传质设备

冻干过程中决定产品*质量的一个很关键的因素是产品温度，产品温度必须维持在关键温度以下避免结构塌陷，产品塌陷会影响到：产品外观、残余水分，复水时间，产品稳定性等；产品温度可以用来指示冻干终点，包括一次干燥和二次干燥的终点，当冻干过程参数发生偏移时，产品温度的测量用于证明产品质量，避免没必要的报废，然而在冻干过程中，产品温度不能被直接控制，只能通过层板温度和腔体压力来进行调整，受整个传热传质过程中层板能量的输入（Kv），冰升华界面的冷却（dm/dt）以及干燥层阻力(Rp)的影响。如下图，Kv值是影响传热过程的一个重要因素，Rp干燥层升华阻力是影响传质过程的一个重要因素，共同决定*的升华速率及产品的温度。 今天这里主要讨论传热系数Kv及其检测方法和主要影响因素，干燥层升华阻力Rp的影响因素和检测方法将会在后续的文章中跟大家分享和讨论。在整个冻干过程中，层板（为主）及周围环境提供热量，样品中的冰吸收热量后进行升华，从而将吸收的热量带走，进行一个理想状态下的稳态的传热传质过程。如果Kv值高，样品接受的热量超出了升华需要带走的热量，并且超过了样品的关键温度，样品就会具有融化及塌陷的风险，对*的样品质量造成影响。因此了解清楚冻干过程中的Kv值，对于整个冻干工艺设计及质量控制具有十分重要的意义。冻干过程的Kv值及来源从传热的方程式： 可以导出： 冻干过程中的传热有几种方式：直接热传导(Kc)，气体传导(Kg)和热辐射(Kr)，因此这里的Kv是这三种方式的总和，即Kv = Kc + Kg + Kr直接热传导（direct conduction）Kc&bull 不受压力影响,跟容器的形状、大小、材质及有关&bull 通过直接接触进行传热&bull 通过搁板和相邻西林瓶传热 气体传导（gas conduction）Kg&bull 受压力影响&bull Pc ↑ → 通过气体传导的热 ↑热辐射 （radiation）Kr&bull 不受压力影响，跟发射率e有关：取决于材料表面特质&bull 能量通过电磁波传播&bull 在不同温度的表面间&bull 很大程度上由冻干机的构造决定传热系数Kv主要取决于西林瓶的种类，大小及腔体的压力，可以用以下方程式表示： KC 是直接传热和热辐射传热系数的总和 是层板到西林瓶底部之间的气体传热系数P是腔体压力KD 是层板和西林瓶底部之间的平均距离与模制式西林瓶相比，管制式西林瓶具有较大的KC值以及较大的气体传热系数。比较有代表性的KC和KD值见下图（Pikal et al.） Av是西林瓶的外横截面积Ap是西林瓶的内横截面积KC的单位跟Kv相同KD的单位是Torr-1Kv值测定方法Kv值受各种因素的影响，那么如何测定Kv值呢？ 根据传热传质方程式： 可得到 从Kv的方程式可以看出，只要获得dm/dt以及产品温度Tp就可以计算出Kv值。目前dm/dt 可通过重量法，MTM，TDLAS等方法获得；Tp可通过热电偶产品温度探头，MTM及TDLAS的方法获得，因此Kv值的测定方法目前主要有重量法，MTM方法，TDLAS方法等。重量方法（样品可以用水）具体方法：√ 将水灌装入西林瓶中√ 选取有代表性位置的西林瓶，称量每个西林瓶的重量并记录√ 运行冻干过程（在稳态过程持续几小时），设定层板温度Ts和腔体真空度Pc，用产品温度探头检测西林瓶底部的温度Tb√ 再对每个西林瓶进行称重，计算质量损失dm/dt√ 根据上述数据计算不同位置西林瓶的Kv值√ 计算Kv的平均值 重量方法可行但是比较繁琐，会花费很多的时间，一次实验只能得到一个压力值下的数据，可能会有人为因素带来的误差，一般检测的是单个样品的Kv值。MTM 方法（PAT工具）MTM(Manometric temperature measurement)技术是通过关闭产品腔和冷阱腔之间的隔离阀，通过压力升数据以及复杂的回归方程式，通过软件自动计算可以直接获得我们所需的Kv值。MTM方法可获得升华界面的产品温度Tp，更为准确。MTM方法检测的是批量样品的平均值。具体方法在此就不详细赘述，如需具体了解可点击填写表单咨询。 TDLAS方法（PAT工具）TDLAS (Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)可调谐激光吸收光谱技术，在产品腔和冷阱腔的通道中安装相关的传感器对通道内水蒸气的浓度和流速进行直接监控，软件可得到实时的升华速率dm/dt数据，根据公式： 可以得到Kv值，并且可以通过一次实验得到不同压力条件下的Kv值，可用于不同规模的冻干机。TDLAS检测是批量样品的平均值，具体方法在此也不再详细赘述，如需具体了解可点击填写表单咨询。不同条件对Kv值的影响Kv 值会随着容器种类，容器大小，容器材质，冻干腔体形状，层板材质，冻干机差异，板层间距，环境条件等有所不同，同时也会随着冻干条件的改变而改变，这里着重分享几个重要的工艺条件对Kv值的影响。腔体真空度对Kv值的影响腔体中气体分子的热传导是Kv值的一部分来源，气体分子数越多，即腔体的真空数值越大，在一定程度上会增加Kv值，Pikal等人研究了3种不同类型的西林瓶，腔体压力和传热系数Kv值之间的关系，如下图，随着腔体压力的增加，Kv值呈非线性增加。（Pikal, M. J., M. L. Roy, and Saroj Shah. "Mass and heat transfer in vial freeze‐drying of pharmaceuticals: Role of the vial."Journal of pharmaceutical sciences 73.9 (1984): 1224‐1237. 层板温度和腔体压力对Kv值的影响Kuu,Wei Y等人研究了不同的层板温度，不同的真空度对Kv值的影响，实验中采用TDLAS快速检测样品的升华速率dm/dt。（Kuu, Wei Y., Steven L. Nail, and Gregory Sacha. "Rapid determination of vial heat transfer parameters using tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS) in response to step‐changes in pressure set‐point during freeze‐drying." Journal of pharmaceutical sciences 98.3 (2009): 1136‐1154.）结果表明：腔体压力是影响Kv值的主要因素，层板温度对Kv值的影响较小，在低温条件下（-35℃到+5℃），中心样品的Kv ＜批次平均Kv ＜边缘样品Kv， 随着边缘Kv值的下降，边缘Kv和中心Kv的差距也逐渐缩小；然而在温度较高时（+20℃），中心Kv＞边缘Kv。控制成核对Kv值的影响有实验表明当控制成核时，可以明显降低边缘样品的Kv值，并且当层板温度较高或较低时，能明显缩小边缘Kv和中心Kv的差距，使得整批样品的Kv值更均一。另外成核控制也能够时样品内部的结构更均一，孔径较大，缩短冻干时间的同时，使得批次间样品的质量更均一。总结传热系数Kv值在冻干过程中是决定产品温度的一个关键因素，对于前期的冻干工艺设计，优化以及*的商业放大化具有重要的作用，因此采用合理的方法能够快速检测和掌控Kv值并了解其影响因素，能够确保*产品的质量，降低报废率，*限度地节约成本。

近日，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院郑安民研究团队在沸石分子筛限域扩散领域取得新进展。该研究利用分子筛限域环境实现长链烷烃分子自由度的精准调控，通过分子“悬浮”效应实现其超快扩散。相关研究成果发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。　　亚纳米级别的多孔材料是典型的限域反应器，其中，吸附质的物理化学性质与常规体相下有显著差异。前期研究表明，分子筛限域孔道中的扩散系数与常规体相下呈现出跨越数量级的区别。常规情况下限域孔道会抑制分子的扩散，进而影响催化剂的反应和分离效率。如何在这种限域空间中实现快速的扩散是催化和分离工艺中亟待解决的难题, 也是近年来科学家的目标。　　该团队基于多尺度理论模拟发现，在一定孔径范围内，分子筛限域孔道中存在孔径越大长链烷烃扩散越慢的反常扩散现象。受到超级高铁运行原理的启发，科研人员建立了一系列亚纳米直孔道模型，确定了长链烷烃实现快速扩散的条件——客体分子“悬浮”在孔道正中心运行并保持线性构型（图1）。研究人员根据该模型筛选出一系列真实存在的孔径适中的分子筛（TON、MTW、AFI和VFI），验证了这一理论模型的正确性。进一步，研究基于主客体相互作用、弯曲角度、扩散轨迹和扩散自由能分析（图2），揭示了调控长链分子自由度达到分子“悬浮”的条件从而实现超快扩散的微观机理。该团队进一步与中科院大连化学物理研究所叶茂团队合作，基于吸附速率法扩散实验验证了分子筛中长链烷烃的超快扩散行为。在TON、MTW和AFI分子筛中短链（C4）和长链烷烃（C12）的扩散趋势与孔径呈现出完全相反的状态：短链烷烃的扩散系数随着孔径的增大而增加，而长链烷烃的扩散系数随着孔径的增大而减小。该工作利用红外实验验证了不同孔径中长链分子的形变差异（小孔径中分子形变较小，大孔径与之相反），这与分子动力学模拟的结论一致，揭示了线性长链烷烃在限域孔道中的超快扩散机制。　　本工作根据超级高铁的运行原理结合限域分子的扩散“悬浮”效应，设计出长链烷烃的超快扩散模型，将其推广到分子筛筛选体系中，并结合理论和实验证实了该模型的可行性和准确性。这为限域孔道中长链分子的扩散调控提供了新视角，也为分子筛的设计和筛选提供了理论指导。研究工作得到科技部和国家自然科学基金的支持。

作为半导体制造与先进晶圆级封装领域中领先的设备供应商，盛美半导体设备8月31日发布了新产品——Ultra ECP GIII电镀设备，以支持化合物半导体(SiC, GaN)和砷化镓(GaAs) 晶圆级封装。该系列设备还能将金（Au）镀到背面深孔工艺中，具有更好的均匀性和台阶覆盖率。Ultra ECP GIII还配备了全自动平台，支持6英寸平边和V型槽晶圆的批量工艺，同时结合了盛美半导体的第二阳极和高速栅板技术，可实现最佳性能。盛美半导体设备董事长王晖表示:“随着电动汽车、5G通信、RF和AI应用的强劲需求，化合物半导体市场正在蓬勃发展。一直以来，化合物半导体制造工艺的自动化水平有限，并且受到产量的限制。此外，大多数电镀工艺均采用均匀性较差的垂直式电镀设备进行。盛美新研发的Ultra ECP GIII水平式电镀设备克服了这两个困难，以满足化合物半导体不断提升的产量和先进性能需求。”盛美的Ultra ECP GIII设备通过两项技术来实现性能优势：盛美半导体的第二阳极和高速栅板技术。第二阳极技术可通过有效调整晶圆级电镀性能，克服电场分布差异造成的问题，以实现卓越的均匀性控制。它可以应用于优化晶圆边缘区域图形和V型槽区域，并实现3%以内的电镀均匀性。盛美的高速栅板技术可达到更强的搅拌效果，以强化传质，从而显著改善深孔工艺中的台阶覆盖率，同时提升的步骤覆盖率可降低金薄膜厚度，从而为客户节约成本。盛美半导体的Ultra ECP GIII已取得来自中国化合物半导体制造商的两个订单。第一台订单设备采用第二阳极技术的铜-镍-锡-镀银模块，且集成真空预湿腔体和后道清洗腔体，应用于晶圆级封装，已于上月交付。第二台订单设备适用于镀金系统，将于今年下一季度交付客户端。

——合臣科技 进口国产 通用实验室仪器设备——在这篇文章中，我们采访了CRO组织CatSci的团队关于Radleys的化学工具如何帮助他们加速向有需要的患者提供改变生命的药物。CatSci目前设有8个前沿实验室，所有实验室都配备了高质量的通风柜和一支优秀的科学专家团队。我们采访了CatSci技术总监Rob Crook和他所在CatSci的团队，了解他们如何为客户和合作伙伴交付上市药物提供支持，以及为什么Radleys的设备是他们成功交付的关键。Rob Crook, Chemical Sciences的CatSci技术总监“ Mya 4有助于收集高质量数据。Mya 4等高质量受控自动化实验室反应釜对我们交付商业产品非常关键。”— Rob Crook, Chemical Sciences的CatSci技术总监Beth Hindley-Rees, CatSci高级科学家我们实验室的Radleys设备对分析团队有帮助，因为分析团队的工作侧重于开发快速、符合目的的方法。我们经常受限于化学家提供测试样品的速度。因此，化学家可使用该自动化设备快速生成样品，意味着我们也可以快速分析样品，并提供推进其项目所需的数据。Charlotte Dalton博士,CatSci高级科学家在使用Mya 4自动化工作站前，我们进行了很多一次性试验。显然，在圆底烧瓶中进行试验相当困难。科学家们必须留出较大空间摆放多个圆底烧瓶，可能很繁琐。使用Mya 4时，可在同一平台同时进行多项试验。作为项目负责人，我可以自信地表示，科学家们可同时开展三到四项试验。我确定，科学家们能使用设备实现这一点。关于Mya 4，我zui喜欢的功能是设备一次性完成获得的任务量。“ 关于Mya 4，我zui喜欢的功能是设备一次性完成获得的任务量。”—Charlotte Dalton博士,CatSci高级科学家作为项目经理，我始终在思考如何为客户提供价值、让其满意。所以，客户再次来到CatSci。我们一次性完成大量实验并获得一些优质数据，将这些数据、我们的科学家（现在是我个人）以及我们的技术专长一整套提供给客户。我们希望客户对结果非常满意，当然，通常情况下，客户确实非常满意。我们使用Reactor Ready时，通常是工艺开发时，开始进入一个阶段，希望了解该工艺在一定规模上的表现以及在固定釜体中的表现。我们在考虑将来为客户设立工厂。因此，Reactor Ready反应釜对于开展此类工作极有价值，因为它是反应在工厂放大时的小试模型。事实上，我们也可以互换釜体尺寸，更加便利。其间科学家无需更换不同釜体。Elise Rochette博士, CatSci高级科学家我们使用Reactor-Ready反应釜扩大结晶规模，通常通过加热、冷却形成晶体，有时添加抗溶剂，反应釜对我们真的很实用，因为釜盖可以适配Blaze探针，意味着可以做在线结晶。“ Reactor-Ready反应釜对我们真的很实用，因为釜盖可以适配Blaze探针，意味着可以做在线结晶。”—Elise Rochette博士, CatSci高级科学家让我更惊喜的是，因为它们都是标准化器件，搅拌器高度也是标准的，在Dynochem软件中建模变得非常容易。此外，我们可以使用其进行混合建模。在结晶过程中，混合对粒径非常重要。因此，客户非常需要该建模和数据。我个人认为，Reactor-Ready反应釜让选择更加灵活，您可以根据项目需求更换釜体。第1天可以使用250 ml釜体。然后第二天可以使用1 L釜体，更换更方便更快。所以，我认为Reactor-Ready反应釜很具有灵活性。Lloyd Murfin博士,CatSci高级科学家使用Reactor-Ready反应釜后，我认为工作流程变化在于，您可以在早期获得更多数据，后期传质将物质置于容器中时，不会出现不受控的意外放热。当然，您可以对放大后的实验变化情况有个评估。Reactor-Ready 优势，在于可以轻松更换釜体尺寸。可轻松断开您的所有循环，取下一个釜体，更换下一个釜体即可。过去我对其他反应釜进行过同样的操作——但很容易导致漏油、各种杂乱和费时清洁，清洁消耗时间实际等同于更换釜体的时间。所以，Reactor-ready反应釜可以节省很多时间。

