采、天然气固态储运、天然气水合物管道抑制、二氧化碳捕集与封存。联系作者周雪冰 Phone: 15002016003仪器推荐工欲善其事，必先利其器。本实验中全程使用了HORIBA LabRAM HR拉曼光谱仪进行原位拉曼光谱测量。作为升级版，LabRAM HR Evolution 高分辨拉曼光谱仪在保留了LabRAM HR所有性能的同时，实现了高度自动化。配备科研级正置/ 倒置显微镜，可实现UV-VIS-NIR 全光谱范围拉曼检测。焦长达到800mm，具有超高的光谱分辨率和空间分辨率。LabRAM HR Evolution 高分辨拉曼光谱仪如果您对上述产品感兴趣，欢迎扫描二维码留言，我们的工程师将会及时为您答疑解惑。文献信息[1] Zhou, X., Zang, X., Long, Z. et al. Multiscale analysis of the hydrate based carbon capture from gas mixtures containing carbon dioxide. Sci Rep 11, 9197 (2021). 文章链接：https://doi.org/10.1038/s41598-021-88531-x[2] Xuebing Zhou, Fuhua Lin, and Deqing Liang. Multiscale Analysis on CH4–CO2 Swapping Phenomenon Occurred in Hydrates. The Journal of Physical Chemistry C 2016 120 (45), 25668-25677. 文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpcc.6b07444[3] Xuebing Zhou, Zhen Long, Shuai Liang et al. 1. In Situ Raman Analysis on the Dissociation Behavior of Mixed CH4–CO2 Hydrates. Energy & Fuels 2016 30 (2), 1279-1286. 文章链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.energyfuels.5b02119[4] Xuebing Zhou, Deqing Liang, Enhanced performance on CO2 adsorption and release induced by structural transition that occurred in TBAB26H2O hydrates, Chemical Engineering Journal, Volume 378, 2019, 122128, ISSN 1385-8947,文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894719315220?via%3Dihub

二氧化碳是人为造成的最大的温室气体，同时二氧化碳也是自然界存在的最大的碳资源。自然界就是依靠太阳能将二氧化碳转化成人类所需要的所有粮食、化石能源、其他生物质资源等。预计地球上存在的化石资源将在数十年至数百年内消耗殆尽，实现二氧化碳资源化利用（包括物理与化学利用）是人类社会实现可持续发展的必然。二氧化碳的大规模贮存和利用越来越受到联合国,各国政府和科学家的重视.世界MOF研究的领袖级科学家美国加州大学洛杉叽分校的Dr.Omar Yaghi及其合作者在在2008年五月的自然杂志上发表文章Colossal cages in zeolitic imidazolate frameworks (ZIF) as selective carbon dioxide reservoirs,将其MOF储氢或储能的研究心得用于CO2储存研究,并在美国康塔仪器公司(QuantchromeI nstruments)的AUtosorb-1全自动比表面和孔径分析仪上建立了二元混合气体分析方法,ZIF是具有四面体网络结构的多孔晶体材料，类似于沸石,但用过渡金属(Zn, Co)取代四面体的配位原子(如, Si)，但咪唑链取代氧原子. 作者分别使用ZIF-95（入口宽0.365nm, 孔内径2.40nm ）和ZIF-100（入口宽0.335nm, 孔内径3.56nm ） 两种材料,在Autosorb-1上分别利用氮吸附和氩吸附进行了微孔分析,并利用NLDFT模型确定了孔径, 然后对CO2,CH4,CO及N2的绝对吸附量曲线进行了测定, 并在Autosorb-1上测定了以下二元混合气体的动力学曲线： CO2/CH4, CO2/CO or CO2/N2 (50:50 v/v).混合气体通过ZIFs后，只有二氧化碳留在了ZIFs内，其他的气体则完全通过.实验证实, ZIFs可以作为.选择性的二氧化碳存储器. 在标准温度和压强下，每升ZIF-100能从混合气体中分离并存储28升的二氧化碳.