在船舶行业中，超声检测（UT）可以无损方式探测到船只、游艇和其他海洋船舶的缺陷。常规UT检测有助于确保海运船舶符合监管要求和法律，以保障船员、乘客和货物的安全。marineSOLUTIONS是一家主要以超声检测方式对游艇进行检测的国际游艇验船公司。对新、旧海洋船舶进行检测marineSOLUTIONS在东地中海地区提供游艇的验船、咨询和管理服务。该公司位于土耳其Turgutreis的Bodrum半岛，其主要工作是对新、旧海船进行检测，以验证海船的状况和价值，并确定和评估海船的损坏情况。验船工作可以为保险商提供详细的检测信息，以确定事故是否在承保范围之内，也可以为法律办公室提供详实的证据，以做好对船舶提出索赔的充分准备。他们的验船工作包括使用EPOCH 650探伤仪对船舶进行超声检测。使用超声技术检测的船舶材料包括：由复合材料制成的船体和桅杆船板和船舶的其他部件焊缝我们采访了材料科学工程师兼MarineSOLUTIONS的验船师Cem Baykent，了解了有关船舶行业超声检测的更多信息。船舶检测和维护的挑战国际船级社协会（IACS）提供了促进船舶和海上装置的安全、监管、合规和维护的系统。每个船级社都制定了技术标准规则。尽管有这些标准，无损检测（NDT）在船舶行业中并不像在航空航天行业中那样要强制执行。此外，如果某个国际船级社（IACS）成员未对游艇或游船进行分类，则无需包括检测文件。由于游艇制造商大多具有工匠背景，许多建造技能并没有得到标准化。大多数游艇在建造时也没有想到需进行检测。游艇的内部通常布满了衬里、设备、箱罐、线路和机械装置。这种设计可防止从游艇内部接触到船体外壳及其加固部位。因此，通常只有在强烈怀疑存在缺陷或损坏的情况下，才会对游艇进行拆卸。船舶材料也为检测增加了挑战性。为了减轻重量，许多现代船只都由将纤维和树脂基质结合在一起的复合材料制成。纤维可以随机排列，然后压平成薄片（称为短切原丝毡）或编织成织物。纤维材料通常是玻璃、芳纶或碳；基体材料通常是聚合物，例如聚酯、乙烯基酯或环氧树脂。由于纤维增强复合材料普遍用于船舶制造，而且船舶设计和材料的安全裕度不断降低（例如现代游艇的船体更薄），因此对材料进行表征和发现缺陷的需求也与日俱增。复合纤维层中的分层、瑕疵和缺陷复合材料结构中隐藏的内部瑕疵和缺陷可能有多种来源：制造异常、施加的应力、弱点、事故或维修不当。瑕疵和缺陷会严重影响船舶结构的完整性。MarineSOLUTIONS的检测人员通过无损超声检测来准确地定位和定量船只、游艇和其他海洋船舶中的缺陷、裂缝、孔隙、分层及其他缺陷。了解超声检测在船舶工业中发挥的作用简而言之，超声检测使用高频声能进行检查和测量。超声检测可用于探测和评估缺陷、进行尺寸测量和材料表征等工作。超声探伤仪使用可以产生声波的探头，并对声波离开探头，穿过被测材料，从反射体返回，并回到探头所用的时间进行测量。探头产生的声波脉冲在被测样件中传播，并从材料内侧或底面反射回来。超声探伤仪可用于定位和定量各种材料和焊缝中的不连续性，例如：裂纹、孔隙、多孔性和脱粘等。几乎可以对任何工程材料进行缺陷检测。大多数检测涉及到钢和其他结构金属，不过，探伤仪也可以对塑料、复合材料、玻璃纤维及陶瓷成功进行检测。探伤仪还可以相对准确地测量材料的厚度，不过，其设计目的并不是精密厚度测量。要了解更多信息，请参阅我们的超声缺陷探测辅导。无损检测技术（如探伤仪）是一种可在不造成任何损坏的情况下确定船舶部件或结构的完整性，并发现缺陷的有效方法。由于无损检测不会对材料造成损伤、施加应力或毁坏材料，因此在检测船舶的结构和部件时，可以节省时间和成本。无损检测可在船舶建造过程中、交付前、采购前、例行验船、损伤检测或作为维修后检测的一部分进行。在商用船舶行业中，会定期对钢制和铝制船舶进行超声无损检测，以探测并量化腐蚀情况。同样，超声无损检测也可用于测量复合材料结构的厚度和完整性。检测金属材料中的结构焊缝是船舶工业中常见的超声无损检测应用。焊缝中的缺陷类型包括裂纹、未融合、未焊透、多孔性和夹渣。所有这些缺陷都可以通过超声检测方式探测。将UT（超声检测）与NDT（无损检测）技术结合起来进行船舶检测如果在船舶制造阶段没有NDT检测计划，通常就没有非商业船舶和游艇制造的参考标准。这就使得超声检测工作更具挑战性。要迎接这些挑战，marineSOLUTIONS的检测人员必须运用他们的知识和经验。考虑到这一点，marineSOLUTIONS建立了一个小型实验室，以检测从多种复合材料类型到不同金属的不同船舶材料。Cem Baykent正在使用EPOCH 650探伤仪和M2008探头 对船舶的复合材料进行检测。"在无损检测领域对复合材料进行超声检测仍然是一种鲜为人知、尚未开发的小众应用，因为没有任何法规或标准来指导人们如何和何时进行这种应用。因此，marineSOLUTIONS在很大程度上建立了自己的程序，并通过工程人员传授无损检测专业知识，”Cem说。除了复合材料外，海洋船舶通常由铝或钢制成。几乎任何由金属制成的东西都会受到腐蚀，特别是在海洋环境中。Cem指出，尽管船体完整性受损是一种主要的安全风险，但忽视金属船体检测的情况却出奇的普遍。简单地说，船体是部分浸在海里的船舶的外部结构外壳。它保护船上的货物、机械设备和住宿区免受天气、洪水和结构损坏的影响。Cem Baykent正在使用EPOCH 650超声探伤仪对一艘海船的船体进行检测船舶定期会被吊上岸，从外部接受船板检测，即使只是进行目视检测和敲击检测。然而，游艇船体外部的填料、涂层和油漆层可能会使目视检测变得颇具挑战性。除此之外，目视检测的洞察能力有限。腐蚀往往从内部开始，并逐步蔓延。只有在大部分材料因腐蚀而废掉后，才能通过常规方法从外部发现内部的损坏。内部腐蚀主要发生在舱底检测时几乎无法观察到的区域。下到舱底进行目视检测常常会因箱罐、机械设备，及其他部件和结构的阻挡而受到限制。腐蚀情况如果未被发现或不加处理，会削弱船板，导致危险的泄漏，并最终导致结构故障。为了提高安全性并降低成本，必须要对船板进行定期检测。在游艇验船中值得信赖的超声探伤仪MarineSolutions不仅拥有一支经验丰富的团队，还拥有各种设备和标准样件，可以满足用户的各种要求。EPOCH 650探伤仪因为性能出色、使用方便，而脱颖成为设备中的中坚力量，深受团队信赖。奥林巴斯EPOCH 650超声探伤仪对复合材料制成的船体和桅杆进行超声检测在检测复合材料船舶结构和材料时，marineSOLUTIONS将EPOCH 650探伤仪与奥林巴斯M2008延迟块探头 （0.5 MHz，直径1英寸）配套使用。这款探头非常适合检测高衰减性复合材料结构。“游艇的复合材料具有各向异性，从而使得检测更具挑战性。您可以使用M2008探头了解到各向异性材料的更多信息，”Cem解释道。“M2008非常强大，可使声波穿过厚厚的纤维增强聚合物（FRP）复合材料。这款探头不仅效力神奇，所提供结果也简单易懂。”在检测复合材料时，超声检测可用于检测：层压板厚度的均匀性是否存在分层缺陷，并确定分层缺陷的类型是否存在孔隙和/或多孔性层压板的质量和粘接情况，以及修补部位的完整性层压板中的夹杂物和异物对复合材料船舶和桅杆进行超声检测有许多优势，包括：从单侧接触被测部位，即可完成检测使用便携式设备，可在边远地区和高空中进行检测几乎无需或只进行少量的表面处理可非常准确地定位隐藏异常情况的准确位置，并确定其主要特征，如深度、大小和形状提供即时结果和数据Cem Baykent使用EPOCH 650探伤仪对复合材料船舶和桅杆进行超声检测利用超声检测技术对船板进行腐蚀测量marineSOLUTIONS公司使用EPOCH 650探伤仪的另一种方法是测量船板的腐蚀情况。Cem解释说：“船体和桅杆损坏相当普遍，超声检测使我们有办法确定损坏的空间范围。检测结果会使所有相关人员紧张的心情放松下来，并为我们估算维修成本提供了宝贵信息。两者都是宝贵的优势。”金属板的厚度可以使用超声测厚仪在无需去除填料、油漆层或其他涂层的情况下进行无损评估。值得注意的是，在测量带有点蚀的板材时，测厚仪要通过预设的算法减去最小板材厚度，因而有时会产生误导。在这种情况下，marineSOLUTIONS会转而使用EPOCH 650探伤仪和DL4R-6X20（4MHz）双晶探头对金属材料进行腐蚀检测。这种仪器可以在屏幕上显示超声回波频谱。根据波形、衰减和相位偏移情况，经验丰富的NDT验船师可以推断出有关板材或结构的大量信息。验船师还必须区分真正的回波、虚假反射和衍射等信号。EPOCH 650超声探伤仪在检测一块逐渐出现点蚀的铝制船板时，其屏幕上显示出声谱图。声谱图中明显的双峰（峰在左侧）表明存在严重的点蚀。右图中显示的是相关的船板部位，通过目视检测，没有发现任何点蚀迹象。损伤被带有涂层的流线型外表面，以及阻隔了内部的箱罐和其他内部结构隐藏起来。对焊缝进行超声检测marineSOLUTIONS也使用EPOCH 650探伤仪和奥林巴斯AM4R-8X9-70角度声束探头对焊缝进行检测。垂直声束技术可以高效探测到分层缺陷，但是在检测很多普通类型的焊缝时却效果不佳，因为在这些焊缝中，不连续性的方向一般不会与工件表面平行。焊缝几何形状、缺陷方向，以及焊冠或焊道的存在这些因素综合在一起，要求使用以一定角度生成的声束，从焊缝的一侧，对焊缝进行检测。横波检测，也被称为角度声束检测，是一种主要用于焊缝检测的UT技术。在检测焊缝时，要以选定角度将横波发送到板材中，然后再操控探头对整个焊缝进行扫查。在一般的检测中，声束会以生成的角度向下传播到被测样件的底面，然后再以相同的角度向上反射。前后移动探头会使声束扫查到焊缝的整个高度。这种扫查运动可以对整个焊缝体积进行检测，而且可以探测到焊缝的融合线处以及焊缝体积内的不连续性缺陷。角度声束探头是一种单晶探头，与楔块一起使用时，可以将折射横波或折射纵波传输到被测工件中。图中显示使用的是45°楔块超声检测可以探测到以下焊缝中的缺陷：焊缝区域中的裂纹焊缝接合处的不连续性和未焊透焊缝接合处的未熔合焊缝接合处的多孔性焊缝接合处的夹渣变形的区域焊缝金属的分层协同合作的力量Cem提到了过去的一次验船经历：他使用EPOCH 650探伤仪发现了碳复合材料桅杆中的分层缺陷。Cem将缺陷情况汇报给客户，船主基于marineSOLUTIONS和奥林巴斯的声望，决定对游艇部件进行破坏性检测。对碳桅杆进行破坏性检测会使桅杆无法修复，也无法再使用。Cem说：“虽然是船主做出的决定，但是目睹一个高价值的碳桅杆因为我们的发现而经受破坏性检测，还是压力很大。尽管如此，我们仍然对自己的专业知识和奥林巴斯设备的可靠性充满信心。”。检测结果是在我们报告的确切位置发现了缺陷，经过进一步检测后，还发现了一个制造缺陷。此次验船导致制造商为游艇更换了价值约为25万美元的整个桅杆。桅杆被截断并用砂纸打磨后，露出一个缺陷。这个缺陷首先由EPOCH 650探伤仪发现。marineSOLUTIONS将会继续投资购买奥林巴斯的产品。“我们从未对产品的现场支持和可靠性感到过失望，”Cem说。Cem补充道：“在超声无损检测领域，奥林巴斯是一个口碑良好、久负盛名的品牌。在世界各地多个国家，我们的客户曾将我们提供的超声检测结果提交给法院，并取得了可复制的成功。”更多细节您可以访问以下网页，联系我们了解：

德国BOROSA公司简介 德国 Borosa Acoustic Levitation 公司坐落在德国波鸿鲁尔科技园区，是专门研发、生产声悬浮装置的创新企业。该公司依托德国波鸿大学的科研力量，专注于创新、开发高品质的声悬浮装置。Borosa 公司研发生产的世界第一台高压声悬浮系统，荣获 2015 年度德国工业奖研发类第一名。Borosa 的技术和产品为空间环境的地面模拟研究提供了有力的研究手段，推动了液滴动力学、材料科学、生物化学等领域科学研究的发展。 北京东方德菲仪器有限公司是德国BOROSA公司在中国区的独家代理商，作为BOROSA公司在中国区的唯一代理商，东方德菲将继续秉承“Leading by Professional因专业而领先”的理念，与BOROSA公司一起为您提供先进的声悬浮系统，并以快捷的方式为您提供专业的技术服务。声悬浮---基本原理声悬浮是利用物体受到的声辐射力来实现的悬浮。物质的悬浮，所需的声场通过在超声发射端和反射端之间形成驻波来实现。高压声悬浮是在不同压力和温度下利用物体受到的声辐射力来实现的悬浮。压力范围：0.10MPa – 20MPa ，温度：-20℃– 180℃德国BOROSA L800 高温高压声悬浮系统L800 高压声悬浮系统荣获 2015 年度德国工业奖研发类第一名，特许使用德国工业奖标志。 德国BOROSA L800 高温高压声悬浮系统是世界上唯一一款将声悬浮与高压釜完美结合在一起的实验室设备，它的优势在于其精心设计的悬浮技术--在压力 20Mpa 下,温度在-20℃到 180℃范围内，样品随时都可以进入悬浮模式。用户可以在不同的压力、温度下研究非接触、无污染样品的性质，如：样品的相变过程，颗粒的形成过程等。 L800 的可视高压釜采用钛合金材料及蓝宝石视窗，既耐高压又耐腐蚀，确保了 L800 高品质的性能。 L800 高温高压声悬浮装置是单液滴谐振模式的测量装置 特别适合悬浮液滴传质过程机理（即分子扩散作用）的精密测量。L800 声悬浮系统应用范围非常广泛：气体水合物的测量，结晶与颗粒形成过程的研究，凝胶化和非接触熔化的研究等等。L800 是研究极端条件下物质相变过程的重要测量工具，它不愧为获得德国工业奖的产品！ L800 使用自主研发的声悬浮专用测量软件，界面友好，功能强大： - 自动识别悬浮的液滴 - 自动分析液滴的外观轮廓 - 测量和记录轴对称液滴的体积 - 自动列表保存时间、温度、压力、体积、液滴的轴向直径和径向直径等重要测量参数 - 根据体积-时间图，计算物性参数，如：扩散与传质系数L800 性能优势- 声悬浮+高压 20Mpa+温度-20℃---180℃- 无接触、无污染测量，避免器壁对液滴的影响及器壁对分析信号的干扰- 从扁圆形到球形，液滴形状可控- 高精准的实时测量，无器壁干扰，分析检出限提高 1-3 个数量级- 无噪音，无声音污染- 操作简便，即插即用，只需简单培训，即可掌握L800 应用领域- 传质过程的机理研究- 均质形核的研究- 液滴凝胶化的研究- 结晶过程的研究- 纳米材料自组装的研究- 气体水合物的研究- 可燃冰的研究- 与荧光光谱结合研究浓度与相平衡L800 配置组成• 钛合金声悬浮主机 • 可视高压样品室• 蓝宝石水晶视窗×3 • 液滴注射单元• 热绝缘体 • 高压室的专用支架• 三通阀 • 模拟压力表 精密控制阀及泄压阀• 压力变送器 • 热电偶• 手动加压杆 • 高速相机• 12mm 变焦头 • 可控 x/y/z 轴相机支架• 频率发生器 • 功率放大器-扩频仪• 电脑，27"触控屏及 office 软件 • 全套密封件• 旋转接头 • 铝合金外壳及玻璃推拉门L800 常见问答 FAQs问：在 L800 的高压装置里能悬浮多大尺寸的液滴答：可以悬浮直径 0.7mm-4mm 的液滴。问：液滴如何注射到声压节点答：在驻波场的声压节点处安置有毛细管，液滴通过螺杆活塞泵注入毛细管，到达驻波场压节点处。问：适合研究什么样的液体？溶液？浆料？答： L800 既可以研究溶液，也可以研究浆料。流体，溶液，固体（例如 PVP，PEG， cacao，sugar， NaCl，CO 2 -hydrate） 都可以研究。问：在 L800 里，如何控制/影响传质现象的？例如：在干燥过程中 ，是通过自然对流来控制传质过程，还是通过诱导气体对流来控制传质过程呢？答：在 L800 里，传质现象的控制是通过自然对流来实现的。 当液滴悬浮时，系统可以以0.2 MPa/min 和 5 K/min 的最大速率改变压力和温度，从而产生自然对流，液滴仍可保持位置不变，液滴周边的气体流速大约是 0.3m/s。问：驻场声波对液滴内传质过程的影响如何？答：L800 通过实验，没有发现驻场波对液滴内传质有负面影响。创新点：1.世界上唯一一款将声悬浮与高压釜完美结合在一起的实验室设备。2.压力20Mpa下,在-20℃到 180℃的温度范围内，样品随时都可以进入悬浮模式。3.L800 的可视高压釜采用钛合金材料及蓝宝石视窗，既耐高压又耐腐蚀。4.无接触、无污染测量，避免器壁对液滴的影响及器壁对分析信号的干扰。德国BOROSA L800 高温高压声悬浮系统

2020年4月16日，我司北京东方德菲仪器有限公司被德国BOROSA公司正式授权为中国区独家代理，BOROSA公司是一家专门研发、生产声悬浮装置的创新企业，该公司研发生产的高压声悬浮系统，荣获2015年度德国工业奖研发类第一名，且特许使用德国工业奖标志。在此特向您推荐BOROSA公司生产的L800高温高压声悬浮系统。 L800高温高压声悬浮系统是一款将声悬浮与高压釜完美结合在一起的实验室设备，它的优势在于其精心设计的悬浮技术--在压力 20Mpa 下,温度在-20℃到 180℃范围内，样品随时都可以进入悬浮模式。用户可以在不同的压力、温度下研究非接触、无污染样品的性质，如：样品的相变过程，颗粒的形成过程等。 L800 的可视高压釜采用钛合金材料及蓝宝石视窗，既耐高压又耐腐蚀，确保了 L800 高品质的性能。 L800 高温高压声悬浮装置是单液滴谐振模式的测量装置 特别适合悬浮液滴传质过程机理（即分子扩散作用）的精密测量。L800 声悬浮系统应用范围非常广泛：气体水合物的测量，结晶与颗粒形成过程的研究，凝胶化和非接触熔化的研究等等。L800 是研究极端条件下物质相变过程的重要测量工具，它不愧为获得德国工业奖的产品！L800 使用自主研发的声悬浮专用测量软件，界面友好，功能强大：- 自动识别悬浮的液滴- 自动分析液滴的外观轮廓- 测量和记录轴对称液滴的体积- 自动列表保存时间、温度、压力、体积、液滴的轴向直径和径向直径等重要测量参数- 根据体积-时间图，计算物性参数，如：扩散与传质系数L800 性能优势- 声悬浮+高压 20Mpa+温度-20℃---180℃- 无接触、无污染测量，避免器壁对液滴的影响及器壁对分析信号的干扰- 从扁圆形到球形，液滴形状可控- 高精准的实时测量，无器壁干扰，分析检出限提高 1-3 个数量级- 无噪音，无声音污染- 操作简便，即插即用，只需简单培训，即可掌握L800 配置组成• 钛合金声悬浮主机 • 可视高压样品室• 蓝宝石水晶视窗×3 • 液滴注射单元• 热绝缘体 • 高压室的专用支架• 三通阀 • 模拟压力表 精密控制阀及泄压阀• 压力变送器 • 热电偶• 手动加压杆 • 高速相机• 12mm 变焦头 • 可控 x/y/z 轴相机支架• 频率发生器 • 功率放大器-扩频仪• 电脑，27"触控屏及 office 软件 • 全套密封件• 旋转接头 • 铝合金外壳及玻璃推拉门L800 应用领域- 传质过程的机理研究- 均质形核的研究- 液滴凝胶化的研究- 结晶过程的研究- 纳米材料自组装的研究- 气体水合物的研究- 可燃冰的研究- 与荧光光谱结合研究浓度与相平衡L800 常见问答 FAQs问：在 L800 的高压装置里能悬浮多大尺寸的液滴答：可以悬浮直径 0.7mm-4mm 的液滴。问：液滴如何注射到声压节点答：在驻波场的声压节点处安置有毛细管，液滴通过螺杆活塞泵注入毛细管，到达驻波场压节点处。问：适合研究什么样的液体？溶液？浆料？答： L800 既可以研究溶液，也可以研究浆料。流体，溶液，固体（例如 PVP，PEG， cacao，sugar， NaCl，CO 2 -hydrate） 都可以研究。问：在 L800 里，如何控制/影响传质现象的？例如：在干燥过程中 ，是通过自然对流来控制传质过程，还是通过诱导气体对流来控制传质过程呢？答：在 L800 里，传质现象的控制是通过自然对流来实现的。 当液滴悬浮时，系统可以以0.2 MPa/min 和 5 K/min 的最大速率改变压力和温度，从而产生自然对流，液滴仍可保持位置不变，液滴周边的气体流速大约是 0.3m/s。问：驻场声波对液滴内传质过程的影响如何？答：L800 通过实验，没有发现驻场波对液滴内传质有负面影响。如您对高温高压声悬浮系统感兴趣，可以随时与我们联系，东方德菲联系电话：400-860-5168转0629

海水淡化研究所第三批次仪器设备采购项目招标公告　　政府采购项目名称： 海水淡化研究所第三批次仪器设备采购项目　　招 标 编 号： 0702-1241CITC5Y10　　采购人名称：国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所　　采购人地址：天津市南开区科研东路1号　　采购人联系方式：022-87894686　　采购代理机构全称：中机国际招标公司　　采购代理机构地址：北京市丰台区西三环中路90号通用技术大厦　　采购代理机构联系方式：010-633484　　采购内容：序号采购内容采购数量(台件)投标保证金金额（元人民币）原产地要求报价方式1三维扫描仪15000不限不含税价2垢物性检测系统2100003冰点渗透压仪1无4多点程序热稳定测定系统150005热台偏光显微镜1无6折光率仪1无7ROHS分析仪1无8自动稀释器2无9浊度/污泥浓度在线分析系统1无10实验室超纯水1无11等离子体发射串联质谱仪（ICP-MS）11000012自动化膜完整性测试仪1无13固体表面ZETA电位分析仪1500014流场粒子示踪仪11000015能耗测定分析仪1无16材料表面能分析仪1无17流化床反应仪11000018超临界流体色谱1500019在线颗粒分析仪11000020腐蚀与积垢监测系统1无21平行合成反应釜1无22旋光仪1无23红外显微系统1无24连续流动合成系统1无25制备级生物分子快速纯化系统1500026毛细管流动法孔径分析仪1无27叶绿素荧光测定仪1无28管路测试系统22000029在线粘度计1无30非对称场流分离色谱11000031振动样品磁强计11000032激光光散射仪1500033微孔比表面与孔径分布测定仪1无34离子溅射仪1无35高温凝胶检测系统11000036极限粘数测定仪1无37石英晶体微天平1无38电位和绝对分子量分析仪1无39双通道离子色谱仪1无40库尔特仪1无41颚式粉碎仪1无42自动革兰氏染色仪1无43植物光合荧光仪1无44水质毒性分析仪1无45全自动核酸抽提纯化系统1无46全自动高压灭菌器1无47核酸蛋白检测分析系统1500048硫化物测定检测器1500049分子模拟软件1500050微生物染色/涂片机1无51水质有机污染物检测系统1无52数字显微分析系统1无53间断注射分析仪1500054实验室全自动工作站1500055发光细菌毒性检测仪1无56沼气分析仪1无57落地式高速冷冻离心机1无58多波束测深仪辅助设备3无59快速分析检测系统15000　　备注：投标必须以包为单位，投标人必须是对所投包号中的所有内容进行投标，不允许拆包投标。以上货物详细技术规格和指标见招标文件第五章。上表中不含税价指投标产品如为进口产品时投标报价中不应包含进口关税和增值税，但应包含除此之外的其他进口环节费用 投标产品如为国产产品时投标报价中应包含所有相关的税费。　　采购用途：海水淡化研究　　简要技术要求：实验室仪器　　招标项目的性质：政府采购　　投标人的资格条件：　　(1)投标人应具备《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定 　　(2)投标人应具有制造或销售本次投标产品的业绩 　　(3)投标人如不是投标货物的制造商，应具有制造商授予的经销资格或投标授权 　　(4)投标产品属于计量仪器的应符合《计量法》规定的相应条件 　　(5)本次招标不接受联合体投标 　　(6)投标人应购买本项目招标文件。　　招标文件发售时间：即日起到2012年7月15日下午16：00止(节假日除外)　　招标文件发售地点：本项目招标文件采用网上购买方式　　1.本项目招标文件采用网上审批下载方式发放，不向投标人提供纸质招标文件。　　2.有意向的投标人可登陆中机国际招标公司招标投标平台(http://bid.citc.com.cn)，下载浏览本项目招标文件(部分)。需购买，按照上述平台中《网上购买标书操作指南》步骤操作。　　3.购买招标文件的投标人需前往北京市丰台区西三环中路90号通用技术大厦1层标书室现场交款(现金、支票)当场领取发票，完成交款手续，并将《购买标书申请表》交予项目联系人。 工作时间：每天(节假日除外)上午9：00-11：00、下午14：00-16：00 时。联系人：任举 电话：010-63348310。　　招标文件售价：200元人民币/包，售后不退　　投标截止时间：2012年7月19日下午14:00　　开 标 时 间：2012年7月19日下午14:00　　开标地点：通用技术大厦3层第一会议室　　评标方法和标准：综合评分法　　项目联系人：大雁　　联系方式：010-63348491 传 真：010-63373561　　备注：1、采购代理机构开户行:交通银行阜外支行 账号:110060239018000072747　　2、本次招标公告在《中国政府采购网》上发布。　　2012年6月29日　　天津海水淡化与综合利用研究所年度第二批次仪器设备采购项目招标公告　　编号：0615-124312120213　　天津国际招标有限公司(以下简称“招标机构”)受买方国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所委托就国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所2012年度第二批次仪器设备采购项目组织公开招标，邀请合格投标人就下列货物和有关服务提交密封投标：　　一、项目名称：天津海水淡化与综合利用研究所2012年度第二批次仪器设备采购项目 　　二、项目编号：0615-124312120213　　三、招标产品的名称、数量及主要技术参数(详见技术规格书)具体目录如下：　　设备名称 数 量　　第一包 移动式海水循环冷却动态模拟试验装置 1台/套　　第二包 平板膜制膜设备 1台/套　　四、投标人资格条件：　　1) 具有独立承担民事责任能力，遵守国家法律法规，具有良好信誉，具有履行合同能力和良好的履行合同的记录，具有良好资金、财务状况的法人实体。　　2) 国外设备制造商或代理商须在国内设满足售后服务要求服务网点和技术支持体系。　　3)具备国家规定的相关资质。　　4)按本招标邀请的规定获取招标文件 　　五、有兴趣的合格投标人从即日起至2012年6月4日，每天(节假日除外)9:30时至16:30时(北京时间)到天津国际招标有限公司302室购买招标文件，本招标文件每包售价为300元人民币，售后不退。邮购须另加50 元人民币(国内)或400 元人民币(国外)。潜在投标人购买标书需出示营业执照原件并提交营业执照复印件(加盖公章)。　　六、所有投标文件应于2012年6月5日上午9:30时(北京时间)之前递交到天津国际招标有限公司二楼开标室。　　七、定于2012年6月5日上午9:30时(北京时间)，在天津国际招标有限公司二楼开标室公开开标。届时请参加投标的代表出席开标仪式。　　招标机构名称：天津国际招标有限公司　　详细地址：天津市河西区卫津南路19号　　邮 编：300060　　联 系 人：崔先生、王先生　　电 话：022-23556625 传 真：022-23556625　　电子邮箱：titc12@126.com　　天津海水淡化与综合利用研究所年度第一批次仪器设备采购项目招标公告　　天津国际招标有限公司(以下简称“招标机构”)受买方国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所委托就国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所2012年度第一批次仪器设备采购项目组织公开招标，邀请合格投标人就下列货物和有关服务提交密封投标：　　一、项目名称：天津海水淡化与综合利用研究所2012年度第一批次仪器设备采购项目 　　二、项目编号：0615-124312120159　　三、招标产品的名称、数量及主要技术参数(详见技术规格书)具体目录如下：　　设备名称 数 量　　第一包 海水循环冷却设备综合性能评价平台 2台/套　　第二包 管式陶瓷膜性能测试评价装置 1台/套　　第三包 三维数值模拟软件 1台/套　　第四包 热能综合试验平台 1台/套　　第五包 水质稳定性测试试验平台 1台/套　　第六包 控制回路测试系统 1台/套　　第七包 实验室测试仪器 1台/套　　第八包 电渗析海水淡化工艺实验及膜性能评价实验装置 1台/套　　第九包 双向传质膜精馏实验装置 1台/套　　第十包 膜蒸馏用膜性能实验评价装置 1台/套　　第十一包 叠加式恒温振荡器 1台/套　　第十二包 平板膜制膜设备 1台/套　　第十三包 低压膜性能检测及评价装置 1台/套　　第十四包 微滤膜过滤精度检测装置 1台/套　　第十五包 太阳池海水浓缩制盐实验装置 1台/套　　第十六包 浓海水提溴高效填料吹出吸收模拟实验装置 1台/套　　第十七包 盐水体系结晶动力学实验装置 1台/套　　第十八包 高分子材料熔融挤出机 1台/套　　第十九包 超临界萃取仪 1台/套　　第二十包 管式电阻炉 1台/套　　四、投标人资格条件：　　1) 具有独立承担民事责任能力，遵守国家法律法规，具有良好信誉，具有履行合同能力和良好的履行合同的记录，具有良好资金、财务状况的法人实体。　　2) 国外设备制造商或其代理商须在国内设有满足售后服务要求的服务网点和技术支持体系。　　3)具备国家规定的相关资质。　　4)按本招标邀请的规定获取招标文件 　　五、有兴趣的合格投标人从即日起至2012年5月8日，每天(节假日除外)9:30时至16:30时(北京时间)到天津国际招标有限公司302室购买招标文件，本招标文件每包售价为300元人民币，售后不退。邮购须另加50 元人民币(国内)或400 元人民币(国外)。潜在投标人购买标书需出示营业执照原件并提交营业执照复印件(加盖公章)。　　六、所有投标文件应于2012年5月9日上午9:30时(北京时间)之前递交到天津国际招标有限公司二楼开标室。　　七、定于2012年5月9日上午9:30时(北京时间)，在天津国际招标有限公司二楼开标室公开开标。届时请参加投标的代表出席开标仪式。　　招标机构名称：天津国际招标有限公司　　详细地址：天津市河西区卫津南路19号　　邮 编：300060　　联 系 人：崔先生、曾先生　　电 话：022-23556625　　传 真：022-23556625　　电子邮箱：titc12@126.com

一艘长17米由电瓶驱动的“水质监测船”本月将开进密云水库，24小时监测水库水质和周边环境。密云县环保局从珠海订制了一艘专业水质监测船，这也是本市第一艘在密云水库水面全天候巡逻的专业水质和环境监察监测船只，下水后将实时监测密云水库水环境，保证首都人民饮用水安全。　　“在水面上巡逻，船只本身的动力就要无污染、环保。”据该县环保局负责人杨春雨说，这艘船完全依靠电瓶驱动，考虑到水库水面广阔等因素，船只采用双动力驱动，当其中一个电瓶电量耗尽时，切换到另一个电瓶继续对水面进行监测。双电瓶驱动船只可深入到水库水面的每一个角落，实现对水库水质监测全覆盖。　　这艘监测船的前舱可容纳10名水质监测队员，后舱装载了一套水质监测设备，构成了一个小型的移动监察监测站，其中，24小时全自动水质参数检测仪可完成水源取样、分析等常规的检测数据，其他仪器可完成地理信息管理、数据实时传输、水质采样和气象信息等监测内容。其中装备的卫星定位仪器不但可以锁定船只的具体位置，还可对不同水面的水质进行定点定位测量，进行综合分析水体质量。　　以往监测密云水库水质和环境，该县环保部门都是在水库周边的陆地进行巡逻。“水库周边地形复杂，到达某些水面所在的地方没有道路，监测人员根本进不去，给水质和环境监测留下了‘死角’。”据了解，环保部门也曾在水库水政执法队巡逻船只的帮助下，进行过一些水质监测活动，但环保部门并没有专属的水面监察监测船，不能完成对水库的实时全面监察监测。　　水质监测船巡逻中，如发现水库周边有垂钓、污染环境等违法行为，监测船上的工作人员会第一时间告知执法部门和水域所属乡镇立即采取措施予以制止。随着天气转暖，密云水库结冰逐渐融化后，该监测船将下水运行，守护密云水库水质，保首都一盆净水。

各位同学，核壳色谱柱大家都知道具有高柱效，低背压，高灵敏度的优势。不过核壳色谱柱这些优势这怎么来的，很多同学可能就一知半解了。这里就给各位同学解读核壳柱的特点到底在哪里。要理解核壳柱的特点，各位同学就要首先理解了经典的Van Deemter方程。我们学习色谱理论的时候，都学习过速率理论，用以解释色谱峰展宽的原因。这就是经典的Van Deemter方程，如下所示：H：理论塔板高度 A：涡流扩散项B/μ：纵向扩散项Cμ：传质阻力项 或者略微详细一点，方程2这样写法的：第yi项涡流扩散项中，λ为填充不均匀因子；dp为填充固定相的平均粒径。第二项分子扩散项中，G为柱中填料间的弯曲因子(≈0.6)；DM为溶质在液体流动相中的扩散系数，DM≈10-5cm2/s；μ为液体流动相在填充柱中的平均线速，cm/s。第三项传质阻力项中，Df为溶质在固定液中的扩散系数，cm2/s；W为色谱柱的填充因子，对短的、内径粗的柱子，W数值较小。核壳类色谱柱与全多孔色谱柱相比，所具有的高柱效以及高分析效率可以从Van Deemter方程（如图2所示）来进行解释。核壳类色谱柱（Fused-Core）的填料，一般是由内部的实心球（其材质以及形成方式与厂家有关、不同厂家，其技术存在不同）以及包裹在实心球上的多孔性硅胶或杂化颗粒型硅胶组成。1首先是核壳类色谱填料的内核是实心球，导致该型填料具有更小的轴向扩散效应，体现在Van Deemter方程上，主要影响第二项参数Dm，使得色谱峰轴向扩展减小。2其次，由于实心球的存在，径向上的温度传递加快，使得温度分布更加均一，加速传质速度；此外核壳类填料颗粒的传质路径要比全多孔类填料短的多，使得传质速率与全多孔性填料相比更快。3最hou也是最重要的，由于制备工艺的差异（核壳类色谱柱填料的制备首先是制备实心球，之后在其表面“涂覆”全多孔硅胶；全多孔性色谱柱填料多是“一次性成型”），核壳类色谱柱填料颗粒的粒径分布相比全多孔色谱柱填料颗粒的粒径分布更加均一、连续。体现在Van Deemter方程上，主要影响第yi项参数dp，为涡流扩散项。填料的粒径分布越均一，涡流扩散项越小，对于理论塔板高度的贡献也就越小，色谱柱的理论塔板数也就越多。如下图3所示，涡流扩散项是色谱峰柱内扩展的主要影响因素，模型图3B比图3A具有更加均一，连续的粒径分布，因而具有更小的涡流扩散效应，具有更高的柱效，表现在色谱图上就是其峰宽更小，相邻色谱峰的分离度更大。上述三方面的原因，使得理论塔板高度得到很大程度上地降低，因而核壳类色谱柱具有比全多孔类色谱柱具有更高的柱效，更宽的最jia流速范围，因而具有更高的分析速度以及更低的系统背压。月旭科技的Boltimate核壳色谱柱● 具有亚2μm色谱柱的超高分辨率、高分离度、高柱效的优势，而柱反压只有亚2μm数的50%不到；● 相对于传统3μm和5μm分析柱极大程度地改善柱效、速度、分离度和灵敏度，减少扩散路径，提高柱效；● 更窄的粒径分布，色谱柱使用2μm筛板，避免了亚2μm色谱柱极易柱压升高的缺点，对复杂基质的样品仍具有稳定、可靠的高性能，更加耐用；● 与现有任何HPLC/UHPLC液相设备完美兼容；● 支持600bar的高压条件使用。A：月旭XB-C18, 4.6×250mm, 5μm；B：月旭UHPLC XB-C18, 3.0×100mm, 1.8μm；C：月旭Boltimate C18, 3.0×100mm, 2.7μm。从结果来看，使用月旭核壳色谱柱进行黄酮苷的分离，保留时间仅为传统色谱柱的1/5左右，而压力仅为UHPLC色谱柱的1/2左右，所以核壳色谱柱将超高效和常规低压两个优势表现得淋漓尽致。不同项目对柱子选择性要求很大，对此，月旭核壳柱有多个键合相可供选择，能满足不同的做样需求：