在醋酸生产方面，BP Chemicals（英国石油化学工业公司）享誉世界，在世界产能中占有很大比例。该公司每年投资数百万英镑用于提高生产效率、减少对环境影响和保护员工。考虑到人员安全，减少生产过程中的泄漏，BP Chemicals重点研究了FLIR光学气体成像（OGI）热像仪是如何帮助减少泄漏。BP Chemicals生产厂用于气体泄漏检测的FLIR热像仪FLIR光学气体成像热像仪于2005年购得，一直是故障排除团队工作的核心，现在它陪伴着他们走遍世界各地。工作人员评论道：“不需要设置，当你打开热像仪后，它需要时间冷却到相应的温度，但之后你可以立即获得图像，不需要后期处理，然后通过Windows Media Player即可播放视频片段。FLIR热像仪使我们能够有效地大范围检查，并精确定位泄漏源。”工作人员使用FLIR GF系列热像仪检测气体泄漏这个至关重要的设备是三个FLIR光学气体成像热像仪之一，经常被用于检查Saltend现场的工厂完整性。工作人员用集成的HSX模型检测一系列气体，包括在该工厂中占主导地位的甲烷和甲醇。HSX模型总共可以检测20种不同的气体。此外，还使用了能够检测在Saltend加工的8种产品中的3种乙酸、乙酸酐和氨的FLIR长波型热像仪。FLIR GF346：可视化无色无味的CO完成HSX模型检测设置是FLIR GF346，其可专门用于检测一氧化碳(CO)。众所周知，化学石油公司的大多数工业气体都具有危险性，很显然CO包含其中。即使是在低浓度的情况下，它也会导致严重的健康问题。因此，BP公司要确保任何可能接触到一氧化碳的员工随时携带个人监测仪。CO中的碳元素显然也是一个环境问题，因此检测任何气体泄漏都是非常重要的。FLIR GF346FLIR GF346可以从安全距离处可视化无色无味一氧化碳(CO)的泄漏。从排泄烟道和通风管道泄漏的一氧化碳有致命危险，特别是如果泄漏发生在密闭区域中。GF346能够快速扫描大片区域，从数米之外准确检测到极微小的泄漏，从而提升工作人员的安全性，保护环境。与其他工业气体不同，CO没有气味的优势，因此，除非排放超过个人监测器或固定探测器的警报设置，否则泄漏将不会被检测到。使用FLIR GF346发现的一个CO小泄漏来自进料管和热交换器法兰，这两个都是电动压缩机的一部分。从工厂相邻有盖部分的机架上，FLIR GF346被用来检查一系列蒸汽驱动的压缩机。另外还发现了两处CO泄漏。在高灵敏度模式下，两处都有清晰可见的气体羽状物。工作人员解释说:“这些都是很好的例子，小而容易修复的泄漏，FLIR热像仪在安全距离内能快速捕捉到。”工作人员使用FLIR GF系列热像仪检测到CO泄漏定位气体泄漏，助力公司发扬光大尽管BP化学公司的厂区已有近30年的历史，但在红外检测中还是发现相对较少的气体排放。然而，这三个FLIR OGI热像仪都很好地定位了几处天然气泄漏。为了提高安全性，在天然气中添加了气味，正如工作人员证实的那样，“我们能够闻到泄漏，但不知道它的确切位置。”最终，被FLIR OGI热像仪发现，罪魁祸首是一个泄漏的法兰，在下一次关闭维修期间，已经标记进行维修。工作人员的红外调查证实，99%以上的部件无泄漏。然而，FLIR OGI热像仪还是能够追踪到冷凝水池的气味来源和压缩机法兰板周围的小泄漏。工作人员使用FLIR GF系列热像仪检测气体泄漏FLIR GF系列热像仪越来越多地被世界各地的工厂采用，用于可视化和记录气体泄漏，英国石油化工公司（BP Chemicals）很好地证明了这一点。FLIR OGI热像仪可以快速扫描大面积区域，并实时定位泄漏。它是使用接触测量工具难以到达的理想检测设备，它每次可以扫描数千个组件，而无需中断机器的运转。它减少了维修停机时间，还提供了过程验证。最重要的是，它非常安全，允许工作人员从几米之外监测潜在的危险泄漏。FLIR GF系列光学气体成像热像仪能够快速、精确、安全地检测天然气、VOCs、SF6 、制冷剂、氨气和CO2等泄漏，无需关闭系统或接触部件。肉眼不可见的气体泄漏在透过光学气体热像仪观察时呈烟雾状，可从较远距离发现，及时修补泄漏。