沈阳科晶海上平台项目顺利通过答辩2018年10月18日沈阳科晶总经理带领公司研发团队前往中国地质科学院参加海上平台项目答辩并顺利通过考核。 参加此次答辩的有国家海洋局第二研究所、中国科学院海洋研究所、中国地质科学院地质研究所及沈阳科晶自动化设备有限公司的相关技术研究人员与专家。 我公司研发的海上平台项目与以往的以海底为固定基础的平台有所不同，我们所研发的平台主要应用于在海上运动的船只、潜艇等交通工具上。海上交通工具在运动时由于浪涌作用会发生一定的晃动，科学家在进行海上科研时会使用到许多先进的分析测试仪器，这些精密仪器的传动机构、锁紧机构和框架的重心也会随着船只姿态的变化而发生复杂的变化，变化过程中就会使仪器的精密部件产生微小的位移，反馈到仪器工作中心就会产生较大的偏差，对分析结果造成很大的干扰，得不到所要的检验结果，这也是长期困扰各位海上科考人员的难题，因此急需一款平台设备使这些科研仪器在工作过程中不随船只的晃动而晃动。 我公司历时半年时间，首先提出个人理念，然后构思设备基本框架，再逐渐增添设备细节，最后付诸实践，设计出设备的雏形，再对设备进行实践检验，现已取得喜人的成果。在答辩过程中，我公司的产品研发人员一一回答了各位高校及科研机构的专家、科学家们提出的问题，并阐述了个人的基本观点，得到了包括中国地质科学院、清华大学、中国航空航天大学等的各位科学家、专家们的一致好评，大家对科晶的成果感到惊叹，同时决定对科晶海上平台研究项目进行资助，希望科晶的研发团队继续努力，让此海上平台设备更完善，更能适应海上的恶劣科研环境，早日登上海上科考的船只。不久以后，沈阳科晶的海上平台设备及其它各种科研设备将会出现在各个海上科考调查船上。 科晶的设备，凝聚着科学技术的结晶，凝聚着每位科晶人的心血，我们一直致力于为中国的广大科研事业而服务，希望我们会随着我国的科研事业一起不断前行，走在科研事业的前端，我们相信我国的科研事业一定会蒸蒸日上，这也是我们科晶人的共同梦想！

一 、背景介绍粮食生产离不开农药，就像人民健康离不开医药一样。有人说药品可以用生物制药的方式获得，农药也可以。可惜，生物制药在医药和农药中只占很小一部分，大多数的医药和农药还是小分子药物，主要靠化学合成的方法获得。创新农药制备方式，把化学合成变得简单、高效、绿色可持续是广大农药人共同的目标。今天，我们就以一些小分子农药的结构着手，看看哪些过程的创新能重塑农药的新形象。二、农药小分子结构分析从这些农药产品的结构中不难发现，它们都是由多个反应单元组成。这些反应包含了很多危险反应类型，例如硝化、加氢、重氮化、氧化、卤化、磺化等等。由于这些危险反应的强放热、不稳定、低收率、三废多、难放大等特点，让安全监管部门和环保人士充满敬畏。三、连续流可行性方案微通道连续流技术的出现，在某种程度上为这些危化反应提供了很好的解决方案。连续流的应用日益增多，以烷基苯的一系列衍生反应为例，其中烷基苯硝化、再加氢、接着重氮化，三步反应都有着极高的可行性，康宁反应器已经成功进行了工业化生产。烷基苯的磺化、卤化、烷基化以及衍生物的氧化，用连续流方式也是可行的。四、农药产品中危化反应案例分享1. 麦草畏中间体在传统釜式工艺中，关键二硝杂质含量高，影响产品质量。为了控制二硝，釜式工艺滴加混酸时间很长，导致产能不高，设备多，生产失控风险比较高。采用微通道连续流工艺，可以很好地解决釜式工艺的难题。关键二硝杂质含量比釜式工艺降低很多，失控风险降低；工厂设备占地减少90%，过程自动化控制，提高了亩均效益，实现了安全生产。2. 虱螨脲虱螨脲及其关键中间体合成中，有一步是苯环上硝基的加氢还原。对于苯硝基加氢还原反应，微通道反应器可以提供强效传质，降低反应压力，提高反应速度。微通道反应器较短的反应接触时间，可以提高催化剂钯碳Pd/C的套用率，减少脱氯和水解等杂质。从上表中可以看出，催化剂套用八次，产品收率、纯度都保持稳定。同时，该过程很好地控制了杂质和脱氯的含量。参考文献：CN108191613 《农药合成与技术》ISBN:978-7-122-21298-6 在对农药产品剖析后发现，微反应连续流技术适用于农药中间体的生产：- 康宁反应器优良的传质和换热，使得反应体系温度稳定、不产生热点；- 在保证原料转化的情况下，微反应连续流技术提高了该产品的收率；- 微通道反应器反应体积小、持液量低、传质传热效果好，确保了反应过程的安全性；- 康宁可以帮助新用户或现有用户进行工艺优化，提供工艺包开发服务。

摘要：微反应器是一种有效的工艺开发和强化的工具，但是从实验室工艺开发到放大实际生产仍然存在挑战，因为通道尺寸的改变极大的影响了传质传热过程。本文主要演示了一个放热迈克加成的完整的工艺开发过程，综合考虑了在实验室工艺开发阶段及生产放大过程中的通道尺寸，停留时间分布，反应物混合，反应热移除等关键影响因素。图1 合成3-哌啶丙酸乙酯反的反应原理图 环戊胺和丙烯酸乙酯经迈克加成反应生成3-哌啶丙酸乙酯，反应温度30-70oC，淬灭剂：乙酸的甲醇容液（乙酸体积分数：11% ）。根据微反应器内部反应体积（开始混合处和加入淬灭剂处之间的反应器体积）和反应物流速计算。 图2 用于动力学研究的微反应器设计图（a）和实际管式微反应器图（b） 反应物先通过毛细管柱预热，然后通过混合器混合后再后续的不锈钢螺旋管中进行连续流动反应，反应温度由外部热浴装置控制，最后通过T型混合器加入淬灭剂终止反应，产物收集后自动进行GC分析。表1 不同尺寸通道内径传质效果比较表2 不同尺寸通道内径传热效果比较　　保持反应器MR1和MR2长度相同，泵速基本相同的条件下，增大反应器通道尺寸后，净流速明显下降，MR2（0.008）相比于MR1（0.10 m/s）缩小了约10倍，径向扩散相关系数Re和Dn分别减小了4倍和2倍，轴向扩散相关系是B0变大，表明混合传质效果变差，理想的活塞流混合模式只有径向扩散，没有轴向扩散。在传热方面，大尺寸的微通道反应器MR2的比表面积和传热系数相对于明显变小，散热时间延长了9倍。　　 图3 ESK陶瓷SiC反应器（左）和反应板（右） 为了进一步扩大反应器通道内径进行对比，本文采用了Chemtrix公司的MR260型号的连续流动反应器，该反应器由混合板（含预热， T型混合和2.9mL的反应通道）和两个反应板（反应体积分别为16.8和33.6 mL，通道尺寸2.0×2.0 mm）组成。反应板内部通道90o折行排布（图3 右），极大增强了混合效果。MR260反应板是由3M ESK代加工生产，每个反应板都是陶瓷SiC材质，由换热层和反应层或混合层无压烧结而成，传热性能极好，生产通量最高达36L/h，可用于实际生产。 图4 ESK反应器和微反应器 MR2的产率对比图 通过对比发现，在保证较高的传热传质效率的前提下，4mL ESK流动反应器由于反应体积相对过小，产率较低外，MR2及54mL的ESK流动反应器的产率均达90%。由此证明微通道流动反应器工艺参数可一步放大，直接用于实际生产。 为了便于生产工艺的直接放大，我司还代理了Chemtrix其他型号的微通道反应器（流动反应器）。其中： 图5 Protrix微反应器 图6 Labtrix Start 微反应器 Protrix也是一款无压烧结3M ESK碳硅合金材质的模块化低通量流动合成反应器，可灵活安装1-4块SiC模块，每个模块上均设计两组体积不同的独立的流体通道，用户可根据需要灵活搭配，开发的生产条件可以直接放大到MR260或MR555进行实际生产。　　玻璃材质的微通道反应器（芯片反应器）Labtrix系统，0.2-100 μL/min低通量，保留时间1.2 s-100min，也可用于快速筛选反应，研究反应动力学，教学演示等。尤其在教学演示方面，由于流动合成工艺的日趋成熟和完善，多所世界著名高校陆续将连续流动化学开展为一个单独的学科，如华盛顿大学，普度大学，赫尔大学，四川大学，中山大学等。为了便于教学，Chemtrix公司还专门为Labtrix系列配备了“Micro Reaction Technology on Organic Synthesis”教科书一本，教学方法一套及流动化学计算软件一套。　　更多连续工艺设备及方案问题，请详询深圳市一正科技有限公司官网www.e-zheng.com或info@e-zheng.com参考文献：[1] Sebastian S. etc Kinetic and scale-up investigations of a Michael Addition in microreactors, Org. Process Res. Dev.,2014,18,1535-1544.

深冻 -16℃、被冰封 4 个月，木蛙仍能复活。在被冷冻之前，木蛙会在组织中积累血浆尿素，一旦开始冻结，尿素可以转化为葡萄糖充当低温保护剂。　　南极线虫，作为已知唯一能在胞内大面积冷冻中存活的动物，它产生的冰活性蛋白可作为再结晶的抑制剂，借此在细胞冻结过程中有效地控制冰晶生长行为。　　这两种动物的耐寒能力，给中科院低温工程学重点实验室副主任饶伟研究员带来了研究灵感。图 | 饶伟(来源：饶伟)　　日前，她和团队在 Trends in Biotechnology 发表了题为 《用于先进冷冻保存的仿生材料和技术》(Bioinspired materials and technology for advanced cryopreservation )的论文[1]。　　图 | 相关论文(来源：Trends in Biotechnology)　　论文中，她就三维体相生物系统的仿生型低温保存材料与技术的发展做以总结，并展望了低温保存的未来发展趋势。低温保存曾让三万年前的种子“复活”根据 Arrhenius 方程(阿伦尼乌斯公式， 化学反应速率常数随温度变化关系的经验公式)，温度越低，生化反应速率越慢。因此，样品保存的温度越低，保存的时间就越长，在 4℃ 时存活时间只有数小时的生物样本，在 -80℃ 下可以保存数月，在 -196℃ 下，随着反应速率近乎于 0，能保存数世纪。目前，低温保存技术是各类生物样本长期保存的唯一可行途径。　　俄罗斯科学家曾经利用冰冻在西伯利亚科雷马河永冻层里三万年前的种子，成功培育出一棵植物，打破复苏最古老植物种子的记录。利用现代低温冷冻保存技术，低温技术在新兴的医学前沿领域，如人类精子、卵子及胚胎长期保存已成为现实。可以说，低温冷冻保持创造了一个又一个生命奇迹。低温冷冻保存技术，极大地推动了临床医学的发展。　　对具有较高医疗价值的生物样品来说，低温保存有助于满足相关需求。然而，目前很难有效地对大尺度组织和器官进行冷冻保存。随着体积增大，细胞种类增多，结构复杂性增大，对生物系统从微观到宏观的多尺度精准控冰要求越来越高。因此，很有必要借鉴耐寒动物的抗冰策略，从物质与能量传递的角度全面解读和发展仿生型低温冷冻保存技术。(来源：Trends in Biotechnology)低温保存的技术路径有待全面考虑　　　　此前的低温保存方法分为三类：静态冷藏、慢速冷冻(缓慢冷冻/快速解冻)和玻璃化冻存。　　静态冷藏是临床器官保存的主要方法，通过将器官保持在 4°C 来降低其代谢速率。然而，保存时间一般限制在 24 小时之内，典型器官如心、肺低温冷耐受时间约为 4 小时，这会使得珍贵的供体器官由于运输、手术的时间超出耐受冷缺血时间而不得不被废弃。　　许多细胞和简单组织通常借助缓慢冷冻/快速解冻的手段，通过程序降温保存在−196°C，但这个过程需要根据样本传热传质特征平衡降温与升温过程的冰晶损伤与溶液损伤，否则有可能造成不可逆冷冻损伤。　　而玻璃化冻存目前主要用于敏感细胞，譬如卵母细胞和干细胞。由于固有的低传热速率以及高浓度低温保护剂的毒性，该方法对于大体积生物样品见效甚微。由于不受控制的新陈代谢或冰晶损伤，目前仍不能按需获得高质量的器官。　　当生物样品被低温保存时，样品的生理、热学及力学性能是相互关联的。因此，有必要全面考虑低温保存的技术路径。(来源：Trends in Biotechnology)首次利用液氦，实现干细胞-269°C 低温保存到目前为止，即使是最先进的超低温保存方案，也不能在有冰形成的情况下保证器官完整性。　　大自然中的耐寒动物，给饶伟团队提供了灵感。这类动物通过调节生物系统来对抗低温胁迫，对于从生化或生物传热学角度解决低温保存问题，这是很好的参考。　　该研究展示了耐寒动物的生存策略：冬眠动物通过减缓代谢速率以节约能量并减轻缺血损伤 冷冻避免型动物采用过冷来防止或减轻冰晶带来的损伤，而冷冻耐受动物则可以忍受部分体液结冰，通过在较高温度下触发胞外冰的形成来避免伤害更大的胞内冰形成，从而将冷冻损伤降至最低。　　此外，该研究还讨论了受天然抗冻机制启发的材料和技术。为了实现与冰共存，具备高生物相容性的低温控冰保护剂必不可少。天然的低温保护剂，如海藻糖、脯氨酸以及它们的衍生物，在保存生物样本上具有巨大潜力。　　进一步地，该工作首次阐述了耐寒动物的抗寒机制与先进的低温保护技术之间的关系。通过模仿自然界中耐冻或避冻生物的耐寒机制，有望建立新的低温保存方法。(来源：Trends in Biotechnology)　　据悉，对于冰晶生长的精准调控，是减少细胞冷冻保存损伤的基础。简单来说，要想低温保存就得精准控制细胞内外结冰的时空分布。饶伟研究团队提出了普适性的分子靶向控冰新策略，目前可以实现在单细胞特定位点冰晶成核与冰晶生长的精准调控，从而实现细胞内外的选择性控冰[2]。　　进一步的，在拓展研究中，饶伟首次利用液氦(−269 °C)进行了包括人胚胎干细胞在内的多种干细胞的低温保存，突破了现有干细胞低温保存温度极限(-196 °C)并绘制了液氦保存的热力学过程图。　　在自然界中，一些大体积的动物不仅依赖于来自外部环境的热传导，并且通过化学能产生热量以提高新陈代谢率，这一过程有助于均匀、快速地重新升温，以避免再结晶。　　对木蛙解冻的 1 小时磁共振成像显示，木蛙的所有区域几乎同时解冻。快速、均匀的解冻可保证较低的热机械应力，减少缺血-再灌注损伤。　　受这种生物调控的解冻过程的启发，纳米颗粒低温保护剂被开发出来，作为外部物理场驱动的自加热种子，可以实现快速和均匀的复温加热，而不是完全依赖于从表面到组织深处的热传导。　　这种纳米加热方法不仅能显著提高升温速率，减少所需的低温保护剂数量，还可以消除温度的不均匀性，以减少温度梯度产生的热应力所导致的开裂损伤。(来源：Trends in Biotechnology)　　研究中，目前给冷冻实验提供复温能量的方法主要有两种：射频和激光。　　射频纳米加热，指的是利用磁性纳米颗粒，将射频能量转化为热量，从而去加热生物样本。这种基于超顺磁、或铁磁机制的感应加热方法，可通过降低机械应力和再结晶来扩大低温冷冻体积。　　而激光再加热则利用具有高吸收系数的纳米粒子将近红外光的能量转化为热。　　在一项实验中，饶伟团队合成了具有高光热转换效率的柔性液态金属纳米颗粒，并使用激光照射加热玻璃化的人骨髓间充质干细胞和小鼠尾巴。　　其中，干细胞的存活率高达 78%，而常规方法只有 25%，并且重新加热的小鼠尾巴的血管中包含一个完整的组织结构。　　可以说，激光纳米加热可迅速加热相对较小体积的生物样本，比如胚胎和细胞悬浮液。而射频纳米加热有望实现大体积生物系统的复温，例如肾器官。每年拯救几百万性命，价值之高不亚于治愈癌症　　细胞、组织和器官等生物样本，在医疗系统中具备巨大价值，可用于药物发现、不孕不育症、创伤、再生医学、移植等领域。　　器官等生物样本的临床应用，还可创造巨大的公共卫生效益，并在全球范围内每年拯救几百万性命，这与治愈癌症不相上下。最近，美国国家科学基金会投资 2600 万美元，以用于开发细胞、组织、器官及活体等生物系统的先进低温保护技术。　　仿生自适应低温保存技术，有望为微小生命活体的生物样本库保存提供标准化冷冻方案和标准，为保护生物多样性提供技术支撑。饶伟团队通过喂饲仿生保护剂及低温自适应驯化，成功将冷冻敏感型日本弓背蚁转化为冷冻耐受型，驯饲后的蚂蚁在冷冻条件下的存活率相比较对照组增加了两倍多，实现了目前最大尺度的非耐寒活体低温自适应保存与复活[3]。　　饶伟团队发现的系列低温保护新材料以及新技术，可为器官长期低温保存提供理论和技术支持，如此或可改变目前 70% 以上心/肺器官，因为输运、手术时长超过器官冷缺血耐受时间而导致的供体器官废弃现象。(来源：Trends in Biotechnology)　　饶伟表示，活体大脑中的记忆等功能能否通过解冻进一步复苏，仍需进行系统的研究。目前该团队正在做蚂蚁在经历冻存和复活后记忆能否保存的工作，初步结果非常乐观。　　她和团队博士生窦蒙家在冻存前，对蚂蚁的嗅觉进行了特殊的奖励训练，使得训练后的蚂蚁对特定的气味保持倾向性。之后，对蚂蚁进行低温冻存和常温下复活之后，其发现复活后的蚂蚁仍然保持着对特定气味的记忆能力。　　对于此次论文，她总结称，虽然分别讨论了不同的生物样本低温保存方法，但它们在实际情况下面临着同样的挑战，如多尺度精准控制冰核形成和冰晶生长，以及避免缺血-再灌注损伤的需要。“科研于我，犹如心底一抹深红”　　饶伟说，做低温保存研究需要有一颗“强大的心脏”，尤其是挑战大尺度异质异构生物体保存时，因为绝大部分实验都是失败的，无法实现具备完整功能的生物体成功复活。而活体的低温保存，更是充满了不确定性，其中做蚂蚁冻存和复活的实验过程是很难忘的。　　蚂蚁本身是非耐寒的生命体，受季节影响，蚂蚁的生活习性和行为模式变化也比较明显。由于北京的四季温差较大，饶伟团队在进行蚂蚁活体低温保存实验时，经常发现冻存之后的存活率随季节波动较大。　　尤其是冬季，订购的蚂蚁往往在运输的途中由于不耐受低温就发生了大概率死亡。为了确保实验数据的一致性，蚂蚁的驯饲和低温适应实验只能安排在特定的季节来进行。所以，获取一组成功的实验往往周期特别长。　　研究虽苦，但却是饶伟心之所爱。　　饶伟读本硕时，学习暖通空调专业，更注重工程设计能力，很多同学毕业后去设计院做暖通设计师。她更喜欢每天都挑战不一样的事物，读博之前非常想换方向。当时得知中科院理化所刘静教授从事生物传热学方向，能把传热传质的基础知识与探索生命奥秘结合，感觉是一个特别奇妙的领域。　　她表示：“读博时，我探索了利用碱基液态金属的热化学治疗机理。在美国的两站博后期间，又拓展到材料学和分子生物学等方向。科研的确是一场不设限的奇妙‘旅行’。而我目前所在团队，又能把实验室前沿技术快速转化并实现临床应用。此前，我们曾利用‘冷冻保存’的反作用‘冷冻破坏’去治疗肿瘤，开发的低温治疗装备已在全国100多家医院实现临床应用。一路从博士、到博士后、再到老师，在不同航道上划着生命行舟逆水而上。路上平平仄仄动荡往复，却也灿烂惊心摇曳生姿。科研于我，犹如心底一抹深红，意味着最重的分量。”

硝化反应是一类极其重要的化学反应，很多医药、农药、染料行业重要的中间体都是硝化物，他们都是不可替代的有机原料。但近年来由于安全事件的频繁发生，大众“谈硝色变”。就在上周结束的第四届石油和化工安全管理高层论坛中，多位专家就硝化行业的安全风险、硝化工艺的安全性、涉硝企业的安全水平提升，开展了探讨。与会专家一致认为硝化工艺虽然属于危险工艺，但是只要管控得当，也可以实现安全生产。加强反应传质传热、减少反应量以及全流程的连续化自动化管理成为实现硝化本质安全生产的共识。连续流化学工艺因为传质传热效率高、应用范围广、自动化程度高等优势成为目前硝化工艺研究的热点。本文是欧盟委员会联合研究中心的Dimitris Kyprianou等人发表在Molecules上的一篇全自动流动化学进行克级2, 4-二硝基甲苯（DNT）硝化为2, 4, 6-三硝基甲苯（TNT）的安全反应工艺研究成果。TNT2，4，6-三硝基甲苯（TNT）是世界上第一种能满足生产和军事要求的高爆炸性炸药，它首次合成于19世纪60年代，在之后直至今日依然被用为许多爆炸混合物的主要成分。二硝基甲苯（DNT）异构体2, 4-DNT和2,6-DNT经硝化后可得到高纯度TNT。(图1)传统的合成方法：生产军用级TNT需要高浓度硝酸（96%）和发烟硫酸（三氧化硫含量高达60%）来实现高于98%的转化率。但高浓度硝酸与发烟硫酸的处理、混合都有高的安全风险。采用传统釜式反应，混合滴加强酸反应，传质传热效率受到设备限制，容易导致“飞温”爆炸。实验设计与讨论流动化学实验：首先针对具有安全风险的反应物混酸做了优化：尝试应用98%H2SO4代替发烟硫酸。实验结果表明在流动化学工艺条件下普通硝化混合物（HNO3 65%，H2SO4 98%）进行2, 4-DNT流动硝化是可行的；同时研究者在产品出口中加入氯仿，这样即可以避免沉淀，预防堵塞现象，可以抑制氧化副反应，又有利于目标产物的提取；然后研究者对反应物料摩尔比、反应温度、停留时间等关键参数根据设计的实验条件和转化率进行实验,实验数据及评估过程选用DOE 软件（MODDE）。实验结果如图所示如表1所示，七个实验得到了高纯度的TNT（通过HPLC-DAD测定的99.0%）。为了更好地评估所研究参数对转化率的影响，并确定通过HPLC-DAD测定的高转化率（99%）的反应条件范围，从MODDE软件获得等高线图。图2显示了反应温度、反应物摩尔以及停留时间正交后对转化率的影响。通过实验及实验数据分析作者得到流动化学工艺最佳反应条件：HNO3 65%：H2SO4 98%=3:1（Wt），130oC，20 min.实验结果与分析将流动化学工艺最佳反应条件和传统釜式工艺的TNT产物进行外观及HPLC色谱结果对比，如下：由上图可以清晰地看到，流动化学产物样品为白色，而釜式反应样品由于杂质具有黄色。反应结果与讨论该研究实验证明了使用流动化学方法将2，4-DNT硝化为2,4,6-TNT的可行性。流动化学方法的主要优点为：更加安全：使用更安全的试剂（98％的H2SO4、65％的HNO3代替发烟硫酸和发烟HNO3。高效的传质传热性能，可以安全地施加高温，而釜式实验则由于失控反应的高风险而无法高温应用。反应效率提升：连续流工艺在较短的反应时间（20-30分钟）完成2,4-DNT到TNT的高转化率（ 99％）反应，效率大大提升。实验方法论应用：通过实验设计方法研究并优化了关键参数（如HNO3：DNT摩尔比，停留时间和工艺温度）的影响。参考文献：Dimitris Kyprianou, Michael Berglund, Giovanni Emma, Grzegorz Rarat, David Anderson, GabrielDiaconu, Vassiliki Exarchou"Synthesis of 2,4,6-Trinitrotoluene (TNT) Using Flow Chemistry"DOI:10.3390/molecules25163586 扩展如何实现硝化反应的工业化本质安全生产已经成为迫切需要解决的问题。微通道连续流技术已经被验证可以原位上解决反应传质和传热，极大降低风险，成为越来越多企业硝化工艺改造的选择。康宁微通道连续流技术已经成功应用于万吨级通量的硝化反应；近阶段在硝化领域康宁做了多方面的努力：一方面，在各级应急管理厅和行业专家指导下，康宁和设计院、化学反应风险评价机构紧密合作，帮助现有硝化生产企业进行连续流微通道工艺的技术改造。另一方面，针对一些超大年产能的硝化生产项目需求，康宁利用G5单台年通量万吨级的处理能力，进行一硝和二硝连续化工艺系统设计，整体项目投资得到大幅度降低。如果你对微反应技术感兴趣，或有工艺需要咨询、开发和改造，请联系康宁吧！

近日国家发改委、工信部两部委联合发布关于推动原料药产业高质量发展实施方案的通知。方案布置了8大重要任务和5项原料药高质量发展重大工程。方案明确指出：“推动生产技术创新升级, 顺应原料药技术革新趋势，加快合成生物技术、连续流微反应、连续结晶和晶型控制等先进技术开发与应用… … ”那么为什么连续流微反应技术成为被国家列为原料药生产技术创新需要加强的重要技术呢？且看小编分析一、我国原料药行业面临的问题大力发展特色原料药、创新原料药和制药生产技术升级，都绕不开质量、环保、安全和时间。尤其对于企业，医药产业具有高投入、高风险、高回报、研发周期长的特点。因此，如何加快研发、临床筛选，并迅速地、 保质地、绿色安全地进入量产，实现快速交付，成为行业关注的焦点。传统合成原料药多为釜式工艺，很难避免批次之间质量有差异，设备传质和换热效率低具有爆炸危险，溶剂使用量大对环境不友好，且新工艺的开发时间也相对较长需要经过中试环节。二、连续流技术优势有利于解决行业痛点连续流微反应技术，反应物连续不断被泵入微通道反应器进行混合和反应，在反应器末端连续收集产物，整个过程不间断，从原料开始，一直到产品形成；同时结合在线监测手段对反应过程中可能存在的风险进行监控和评估。连续流微反应技术较传统釜式工艺具有明显优势，尤其是以微通道反应器为代表的微反应装置可以大大提高传热和传质能力，从而能够帮助企业开发出更安全、高效、稳定和可持续的合成生产工艺。具体表现以下几个方面：1、有利于保证质量稳定性连续流工艺可以实现精准控制温度和物料比，有利于合成反应的完全进行，减少或避免副产物的产生，提高产品的收率、纯度等康宁反应器独特的心型通道专利设计可以确保物料连续相在反应器中的停留时间分布不受到分散相的影响，无返混，无滞留。用户可以建立各工段停留时间和分布特征，物料收集模型等确保质量一致性和可追溯性2、有利于加速研发和工业化进程连续流微反应工艺反应迅速，研究人员1天可以实现上百个实验条件的测试，可以大大缩短药品开发时间。也有助于企业获得专利提高竞争力。康宁反应器可以实现从研发到工业生产的无缝放大，减少中试环节，提高产业化效率3、有利于实现绿色、安全生产连续流反应器持液量小，溶剂使用量和三废大大减少，对环境友好在微通道反应器中由于传质和换热大大加强，可以解决不少传统工艺感到困难的危化品生产，有利于确保生产的安全性。同时对于化学反应反应物的选择性也得到了扩大，可以选择相对绿色环保的溶剂和催化剂等4、兼具成本与收益连续流微反应器较釜式反应釜占地面积小很多可以节省生产投入连续流技术结合数字化、自动化、智能化控制系统可以实现无人操作降低人力成本可以减少上下游处理工艺阶段数量提高处理速度收率和质量参数的提升带来产品的价格的提升帮助企业提高收益与竞争力

仪器信息网讯 2021年7月30日，中国中西部地区第七届色谱学术交流会暨仪器展览会在广西桂林隆重开幕。此次会议由广西化学化工学会、甘肃省化学会色谱专业委员会主办，广西师范大学化学与药学学院承办。　　本次会议集中交流色谱及其相关技术的基础研究、仪器开发、应用方法等的最新进展。会议邀请了国内著名学者与会作大会特邀报告、分会邀请报告或专题报告与讨论。会议期间还组织了相关仪器及其配件展示。会议现场　　会议开幕式环节，广西师范大学副校长苏桂发、中国化学会色谱专业委员会副主任刘虎威、甘肃省化学会色谱专业委员会主任师彦平分别致辞，预祝本次会议取得圆满成功。广西师范大学副校长 苏桂发中国化学会色谱专业委员会副主任 刘虎威甘肃省化学会色谱专业委员会主任 师彦平广西师范大学 赵书林 主持开幕式　　本次会议与会代表超过了300人，是我国中西部色谱工作者的一次盛会，为广大色谱工作者以及从事色谱仪器设计与制造的厂商提供相互交流和展示的平台，将推动中西部色谱分析技术发展，推动中国色谱分析技术发展。中国化学会色谱专业委员会主任/中国科学院大连化学物理研究所 许国旺 大会报告《没有色谱的质谱如何做人群样本到20个细胞的代谢组学研究》　　代谢组学研究所用分析技术中，质谱所占比例达到了40%。2021年5月31日检索WOS，代谢组学相关发布的论文数量为43635篇，美国和中国高居前两位，而且自从2019年开始中国学者发布的相关论文开始超过了美国。　　直接进样质谱配以nanoMate后，进一步与多种质谱采样方法(如DIA、PRM等)结合，不仅分析速度快(2-3min/个)，而且可获得丰富的代谢谱信息。不过，这些丰富信息的利用，需要新的数据处理方法。采用二级质谱进行定性定量可获得更好的精度，在某些情况下对异构体也可区分。许国旺课题组发展的代谢组全景分析新方法，可满足大规模人群样本到20个细胞的代谢组学研究 建立了基于直接进样质谱的稳定同位素示踪代谢组学分析方法，适用于少量细胞的定性定量分析，不仅可以研究动态的代谢变化，而且节省费用。北京大学 刘虎威 大会报告《关于色谱-质谱关系的思考》　　色谱与质谱连用成为当今应用最为广泛的分析技术，刘虎威形容色谱和质谱是一对“美满婚姻”，指出二者应该从相互奉献到紧密合作、既可以各自独立又相互依存、能相互体谅促共同发展。　　基于色谱原理的各种样品前处理技术的发展，在一定程度可以简化色谱分离，以配合质谱的高通量分析。高效样品处理技术与质谱联用是非常高效、高通量、高灵敏的方法。高分辨的MS以及MSn的发展在一定程度上降低了MS对色谱的依赖程度，减轻了色谱的分离压力。复杂体系的分析需要高效色谱和质谱的联用，简单体系的目标分析则可能不需要色谱分离。敞开式离子化质谱的发展又为色谱分离带来了新的检测技术。南开大学 邵学广 大会报告《色谱复杂信号解析化学计量学方法研究》　　由于高效的分离功能和高灵敏的检测功能，色谱及其联用技术在复杂体系分析中得到了广泛应用。在实际复杂体系的分析中，采用化学计量学方法实现色谱复杂信号的解析是解决复杂体系分析的常用手段。 复杂色谱重叠信号的解析方法包括化学因子分析(CFA)、多元分辨-交替最小二乘(MCR-ALS)、平行因子分析(PARAFAC)、交替三线性分解 (ATLD)等。　　邵学广课题组发展了基于小波变换的高分辨信息提取方法，并建立了用于重叠信号解析的免疫算法。在小波变换方法研究中，首先改进了计算方法，实现了复杂信号中不同频率信号的提取，并应用于色谱的基线分离、高分辨信息的提取等。在免疫算法研究中，建立了自适应免疫算法(AIA)，发展了非负免疫算法(NNIA)，并实现了免疫算法与独立成分分析(ICA)、目标因子分析等方法的结合，实现了复杂多组分重叠 GC-MS 信号中组分信息的提取，并在实际复杂体系的分析中得到应用。中山大学 李攻科 大会报告《复杂样品快速检测前处理方法研究进展》　　样品前处理作为分析过程中最耗时、易引起误差的关键环节, 严重制约了复杂样品快速检测的速度、准确度和精密度。样品制备是将被分析物从样品基体转移到定性、定量评价的过程，因其在物理、化学、生物性质上的差异，应具有较好的适用性。从混沌到有序，这种传质过程不会自动发生，加速样品制备的策略是如何使热力学第二定律的自发过程逆转并快速定量进行。为提高样品制备效率，包括分离和富集过程，必须在传质系统中应用额外的能量以减少熵增。通过引入新相、膜和场，改变系统中化学势的分布，是降低系统熵，是提高制样效率有效途径。　　李攻科报告中介绍了场辅助、相分离、衍生化、微量化、阵列化和集成化等样品制备加速策略。为提高样品制样速度，首先，在样品制备过程中引入额外的能量有助于加速传质和换热，利用声波、微波和电场等辅助场，可提高样品制样效率。其次，通过引入新相(介质)加速制样过程中传质，包括相吸附、相分配、化学转化、空间识别以加速传质。第三，缩小样品量是直接缩短样品制备时间有效方式，包括微萃取、微流体分离等。第四，阵列/集成策略，可同时完成一批样品的制备，结合高通量分析技术可减少单样的平均制备时间。通过联用技术实现分离、富集、净化与检测步骤一体化加快检测速度。东北大学 王建华 大会报告《多金属氧酸盐与蛋白质相互作用及其吸附研究》　　多金属氧酸盐中的金属氧化物表面具有特定的反应活性，且表现多种异构体、从而具有独特的拓扑结构以及丰富的结合位点，在样品预处理领域得到了广泛的应用，尤其是其与蛋白质的相互作用及选择性分离富集，表现出优异的应用前景。　　生命样品中总量超过85%的高丰度蛋白对低丰度蛋白的干扰严重制约其分离分析与鉴定，因此高丰度蛋白的有效去除或低丰度蛋白的分离富集极为重要。多金属氧酸盐在蛋白质吸附与分离中具有显著的优越性。中国科学院兰州化学物理研究所 师彦平 大会报告《固相微萃取与分离分析研究》　　师彦平介绍了中西部地区色谱学术交流会的发展历程。第一届会议于2006年在甘肃敦煌举行，此后每两年举办一届，先后在湖北宜昌、陕西临潼、宁夏银川、重庆、河南郑州举办。因新冠疫情影响，第七届会议经过3年的筹备，今天顺利召开。　　固相微萃取是基于萃取涂层与样品之间的吸附/溶解-解吸平衡而建立起来的集进样、萃取、浓缩功能于一体的技术，在报告中，师彦平介绍了相微萃取与分离分析的最新研究进展。西北大学 郑晓晖 大会报告《药物-机体复杂巨系统中抗癫痫类药物研发》　　药物-机体相互作用形成的复杂巨系统之复杂性造成效应物质难以辨识问题严重阻碍了中医药现代化及新药研发的进程。针对此问题，郑晓晖研究团队提出了“良关系”、“组合中药分子化学”之合策略等系列中药现代化研究新策略，发展了集分子、因果数理、受体、药理、临床为一体的中药效应成分群辨识技术，进而开展了中药“远志-石菖蒲”药对、化药α-细辛脑胶囊代谢物以及石菖蒲植物体内代谢研究，发现效应物质α-细辛醇，进而依据组合中药分子化学之“合策略”新药研发新思路合成了3,4,5-三甲氧基肉桂酸α-细辛醇酯。　　研究表α-细辛醇及其酯具有显著的抗癫痫活性且安全性高于临床常用药物卡马西平等，开展了其相关临床前研究工作，创制了新型抗癫痫尤其难治性儿童癫痫1类化学新药候选药物，为中医药现代化及开展以中药为源泉的安全、优效、可控的新药创制提供一种全新研究思路。　　大连依利特分析仪器有限公司、岛津企业管理(中国)有限公司、赛默飞世尔科技(中国)有限公司、安捷伦科技(中国)有限公司、南宁市会凌仪器设备有限责任公司等仪器设备企业参与了本次会议，并展示、介绍了最新的产品与应用解决方案。仪器信息网作为合作媒体参加并报道了此次会议。与会者合影

康宁星云™ 教学平台 (Corning Nebula™ Education Kits)是为各大院校化学和化工等相关专业学生提供本质安全技术教育的流动化学微反应教学系统，和传统间歇釜相比康宁微通道反应器是一项本质安全的新技术。康宁星云教学平台可以为学生提供可视、互联、灵活的课堂体验，从而有效地掌握流动化学合成的基础知识和流动反应器操作技能。康宁星云教学平台在上海举办的2019年中国国际进口博览会 (CIIE) 上正式亮相。?康宁反应器技术有限公司总裁兼总经理姜毅博士表示：“我们打造康宁星云教学平台旨在帮助院校培养大量的制药、精细化工、特种化学、新材料等行业的人才。康宁AFR致力于与世界众多院校深入且广泛的合作，让学生们在课堂上零距离接触到本质安全的流动化学反应系统和原理，并在流动化学实验室动手操作流动化学和化工反应装置，从而为学生的将来职业选择打开了又一扇大门。”这一全新的平台产品包括康宁专利的心型微通道玻璃-流体模块、进料系统、参数控制系统、数据显示屏和数据采集工具。每台设备拥有触控操作和无线控制的数字化界面。星云教学平台共有两个版本：一个是面向化学专业的化学版，另一个是面向化学工程专业的化工版。化学版侧重于流动化学合成反应过程和结果，如反应路线、转化率、选择性、杂质含量以及流动化学操作参数。化工版侧重于流动反应器的单元操作过程和因素影响，如流体动力学、压降发布、传质和传热、停留时间分布 、反应动力学和零放大效应等等。康宁反应器技术公司全球产品设计和工程经理Olivier Lobet表示：“虽然两大版本的性能特征不同，但其主体设计和数据处理格式相同，因而学生们可以在两个版本之间轻松切换。学生们以此可以从更直观、更互联、更具协同性的化学和化学工程平台教育中受益。” 康宁微通道反应器技术是一种本质安全的平台技术，能够在提高化学合成效能和质量的同时极大地降低安全风险。此外，该技术还能降低能耗，提高化学反应效率，降低生产成本，减少对环境的影响。相较于传统的间歇式反应釜，康宁微通道反应器可以使传质效率提高至少100倍，换热效能提高约1000倍；可实现化学反应从实验室开发到工业生产的无缝放大，适用于制药、精细化工、特种化学和新材料等行业。

作者：李勋锋 程子阳 来源：传热传质研究中心随着电子芯片朝着高性能化和微小型化的快速发展，其热流密度不断增加，部分高性能芯片的热流密度已超过500W/cm2，传统的风冷、液冷以及被动式冷却技术已经不能满足要求，热失效成为电子设备失效的主要形式；发展先进高效散热技术是解决芯片热失效的有效对策。射流冲击结合微结构表面强化沸腾传热技术作为一种新型主动散热技术，具有结构紧凑、传热系数高、有效消除局部热点等优点，可作为解决上述问题的有效措施。分布式阵列射流结构由于射流入口与流体排出口间隔排布（如图1所示），不存在传统射流冲击的出口横流干扰，具有系统压降小，汽液流体易排出等优点。传热传质研究中心以分布式射流冲击强化沸腾传热技术为研究对象，建立相关试验测试平台，研究了微肋柱阵列表面、多孔丝网结构表面以及Cu-Al2O3多孔沉积表面强化射流冲击沸腾传热特性，获得了不同微结构表面对应的传热系数变化规律（如图2所示，为HFE-7100电子氟化液工质测试结果），结合可视化观测和表面微结构形貌分析揭示了微结构表面强化射流沸腾传热机制，结果表明多孔丝网结构表面具有较好的强化射流冲击沸腾传热特性，其传热系数与光滑表面的传热系数相比可提高50%以上。采用水作为冷却工质，且加热壁面温度控制在85℃以下时，试验测试结果表明，分布式阵列射流冲击结合微结构表面强化沸腾传热技术的冷却能力可达到800W/cm2以上，且具有较小的泵功输入，对应的单位泵功冷却能力大于16kW(热量)/W（泵功），该先进高效主动冷却技术的研发可为高性能芯片技术的快速发展提供有效热管理手段。基于以上研究已申请1项发明专利。图1 分布式阵列射流冲击进出口分布图2 不同微结构表面传热系数分布特性

一、背景介绍CRA-680是治疗炎症疾病的有前景的药物。它主要治疗以Th2细胞（CRTH2）上表达的趋化剂受体同源分子为靶点的炎症。其合成通常是以化合物碘吲哚（化合物3，图1）和硼酸异喹诺酮酯（化合物4，图1）经Suzuki – Miyaura偶联反应得到化合物（化学物2，图1），经水解后获得。其中偶联反应在经过多种条件筛选后，以Pd2(dba)3, tBu3PHBF4, K3PO4，正丁醇以及水体系可获得较高收率。该反应物料是一种三相混合物。包括两种液体，除了作为固相存在的不溶性催化剂外，这两种液相仅部分可混溶。反应需要非常快速的反应加热和混合，这在釜式工艺中很难实现。釜式小试中还发现该反应需在加完物料后快速地升温至70℃，其HPLC含量可达90%以上。进一步放大该偶联反应至公斤级以上，特意选用加热速度更快的蒸汽釜，最终收率仅有56%。通过HPLC分析，其中杂质5和杂质6较多，同时含有一些其他杂质，如杂质7，8，9。图1.CRA-680的合成反应放大实验的失败促使作者对偶联反应进行了一次全面的重复实验，如下表所示，结果表明：反应底物3和4在该催化剂及溶剂体系下，其稳定性都大大降低；稍长时间的放置，均会发生明显地降解；该反应须在反应底物迅速混合，快速升温的情况下，才能达到较好的反应效果，如下表中的B4、B8和C2。表1：釜式工艺下工艺参数的筛选上述实验结果表明，传统的釜式反应器不适合该反应的放大。美国辉瑞公司研发部的科学家，将目光转向了连续流反应技术，希望借助于连续流反应器技术高效传质和换热特点以及易于放大的特性，获得较好收率。该研究发表在2022年11月的Org. Process Res. Dev. 上。二、连续流工艺研究图2. 连续流工艺流程图如上图所示：作者首先将该反应中的底物分为两股物料，并对其稳定性进行了测试。图3.A的热稳定性测试图4.反应混合液的热稳定性测试1. 进料方式及背压通过进料泵将两股物料先泵至静态混合器中，然后输送至反应器中进行反应。考虑到反应的温度较为接近正丁醇与水形成的共沸物沸点，因此后端进行了背压处理。反应物料经背压阀出口，进入接收容器，取样进行检测。2. 连续流工艺条件筛选对反应温度、物料流速、物料配比等因素进行筛选后，最终确定物料A流速120 ml/min，物料B流速40 ml/min，反应温度78℃，反应停留时间1.5 mins，即可获得底物3（100%转化），获得产物2 HPLC大于90%含量。3. 连续流工艺与釜式放大工艺的比较在此最优条件下，作者进行了kg级放大，连续运行约115分钟，起始原料输入1.6公斤化合物3。收集反应液，HPLC收率达91%，分离产物收率达80%。表2. 连续流工艺与釜式放大工艺的比较三、研究小结_成功将连续流工艺应用到Suzuki – Miyaura偶联反应，并取得明显突破；解决了该三相反应在釜式工艺中收率低、放大困难的问题；通过优化连续流反应条件，使得其放大规模的收率提升至80%；相较于釜式工艺56%的收率，提高了约24个百分点。【编者语】Suzuki – Miyaura偶联反应是研究者经常用于构建C—C键的优先选择，但是该类型反应有如下需要注意的方面：反应对氧气敏感，溶剂中溶解的少量氧气也可能导致硼酸自身偶联副产物的生成；所以要求反应设备密闭性要好，并通入惰性气体保护；反应必须在碱存在下才能进行。但是碱性条件下，一些手性底物可能会发生消旋，或者发生羟醛缩合副反应。故对放反应物、溶剂和配体都要求精确控制用量。而且快速传质和换热有利于正反应的进行，减少副产物产生；有固体参与的多相反应，连续流技术可以很好地解决传质、换热和放大的难题；正如作者所考虑的，微通道反应非常适合此类反应。康宁反应器无缝放大的优势更有利于此类反应的工业化生产。欢迎您关注“康宁反应器技术”微信公众号联系康宁公司了解工艺开发或工业化生产。参考文献：Res. Dev. 2022, 26, 12, 3283–3289

研究背景我国已成为世界上最大的原料药生产国与出口国。光化学合成反应因具有使用清洁能源，高能量利用率，高选择性，高原子经济性，反应条件温和可控等诸多优势成为近代原料药生产工艺研究的热点，尤其在近十年内光化学已经成为化学合成领域的强大工具。虽然LED技术的提升引入了高效的单色光源，更有利于光化学反应。但是，间歇釜内部较差的光分布会导致反应时间延长和过度光照形成副产物，该问题在放大过程中更容易出现，连续流技术已被证明是解决此问题的一种有效方法，因为狭窄的反应通道可以确保光的均匀照射，并改善传热和传质效果。目前，流动光化学规模化商用生产主要的障碍是放大效应问题。虽然数增放大可以相对容易地实现工艺扩大，但是为了达到相应的生产规模，仅依靠数增方法通常是不够的。光化学反应器的选择需要高水平的反应器工程技术及规模放大的专业知识，因为随着反应器尺寸的增加，维持光通量一致是一个巨大的挑战。具有高效传质传热且无放大效应的康宁光化学反应器可以帮助客户实现有效放大的目的。芳烃苄位的溴代反应是有机合成的重要单元反应，也是药物合成的关键步骤之一。近期，欧洲著名连续流专家奥地利Graz大学C. Oliver Kappe教授等人在OPRD(DOI:10.1021/acs.oprd.0c00239）上发表了一个高度强化的光化学苄基溴化工艺（图1a）图1.（a）2,6-二氯甲苯1的光化学溴化反应流程图，包括在第一个模块中溴素的生成，以及第二个模块中使用硫代硫酸钠淬灭过量的溴素反应小试：常用的原位制备溴素的氧化剂是H2O2，但是过氧化物的储存和使用存在安全性问题， 因此，作者使NaBrO3（一种具有310 °C高分解温度的结晶固体作为氧化剂；选择2，6-二氯甲苯（DCT，1）为反应物，选择后者主要有以下几个原因：相应的2,6-二氯苄基溴化物产品2是药物化学中常见的结构单元，API维兰特罗和益康唑中；两个邻氯原子的空间位阻阻碍了二溴化作用；苄基溴化物产物2为固体（熔点= 55 °C），通过过滤能够直接进行分离。Kappe教授前期做了小试实验，使用康宁公司实验室规模的2.8 mL 反应器，在不到4小时的时间内即可生产出1.17kg（97％产率）的2,6-二氯苄基溴。相应的生产率为300 g/h（时空产量=108.3 kg L-1 h-1），此工艺展现出良好的工业化潜力。中试实验为了证明该工艺在中试规模上的可行性， Kappe教授选用康宁G3光化学反应器，规模能够从2.8 mL持液体积直接扩大到60 mL。反应在康宁G3光化学反应器（60 mL持液体积）中进行，两相在第一个模块内形成Br2（图1a），在405 nm波长激发下引发自由基取代反应。多余的溴素在第二个模块中被硫代硫酸钠水溶液淬灭。反应完混合液通过在线HNMR光谱仪（Spinsolve Ultra43 MHz，Magritek，中国区连续流应用康宁独家代理）检测的不同苄基质子信号来区分原料和产物。图2. G3光化学反应装置PID图G3光化学反应器的流程图如图2所示。康宁反应器独特的玻璃材质使研究者可以很清楚地看到整个反应过程。Kappe教授在反应器框架内部增加了一个摄像头用来监控淬灭板块的运行情况，可以实时调整硫代硫酸钠溶液的流速来确保所有的溴素都被完全淬灭，同时，可以通过颜色变化来判断反应情况。通过观察，正常情况下只有少量的溴素会到达第二个模块（图3）。图3. 摄像头捕获的过量溴素淬灭过程（由白色椭圆突出显示）参数优化作者使用G3反应器对反应参数进行了优化。通过对温度、反应停留时间、压力、溴素当量的优化，在65 ℃条件下，停留时间22 s，溴素当量1.1 eq，获得了88%的转化率（表1，entry 9），最大产能达到4.1kg/h，时空收率为82 kg L-1 h-1。图4：条件优化结果结果与讨论01研究者将之前开发的高度强化的光化学苄基溴化工艺成功的从实验室规模转移到中试规模（ 4 kg/h的产能）。编者语：实际上更经济的苄位溴代反应是直接使用溴素与甲苯(或取代的甲苯)在引发剂或光引发下进行自由基溴代反应。但在常规设备中由于较高的蒸气压和溴素挥发导致的安全性问题，放大遇到瓶颈。如果选用康宁微通道反应器作为反应设备，因为康宁反应器的玻璃材质和独特心形反应通道设计使光化学合成能够在分布非常均匀的光下温和的进行，反应会更高效、反应过程更可控。而且直接溴素参与的工艺进行放大更符合原子经济学，非常值得业内人士对其流动光化学工艺放大进行研究。02研究者对停留时间、温度、溴素当量、压力等反应参数进行了考察，在65 ℃条件下，停留时间22 s，溴素当量1.1 eq，2,6-二氯苄基溴的分析收率为88 ％，产能4.1 kg/h，时空收率为82 kg L-1 h-1。编者语：由于C. Oliver Kappe博士只有1个G3光化学模块可用。为了保证足够的停留时间，反应液流速必须降400 mL/min以下，导致反应传质传热效率发生改变。因此，该放大过程严格意义上并没有直接使用智能放大策略，（根据无缝放大策略该实验应该使用5个G3的反应模块。）导致了次优的传质和传热。所以小试和中试时空收率进行比较，Lab 反应器的时空收率要高于G3反应器。如果没有设备的限制该实验结果数据会更高！但即使如此，82 kg L-1 h-1的时空收率已经是突破性的进展！也就是说该工艺放大的具有巨大的潜力。图5.（b） 康宁反应器提供的智能化放大方案。03该研究工作是非常有代表性的流动光化学的的工艺放大案例。它展现了在制药及精细化工领域中广泛实施大规模流动光化学反应的应用前景。 康宁光化学反应器康宁高通量微通道光化学反应器（Advanced-Flow Photo Reactor），拥有透光率高、耐高温、耐高压、光强度大、光源纯净，控温精准、无放大效应等特点，在光化学反应中有独特的技术优势和广泛的应用前景。此外，康宁光化学反应器可以与在线NMR结合，对反应工艺参数进行快速筛选，有效地提升新分子的探索和工艺优化的过程。

作者：王敏 来源：中国科学报安徽理工大学材料科学与工程学院教授张雷团队制备出了一类新型的多孔纳米笼型反应器，并证明这种材料可以用于可充电锌空气电池的空气阴极。相关研究成果近日发表于《化学工程杂志》。新型多孔纳米笼型氧催化反应器示意图 安徽理工大学供图锌空气电池具有高理论能量密度、高安全性、低成本等优点，是一种极具发展前景的储能技术。目前锌空气一次电池已被广泛应用于助听器、路灯等电子设备中，锌空气二次电池因不可充电的致命缺陷严重限制了其进一步商业化应用。“随着新能源发电、新能源汽车产业发展，研究人员开始研发锌空气二次电池。但用于该电池的催化剂一般是贵金属催化剂。贵金属资源有限，成本高，开采困难，并且其催化性能单一、催化稳定性低，催化效率迟迟不能突破。”张雷向《中国科学报》介绍，开发出高效稳定的双功能氧催化剂替代传统的贵金属催化剂，对于锌空气二次电池的产业化至关重要。以自然界的石榴作为催化剂设计蓝本是个很好的创意，每一粒石榴果实都可以理解为一个催化活性位点，大量果实的集成丰富了催化所需要的活性位点，有助于高效的催化反应。“但这些活性位点往往被深埋于体相，导致活性位点的实际利用率极低，这就像石榴果实被包裹于果皮内，难以与外界的各种反应物质充分接触，这造成催化剂的催化活性难以完全发挥。”张雷说。此次研究中，张雷等提出了一种新的活性调控策略，通过将双功能活性中心装填于多孔碳纳米笼中，利用独特的孔洞设计加速电催化反应中的传质和传荷过程，实现了催化活性的大幅度提升。这种方法类似于在石榴表皮上构筑大量的孔，这些孔让大量的石榴果实与外界的反应物质充分接触，增大反应面积，加快物质的传输效率。张雷说：“这项研究可为下一代可逆能源转化系统中多功能电催化剂的设计和发展提供新的思路。”审稿人认为，“这一成果不仅克服了传统的电催化剂只对其中一个半反应具有出色的催化活性，而对另一个半反应往往催化活性一般的弊端，更为从微/纳米尺度上认识催化活性位点的组成、空间分布、界面电荷转移以及传质/传荷通道等与催化活性和稳定性之间的关联机制，提供了一个有效策略和理想的催化剂模型。”论文相关信息：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.137210

导读 在全球和中国医药市场上，抗体药物已连续多年占据销售榜单前几位。当前，随着国家医改政策的改革和完善，国际、国内市场打通，抗体市场也开始进入“你方唱罢我登场”群雄逐鹿的竞争阶段，生产企业如何在确保产品质量的基础上，通过改进工艺，来降低成本、提高生产效率和市场竞争力？江博士文章给读者提供了一条切实可行的思路和方法，请看“如何突破抗体生产瓶颈”。抗体药物市场及发展趋势 全球生物制药产业发展迅猛，根据frost&sullivan市场调研，2018年全球生物制药市场规模约为2642亿美元。单抗类药物由于特异性好，靶向性高，副作用小，疗效显著成为发展最快的一类生物药。单抗药物在全球生物药中所占市场份额超过50%，达到1353亿美金。 中国巨大的市场潜力，国际重磅抗体药专利到期，大量的海归人才回流及中国日益强大的资本助力，都为中国抗体制药发展提供了前所未有的历史机遇。但是中国抗体制药企业也面临巨大的挑战。首先中国药企无论是技术、规模、经验，人才还是资金，跟国际生物制药巨头相比，都有着较大的差距。其次中国加入ich和国际药监管体系接轨，降低药品进口关税，对进口抗癌药物实施零关税等系列政策，降低了国外原研药进入中国市场的门槛，给中国生物药企业带来了巨大压力和挑战。另外，越来越多的制药企业进入抗体药的开发领域，每个重磅抗体药物基本上都有几十家企业在仿制研发申报，因此国内抗体药企不仅要面临国外原研药巨头的打压，还要面对国内众多同行及印度廉价药企业激烈的竞争。最后带量采购新政允许通过一致性评价的仿制药与原研药可以一起同台竞标，低价中标，消除了销售渠道的壁垒使得国内外生物药企的竞争回归到技术创新，产品质量和成本的竞争。 因此国内生物药企是否能在激烈的竞争中取得优势取决于其生产工艺的先进性，因为制药工艺水平决定了产品的质量和成本。抗体药物的生产工艺进展 抗体药物生产是个非常复杂的过程，大致分为上游的发酵及下游的分离纯化：上游工艺主要包括细胞复苏、传代、发酵生产。而下游工艺主要包括膜过滤及多步层析分离纯化。过去十多年来，基因工程获得突飞猛进的进步，细胞培养的表达量从原来的不到0.5 g/l 到现在普遍达到5g/l，有的甚至超过10g/l。这些进步是由细胞表达载体的开发，克隆筛选以及细胞培养基优化等技术创新所驱动的。由于发酵产率的大幅度提升，使得上游细胞培养成本大幅度降低（表1）。表1 表达量与抗体生产成本关系与上游十多倍生产效率提升相比，下游分离纯化技术进步明显滞后，导致下游工序成为生产瓶颈，抗体主要生产成本也转移到下游。下游工艺在整个生物制药生产中占据60%以上生产成本，也被认为是最需要改进的技术领域。下游工艺先进性决定了药品的质量，及药品生产效率和成本，也成为生物制药企业的核心竞争力所在。生物制药下游生产工艺目的就是把目标药物分子从复杂发酵液体系中分离出来以满足药品纯度及质量的需求。一方面监管部门对生物药的纯度和质量要求越来越高，另一方面生物分子具有结构复杂，且对外部条件敏感，稳定性差，杂质多，浓度低等特点，使得生物药分离纯化的挑战更大。比如说治疗用抗体不仅对含量有严格的要求，还必须去除各种潜在的杂质如宿主hcp, dna，endotoxin, 抗体聚集体及降解片段等（表2）。表2 抗体药物对各种杂质的要求 层析技术具有分离纯化效率高，条件温和且容易保持目标分子的生物活性，因此成为生物制药分离纯化最主要工具。但下游层析分离纯化技术牵涉到材料、生物、化学及设备等交叉技术领域。因此研究下游分离纯化技术的人才较少，另外上游基因工程技术几乎在所有高校都有专业研究团队，而且培养了大量的人才，而下游分离纯化技术却很少在高校有专门研究，也缺乏相关的专业课程来培养分离纯化的人才。过去10多年上游基因工程的迅猛发展虽然带来上游发酵成本的大幅度下降，但下游分离纯化技术进步缓慢使其成本居高不下。因此要降低抗体生产成本关键就是要解决下游分离纯化的瓶颈问题。 抗体的层析分离步骤基本都可以采用标准化的三步曲：第一步用protein a介质进行抗体捕获和浓缩；第二步用离子交换进行中间纯化以去除多聚体，宿主蛋白等杂质；第三步是精纯去除剩余dna，endotoxin,protein a 等微量杂质。在这三步抗体的分离纯化过程中，第一步的protein a亲和捕获占据分离纯化成本80%以上，也是下游分离纯化的瓶颈所在。亲和层析之所以成本高的主要原因：首先是protein a 价格昂贵，其价格是普通层析介质十几倍；第二，protein a使用寿命短，一般离子交换填料使用寿命多达1000次，而亲和填料寿命通常在100-200次；第三，protein a 用于抗体的捕获和浓缩，需要处理大体积的发酵液，而亲和步骤载量往往又低于阴阳离子交换层析，使得亲和层析介质使用量比中间纯化或精纯的要多得多。因此，要降低抗体的生产成本，解决抗体的生产瓶颈关键在于改进第一步protein a 亲和捕获。 下游分离纯化核心的工艺流程 protein a 亲和层析是利用protein a 配基与目标抗体具有专一亲和吸附作用从而达到分离纯化抗体的目的。野生型protein a蛋白是金黄色葡萄球菌细胞壁锚钉蛋白。三维空间上，抗体fc端ch2-ch3区域与protein a蛋白b结构域上两条反相平行的α螺旋结构相互结合。因此protein a与抗体分子特别是与igg1、igg2、igg4有特异性结合，使得抗体分子与发酵液中不具fc端结构的杂质如宿主蛋白与核酸等有效分离，进而达到纯化目的。protein a 亲和层析介质是通过把proteina 配基偶联到微球介质上制备而成的。因为protein a配基与目标抗体的作用的专一性，因此亲和层析的分离纯化工艺和方法与抗体样品杂质含量和种类多少影响不大，使用protein a 介质一步纯化目标抗体就可以达到95%以上纯度，回收率达到90%以上。亲和纯化效率也基本不受杂质多少影响，而其它分离模式如离子交换，疏水，分子筛等的分离工艺方法及效率大多取决于与目的蛋白同时存在的杂质种类和含量。因此，只要样品杂质不同，即使是纯化同样的目标生物分子，采用的分离工艺和方法就不同。以重组胰岛素分离纯化为例，不同厂家虽然生产的是同一目标胰岛素，但采用分离纯化方法完全不一样，主要原因就是每家生产的胰岛素杂质组成和含量不一样，因此需要不同的纯化工艺。而比胰岛素分子量更大，结构更复杂的抗体基本可以采用标准化的三步曲，主要原因就是protein a 亲和介质的出现大大简化抗体的分离纯化工艺，但protein a 价格昂贵让抗体生产厂家爱恨交加。 protein a 介质价格高的主要原因是其生产工艺复杂，proteina 配基是通过生物发酵生产的，经过纯化后偶联到介质上成为protein a 亲和介质，因此生产成本远高于传统的离子交换、疏水、分子筛等介质。另一方面protein a产品主要由欧美几家供应商垄断，也是价格居高不下的原因之一。为了降低抗体生产成本，不少研究工作者在寻找可以取代protein a且价格低廉的新型层析介质来纯化抗体，虽然可能在一些个案中获得成功，但都无法撼动protein a 在整个抗体分离纯化的垄断地位。proteina 亲和层析成为过去近30年里抗体纯化捕获的金标准。因此要降低抗体亲和层析这一步的成本首要的方案是实现protein a 介质的国产化以降低产品价格；其次是通过采用创新的连续层析工艺技术或其它新工艺以提高protein a 介质的利用率并提高抗体生产效率。当然不断改进protein a 介质性能使其具有更高的载量和更长的使用寿命也可以降低抗体的生产成本。 protein a 介质国产化创新之路 目前市场上主流protein a产品是ge生产的以琼脂糖为基质的产品，也是最早商业化的产品。琼脂糖为基质的protein a 介质具有载量高，亲水性能好，非特异性吸附低等优点，但琼脂糖介质天然缺陷是机械强度差，因此也被称为软胶。由于该介质耐压性能差，生产中需要降低柱高、减小流速以防止压力过高造成柱床塌陷，限制了抗体批处理量及抗体生产效率。软胶protein a 另外一个缺陷是传质速度慢，主要原因是软胶孔径较小，排阻大。因此软胶protein a 都需要驻保留时间长，流速慢条件下，抗体吸附载量才会比较高，但在高流速下动态载量下降的非常快。因此一个理想的抗体纯化用protein a 介质需要具有高流速，高载量，高机械强度，及更长的使用寿命等特点。protein a 介质载量是由微球孔径，比表面积，配基密度来决定的；机械强度则是由protein a基球材料化学组成，交联度及孔隙率来决定的；protein a 配基脱落及使用寿命主要由配基，基球性能及偶联方式来决定。实现高性能protein a 亲和介质的国产化需要从底层创新开始。抗体结构示意图 创新之一：单分散基球替代多分散基球 层析介质粒径大小和粒径分布是影响层析分离的重要参数。粒径分布越均匀，装柱越容易、柱床越稳定、柱效越高、流速越均匀、洗脱越集中、分离效率越高、流动相用量越少，柱与柱重复性也越好；protein a 介质被誉为层析介质皇冠上的明珠，价格昂贵，可是市场上protein a 介质都是采用粒径分布较宽的基球。主要原因是单分散微球制备技术难度极大，世界上可以规模生产的单分散多孔微球只有dynal公司一家，ge销售的source 系列单分散聚苯乙烯色谱填料就是dynal生产的。但source 产品的粒径最大只有30微米，不能满足protein a 介质对粒径一般要大于40微米的要求。纳微经过多年的努力开发出世界领先的微球精准制备技术，突破大单分散大粒径多孔微球的制备难题，成为全球第一家生产单分散protein a 亲和层析介质的公司。纳微单分散protein a介质与传统软胶基质微观结构对比传统多分散protein a亲和软胶与unimab液流路径对比示意图 创新之二：通透大孔径基球微替代小孔微球 protein a 基球孔径大小会影响生物分子在介质的传质速度和有效载量，孔径越大，分子传质速度越快，在高流速下具有高载量。基于软胶基质的ge protein a亲和介质孔径较小，比表面积高，其静态吸附载量高，但传质阻力大，在驻留时间短，流速快的条件下，动态载量下降的很快。纳微经过优化筛选，专门设计的大孔结构基球，其孔径达到ge protein a 介质的一倍左右。因此该介质传质速度快，使得介质在高流速下具有高载量。从实验测试数据可以看到，纳微unimab与ge mabselectsure在驻留时间大于4分钟时，载量都差不多，当驻留时间小于2分钟时unimab的载量比mabselectsure载量高50%以上, 而且速度越快unimab载量优势越明显。抗体生产效率是由动态载量和流速共同决定，流速越快载量越高，生产效率越高，成本越低，但亲和层析介质的动态载量与流速成反比，流速越快，载量越低，因此对于每个protein a亲和介质纯化抗体效率都会随着流速升高效率逐步提高，到了一个最优的流速后，如果继续增加流速，纯化效率反而降低。林东强教授实验证明对于批次亲和层析，驻留时间是2分钟时生产效率达到最高，而驻留时间在2分钟条件，unimab的动态载量比mabselectsure 高50%以上。对于连续层析驻留时间是1分钟时生产效率最高，而这个保留时间，unimab的动态载量更是mabselectsure一倍以上。另外从抗体流穿曲线对比图也可以看出具有大孔结构及高度粒径均匀性的单分散protein a亲和层析介质与多分散软胶porteina 介质相比具有更陡的穿透曲线，说明纳微单分散层析介质具有更畅通的孔道结构，分子扩散速度快，抗体流穿少，回收率高。因此利用纳微大孔结构微球不仅可以提高分子传质速度，提高抗体生产效率，降低成本，而且在连续层析中，具有更明显的优势。unimab与mabselectsure产品不同驻留时间动态载量对比不同protein a 层析介质驻留时间与抗体生产效率与关系对比抗体流穿曲线对比图 创新之三：高度交联聚丙烯酸酯基球替代软胶或低交联的聚丙烯酸酯基球 高机械强度介质不仅可以耐受更高流速、更高压力、更大粘度样品，还可以装更高的柱床，以增加抗体批处理量、提高抗体生产效率、减少设备投资、减少厂房占用面积。因此纳微protein a 介质是选择高度交联的聚丙烯酸酯基球，与市场上以琼脂糖或低交联度聚丙烯酸酯为基球生产的protein a 介质相比具有溶胀系数小、压缩比例低、而且机械性能强。实验证明 unimab在2公斤装柱压力下，其柱床压缩比例只有5%，而无论是ge 生产的以琼脂糖为基球还是tosoh 生产的低交联聚合物为基球的protein a 介质压缩比例往往超过15%。unimab与软胶与压力流速曲线对比 创新之四：表面亲水化改性微球替代亲水性微球 用于抗体或蛋白纯化分离的层析介质必须具有很好的表面亲水性，因此市场上主要的protein a 产品要么是基于亲水多糖类材料，或者是用亲水单体做的基球，这种基球虽然亲水性能好，非特异性吸附低但机械强度差。为了保持基球的机械强度并解决介质亲水性问题，纳微采用先合成高机械强度高交联的聚丙烯酸酯微球，然后通过多步表面亲水化改性，再进行protein a配件偶联。这种方法虽然工艺复杂，但生产的介质既有高机械强度，又有表面亲水性能好，非特异性吸附低等特性。因此unimab在抗体分离过程中，hcp去除效果好, 可以达到软胶protein a 的同等水平。纳微unimab与对照填料的hcp去除效果 创新之五：protein a 配基创新 除了基球之外，protein a 配基也是影响介质性能重要因素，尤其是介质的寿命。ge之所以垄断protein a 亲和层析介质市场，最主要的是ge拥有耐碱性protein a 专利技术，其核心专利技术是通过基因工程改变b domain 不耐碱的3个氨基酸以改善其耐碱性能。纳微通过优化组合不同片段设计出新序列的protein a 配基，不仅耐碱性好，而且具有自主知识产权，并能自主实现大规模生产。纳微独有的耐碱性配基加上具有卓越性能的基球，及优化偶联工艺开发出高性能的protein a 亲和介质。以下是某单抗项目上unimab介质载量随使用次数增加的衰减变化表。每个cycle采用0.1m氢氧化钠cip，接触时间1小时。连续200个cycle 后dbc10%依然在初始值的75%左右，充分体现了纳微proteina介质的良好耐碱性。纳微世界领先的微球精准制造技术，可以对微球的材料组成、粒径大小、粒径均匀性、孔径大小及表面性能达到前所未有的精准控制。纳微利用这一技术平台开发出新一代单分散多孔聚丙烯酸酯为基质的protein a 亲和层析介质克服了传统proteina 软胶的缺点，也为实现下一代连续层析技术产业化提供理想的介质。unimab载量随使用次数增加的衰减变化表 protein a介质创新和生产工艺创新实现抗体生产效率提升 单抗药物的市场竞争越来越激烈，降低抗体生产成本，高效、稳定的产出合格的产品是每个抗体生产厂家追求的目标。亲和层析作为单克隆抗体分离纯化的关键步骤，关系到下游的主要成本及生产效率，产品质量，也是目前下游生产的主要瓶颈。因此纳微通过底层技术创新不仅实现protein a 介质的国产化，而且克服了现有产品的缺陷，必将大幅度提供抗体生产效率，降低抗体生产成本，更重要的是纳微创新性单分散层析介质可以推动下游工艺技术的创新和进步。比如说高机械强度的protein a 介质就使得通过增加柱床提高批处理量成为可能。而高流速下的高载量及耐高压特性为最终实现抗体连续层析工艺打下基础。1.高柱床提高抗体批处理量和生产效率 目前ge 生产的protein a 软胶占据抗体分离纯化的90%市场。由于软胶机械强度差，耐压受限（压力小于3公斤），为了防止柱床塌陷，一般柱床只装到15cm高度，严重限制抗体的生产效率，增加抗体的生产成本。柱床高不仅可以增加抗体的批处理量，提供抗体的生产效率，还可以减少qa及qc等配套人员的工作量，减少纯化系统的数量及设备投资。其实，通过高柱床提高生产效率的方法早在成本更加敏感的胰岛素、白蛋白、多肽等生物药生产上成功实现。但要增加柱床高度，protein a 介质必须具有高机械强度性能，以满足高柱床高流速下产生的压力。纳微开发的新一代单分散protein a 介质是以高交联的单分散聚丙烯酸酯为基质，机械强度高，耐压性能好。因此柱床可以装到40cm以上高度，使得抗体批处理量及生产效率可以提高一倍以上，不仅减少设备投资及厂房的占用面积，而且大幅度降低生产成本。另外实验证明提高柱床还可以提高介质有效载量和利用率，柱床提高一倍，抗体上样量至少增加2.2倍（见表）。高柱床可以解决因为上游发酵规模的扩大及蛋白表达量的增加而带来下游分离纯化生产瓶颈的问题。另外软胶放大往往只能通过等高放大，而纳微生产的高机械强度protein a 可以等保留时间放大。传统软胶基质只能等高放大（上）和纳微protein a介质可等保留时间放大（下）表 unimab对某抗体dbc5%比较unimab在不同柱高下的压力流速曲线2.连续层析提高抗体生产效率 随着细胞培养技术的迅猛发展，蛋白表达量不断增加以及新兴的连续灌流培养技术的发展对下游纯化效率提出越来越高的要求。批次层析越来越难以满足生产的需求，而连续层析由多根串联的层析柱组成，因为第二根柱子可以承接并吸附从第一根层析柱流穿的抗体，因此第一根柱子可以持续上样到更高的蛋白穿透从而显著提高层析柱的使用载量，进而提高介质利用率，降低生产成本。连续层析可以极大提高设备的利用率，缩短生产周期，还可以减少缓冲液的消耗。传统间歇式层析（左）新型连续层析工艺（右）连续流层析分离过程示意图(来源于林东强教授课题组文章)unimab与mabselectsure在批次与连续层析的对比数据(来源于林东强教授课题组文章) 连续层析系统已被认为是下游分离纯化的发展必然趋势，可以大幅度提高抗体下游分离纯化效率，降低生产成本。与批次层析相比，连续层析对设备、软件有更高的要求，而且对介质的要求也不一样。 首先，连续层析由多根串联的层析柱组成。为了保障产品连续生产的质量，对每根柱子的一致性要求高。因此介质填料均匀性就显得更为重要，因为介质越均匀，越容易装柱子，柱效也越高，柱与柱之间的一致性也越好。传统多分散介质由于颗粒有大有小，在装柱过程中大小颗粒的沉降速度不同，使得柱与柱之间差异较大；而且小颗粒容易堵塞筛板，影响流速，大颗粒又会降低柱效，也容易使样品流穿，从而影响分离效率。因此高度粒径均一的单分散层析介质可以克服传统多分散介质在连续生产中存在的问题，单分散介质由于粒径分布均匀可以确保柱与柱的一致性和稳定性。 第二，在连续层析过程中，使用的是串联的小柱子，为了提高生产效率，线性流速要快，这就对层析介质机械强度要求更高，以满足高流速下产生的高压力。目前市场上主流的介质是软胶，耐压性差，只能低流速操作。纳微新型单分散层析介质由于是高度交联的介质，因此机械强度高，可满足高流速的需求。第三，层析介质的实际有效载量与纯化效率也有直接的关系，实际有效载量是指介质在实际生产条件尤其是流动相速度下的载量。实际有效载量越高，样品上样量可以越大。但线性流速越快，柱保留时间越短，则实际有效载量越低。软胶虽然在低流速下有较高载量，但在高流速下，载量迅速下降。单分散聚合物层析介质是大孔结构的微球，通透性好，蛋白在微球内的传递速度快，因此在高流速下能保持较高的载量。因此粒径均一（单分散），高机械强度，高流速下保持高载量的介质是连续层析生产的理想的介质。连续层析技术是实现连续生产的关键技术。连续生产制药技术是一种新兴技术，虽然还面临着许多监管的问题和技术的挑战，但连续生产的优越性却显而易见，也是生物制药工艺发展的趋势之一。 随着多个重磅原研生物药的专利到期，为了满足临床市场的需求和降低原研生物药的昂贵医疗费用，越来越多的制药企业进入生物类似药的开发领域，这进一步加剧了生物类似药的竞争，企业成本压力日益凸显。抗体的主要成本在于下游的分离纯化，而protein a 亲和层析成本占据整个层析分离纯化的80%以上，也是下游分离纯化的瓶颈，因此，实现protein a亲和层析介质国产化，并通过底层技术创新改善protein a 机械强度，传质速度及耐碱性能，开发出新一代单分散protein a亲和层析介质，使其可以在高流速下纯化抗体以提高生产效率，降低成本生产。另外机械强度高及传质快的protein a 介质又有利于创新连续层析及高柱床的工艺实施，进一步提高抗体的生产效率和降低抗体生产成本，也为中国生物制药发展实现后发优势提供支撑。

研究简介重氮化合物作为高能化合物具有热不稳定性和爆炸性，大部分在常温环境即可自发性分解放热放气。目前工业规模的重氮化生产多选用半间歇的加料方式和大功率的低温冷却设备来控制体系传热。高能耗给企业的发展带来阻碍。 邻氨基苯甲酸甲酯（MA）的重氮盐作为一种典型的重氮化合物被广泛应用于精细化工、制药工程等领域。现阶段工业生产中邻氨基苯甲酸甲酯（MA）重氮盐的合成多选用盐酸体系，合成路线如图 1 所示。图1. MA重氮盐合成方程式但半间歇生产工艺存在以下问题：MA 具有胺和酯的双重性质，难溶于酸且长时间在高浓度酸性体系中会发生一定程度的水解。因此需选用逆法重氮化的合成方式，将 MA 与亚硝酸钠溶液混合打浆后滴加到酸中，物料相态的非均一性使得传质困难，而且加料过程中物料配比的精准性难以被控制。间歇反应釜传质传热效率低，单位体积换热面积小，致使较大规模生产仍需要较长反应时间，重氮组分的长时间停留导致平行副反应发生，同时也增加了潜在热失控风险。多起因重氮化合物导致事故被相继报道。在这种形势下，寻找一种更稳定、高效、安全的方案来解决反应中能耗高、效率低、三废多是十分必要和迫切的。近年来，连续流化学技术发展迅速，微通道反应器作为一种新型反应器，在降低能源消耗、提高传质和传热、抑制平行副反应和提高反应体系安全性等方面具有独特优势，能够处理多种危险工艺。微通道连续流技术在重氮化合物的合成过程中有着成功的案例，并且有着巨大的经济效益。本文将为您介绍来自青岛科技大学王犇博士等发表在《化工进展》的研究成果：“微反应器内邻氨基苯甲酸甲酯的连续重氮化工艺”。小编将详细为您解读项目组如何应用康宁G1微通道反应器技术优势成功开发出连续流工艺，有效解决传统半间歇工艺的安全隐患并提高收率的。研究过程康宁微反应器成功开发邻氨基苯甲酸甲酯的连续重氮化工艺研究者选用康宁G1反应器进行工艺实验，反应装置如图2所示。图2. 微通道连续流重氮化反应的实验装置康宁反应器的模块化设计给工艺开发带来便利。根据反应的要求，可以设置预冷和预热模块，可以分步输入反应物料，可以增加淬灭模块，在整个反应过程中，还可以设置不同的温区。一、反应条件优化研究者以MA重氮盐的收率为考察指标，研究了半间歇及连续流工艺物料比、反应温度、停留时间和流速对结果的影响。1. 物料比对反应的影响1.1亚硝酸钠摩尔配比对反应的影响半间歇条件下，MA与亚硝酸钠摩尔比需要比理论值高出30 %。而且在加料过程中物料配比很难做到精准控制，亚硝酸钠过高使得副反应增加、收率降低。在微通道连续流工艺中，MA和亚硝酸钠溶液分别由计量泵泵入预混模块，对物料初始混合的强化使反应过程平稳，精准的物料配比减少副反应的发生。如图：当MA与亚硝酸钠摩尔比为1：1.1时，重氮化收率就达到了90.3 %，高于半间歇工艺的81.3%。图3. MA与亚硝酸钠摩尔配比对重氮化收率的影响1.2 盐酸摩尔配比对反应的影响理论MA与盐酸的摩尔配比应为1∶2，由于重氮反应体系需保持一定的酸度以抑制副反应和维持重氮盐组分的稳定性，故盐酸的实际用量要高于理论值。半间歇工艺中，当MA与盐酸的摩尔配比为1∶3时，重氮化收率达到峰值。需要注意的是在半间歇合成过程中反应液中有明显焦油状物质的生成，且盐酸摩尔用量越低该物质的量越多。微通道连续流工艺中，MA与盐酸的摩尔配比为1∶2.6时反应收率就到达峰值趋于平稳，而且反应液颜色正常，未观察到焦油状物质的生成。这一趋势得益于微通道反应器是平推流反应器，无反混而且反应时间短、反应持液量小的特性。生成的重氮组分能被及时的移出，进入后续反应，不需要大量的酸来抑制平行副反应。图4. MA与盐酸摩尔配比对重氮化收率的影响2. 反应温度的影响在半间歇工艺中，15 ℃时重氮化收率达到峰值80.4 %。值得注意的是，在大于25 ℃的半间歇实验中均出现了阶段性大幅超温现象，导致重氮化收率大幅下降并伴随大量焦油状物质生成。间歇反应釜的固有特性和加料方式决定了反应体系局部温度过高产生“热点”现象，反应釜内热量累积易引发重氮组分的二次分解放热导致反应失控。在微通道合成过程中，重氮化反应可以在高的反应温度、短的停留时间条件下获取较高的重氮化收率。故当反应温度为35 ℃，MA重氮盐的收率可达90.3 %。图5. 反应温度对重氮化收率的影响3. 停留时间对反应的影响康宁微通道模块“心形结构”强化了混合，停留时间为40s时重氮化收率趋于平稳，相比半间歇工艺极大缩短反应时间。图6. 停留时间对重氮化收率的影响4. 流速对反应的影响在微通道反应器中，流速是影响混合和传质效果的重要因素。保持反应停留时间不变，康宁反应器可以通过改变反应模块串联数量调节反应体系流量。作者考察了流速对重氮化收率的影响，结果如图7所示。当反应体系流量大于51g/min时，重氮化收率趋于稳定，表明此时反应体系已经达到良好混合状态图7. 流速对重氮化收率的影响综上微通道连续流工艺最佳合成条件为：n（MA）∶n（亚硝酸钠）∶n（盐酸）=1∶1.15∶2.67，反应温度为34.62 ℃，停留时间为45.07 s，此条件下MA 重氮盐收率为92.14 %。而半间歇工艺最佳合成条件为：n（MA）∶n（亚硝酸钠）∶n（盐酸）=1∶1.35∶3.11，反应温度为16.73 ℃，停留时间为16.34 min，此条件下 MA 重氮盐收率为81.35 %。二、长期运行实验及工业放大可行性探讨作者在单因素实验的基础上，采用 Box-Behnken Design（BBD）中心组合原理构建响应面模型，在优化所得的最佳工艺条件下，对 MA 连续重氮化工艺长期运行的可行性进行初步验证。在连续20小时的运行过程中，反应体系保持稳定，未出现局部沉淀、通道堵塞等异常现象。以2小时为周期进行取样分析，MA重氮盐收率均稳定在92 % ± 0.3 %，表明该工艺具有可放大性，适合于工业化生产应用。尽管国产微反应器都显示了从小试工艺到生产的放大效应。但康宁微反应器的所有工业化应用都验证了康宁微反应器的“无缝放大”。康宁反应器的无缝放大，避免了传统半间歇工艺需要通过“小试-中试-生产”逐级尺寸放大，为企业节约时间成本和原材料成本，可以快速应对市场需求。结果讨论研究者成功开发了微通道反应器内重氮化反应制备MA重氮盐的连续流工艺。与传统半间歇合成工艺相比，降低了工艺危险性、提高了产品收率和生产效率。相比于半间歇合成工艺，连续流合成工艺大幅降低了副反应的发生，使反应过程更加可控，同时减少三废。微通道连续流技术有效解决了MA半间歇重氮化工艺对温度的高敏感性以及低温的依赖性，降低能耗。该工艺可作为一种本质安全化的生产方式，具有良好的工业应用前景，有望为类似MA重氮盐的其他危险物质的合成提供一条有效的解决方案。参考文献:化工进展. 2021,40(10)

中国上海，2013年3月27日，康宁公司微通道反应器(Corning Advanced-Flow™ Reactors –AFR)技术进入中国市场两年多来，受到国内医药化工和精细化工领域的广泛关注和喜爱。3月27日在这春意盎然的季节，康宁公司在上海迎来了第三届康宁反应器技术客户交流年会。七十多家研发和生产企业，一百五十多名代表齐聚一堂，聆听该领域专家的精辟演讲和部分用户代表的精彩的经验交流。　　康宁高通量-微通道连续流反应器技术是康宁公司十多年技术创新的一个重要成果。意在打造高效、清洁、安全的连续流化学合成的全新技术平台。其独特的反应器功能模块的专利设计，卓越的传质和传热性能以及优异的耐腐蚀性使得多种化学反应能够在几秒钟到几分钟时间内顺利完成 。康宁的微通道反应器系列确保用户实现从实验室研发到大规模量产的无缝对接， 彻底解决了传统反应器化工研发到生产的放大问题。AFR反应器模块非常低的反应物持液量消除了传统反应放大生产中大量反应物囤积的安全隐患。不管是作为实验室的工艺开发平台技术，还是用作多用途化学品规模化生产，都使得该反应器生产更安全并易于操作。康宁反应器独特的模块化组合设计，使得反应器构架更加灵活地满足多种化学工艺的要求。康宁提供的从透明的特种耐压玻璃到特种碳硅陶瓷系列反应器产品，实现了工艺研发高度可视性和规模生产的可靠的完美结合。今天康宁反应器在欧美地区和亚太地区，不但用于医药化工中间体的研发和生产，而且也备受精细化工和特种化学品研发和生产行业的青睐。　　康宁公司大中华区总裁兼总经理李放先生首先欢迎到会者参加这一年度盛会， 并借此机会和大家分享了康宁五大产业(显示技术、光纤光缆、特种材料、环境科技、生命科学)在大中华区近年来所取得的喜人成果。李放强调“康宁微通道反应器技术前年落户中国，致力于帮助国内化工企业完成工艺技术装备的升级，实现‘高效、清洁、安全’的医化和精细化工十二五目标”。美国康宁公司高级副总裁，负责全球研发的Calabrase博士给与会者介绍了康宁160多年的创新文化和重大创新成果。他强调康宁高通量-微通道反应器是康宁10年来持续研发投入的成果之一。康宁反应器技术全球业务总监姜毅博士感谢所有到会者，特别感谢国内一批“敢吃螃蟹”技术引领企业。 正是由于他们的勇敢和睿智以及对新技术不倦的追求和努力， 康宁微通道反应器应用技术短时间内在国内才得以快速成长。在过去的18个月，康宁已经成功完成了从G1(每年80吨通量)工艺开发到G3(每年1000吨通量)和G4 (每年2000吨通量) 的工业化示范的重要里程。　　中科院过程所(北京)的杨超教授在专家报告中阐述了多相化学反应中过程强化的重要性以及微通道反应器的潜在优势。杨教授说：“目前很多化学反应，特别是非均相反应体系，由于传统反应器传质-传热效率低， 造成反应时间长，选择性差， 安全隐患多。微通道反应器高效的传质和传热效率，以及超高的非均相相接触面积，使得人们不再担心反应的放热效应，反应得以在短时间内高效安全地完成。”　　早年执教于中国科技大学化学系，现为浙江普洛医药高级顾问的刘志滨教授带着他多年教学、研发和工业化生产的丰富经验和实际体会，以及对国内有机合成技术提升的迫切愿望，极力推进高效的微通道反应技术。当他亲眼见证了这项新技术从实验室研发到1000吨规模放大-无放大效应的全过程后，刘教授感慨地说：“这是一项给化学合成带来革命的新技术，是摆脱这么多年一直困恼传统精细化工产业合成技术提升的一个有效方案。从研发到生产的无放大效应会大大加快我们国家从研发到成果产业化的步伐和效益。”　　来自康宁法国的康宁反应器技术全球首席工程师Guidat Roland 先生汇报了欧洲微通道反应器技术的发展和应用现状。欧洲一直在领导微通道反应器技术开发和应用。Guidat先生提醒到会者务必做好接受这一新技术的准备。部分欧洲公司也很关心中国化学品定制加工企业对此技术的衔接，因为用连续流微通道反应器开发的越来越多的实验室工艺需要在连续流微通道反应器生产平台上得以实施。尽早掌控这一新技术生产平台无疑增强订单竞争力。　　部分康宁反应器用户也交流了他们在过去一年里应用康宁反应器所取得的喜人成果和经验。中石化南化集团研究院黄伟所长汇报了他们在去年成功开发AFR氯苯硝化工艺基础上，又在特种橡胶助剂AFR工艺开发所取得的喜人进展。北京乐威医药集团谷杰博士介绍了他们继去年成功开发年产30吨医药中间体GMP生产工艺后，又继续引进康宁AFR实验室反应器平台，在欧美推广连续流合成工艺开发服务，受到客户欢迎。其它用户也交流了他们的体会和经验。　　5家康宁反应器的系统设备(泵，温控)国内和国际配套厂商也参加了此次交流会。配套设备供应商不但在大会上详细介绍了他们的产品，同时也现场回答了用户和潜在客户的技术和使用问题，解决了客户的后顾之忧。　　关于康宁公司　　康宁公司(www.corning.com) 是特殊玻璃和陶瓷材料的全球领导厂商。凭借着160多年在材料科学和制程工艺领域的知识，康宁创造并生产出了众多关键组成部分，这些组成部分被用于高科技消费电子、移动排放控制、通信和生命科学领域。我们的产品包括用于LCD电视、电脑显示器和笔记本电脑的玻璃基板 用于移动排放控制系统的陶瓷载体和过滤器 用于通信网络的光纤、光缆、以及硬件和设备 用于药物开发的光学生物传感器 以及用于其它一些行业，例如半导体、航空航天、国防、天文学和计量学的先进的光学和特殊材料解决方案。　　关于康宁中国　　康宁积极参与中国的发展已有30多年，以其专业人才及本土知识开发并应用突破性的技术从而改善了人们的生活。今天，康宁在中国的投资与该地区新兴市场的趋势紧密结合，在大中华区的总投资额已达30亿美金，员工总人数超过5，000人。 请访问www.corning.com.cn,了解更多关于康宁中国的信息。　　关于康宁反应器技术在大中华地区推广　　康宁正在大中华地区努力帮助众多医药化工和精细化工企业以及相关科研院所进行微通道连续流反应工艺的技术可行性认证，并且帮助企业迅速培训微通道反应的技术人员，支持他们进行连续流工艺优化,和工业化示范试验。让更多人见证这一新技术的成效，尽快享受这一新技术给企业清洁安全高效生产和社会效益所带来的回报。　　如果您想了解康宁反应器技术以及康宁反应器在研发和生产中的应用实例，请访问康宁公司相关网页www.corning.com/reactors 如果您想和康宁反应器技术人员探讨有关工艺的技术可行性，请与我们联系 0519-8118391或通过邮件 reactor.asia@corning.com 康宁将竭诚为您服务。

上一期跟大家分享了有关理论塔板数的定义和影响理论塔板数的因素，今天小编和大家继续分享，如何来优化理论塔板数。先回顾下和理论塔板数相关的范德姆特方程：H表示理论塔板高度，v表示流动相的流速，A表示涡流扩散项，B/v表示纵向扩散项，C*v表示传质阻力项。而N=（1/H）L，L是色谱柱的柱长。 如何优化理论塔板数？ 01色谱柱条件对分离的影响调整选择性以优化色谱峰之间的间距和zui大化样品的分离度之后，分离效果一般可令人满意。然而，通过改变色谱柱的条件（柱长、流速、粒径）也有可能进一步改善分离的效果，从而改变色谱柱的理论塔板数。请注意，在等度洗脱的实验里，如果仅仅改动色谱柱条件，那么相对保留行为和色谱柱之间相对间距（保留因子k和选择性α的值）会保持不变；因此，不会破坏之前通过改变α而获得的色谱峰间距的优化结果。N值的增加会引起分离度的提高，通常也意味着分离时间更长。相反，N值减小可以让实验时间缩短—— 在优化选择性之后，当分离度Rs2时，有益于实验本身。如果其他因素相同，N就应该和柱长成正比，通常来说当填充颗粒的粒径减小或流动相流速减小N值都会增加。当k值变化时，实验时间和t0成正比，而t0与L/v成正比。因此，实验时间会随着柱长的增加而同比增加，或者随流动相流速的减小而同比增加。同样地，压力P会随着柱长或者流速的增加，或者填充颗粒粒径的减小而增加。所以，当改变色谱柱条件来改善分离效果时，我们需要平衡好实验时间、分离度和系统的压力。还有就是，如果改变色谱柱条件是为了提高分离度或者加快实验速度，建议不要改变键合相，这是为了避免柱子选择性出现变化。02快速HPLC假设我们可以获得合适的仪器设备和zui佳的柱子条件，分离时间取决于zui后一个峰的k值和分离度zui低的色谱峰对（“关键”）的α值。一旦“zui佳”的k值和α值确定后（选择性的优化），分离度和分离时间就由N值决定了。有助于实现快速分离的条件包括较小的填充颗粒，较短的柱子和较高的流动相流速。进一步缩短分离时间（要保证N值不能被减少）可以通过下面一个或多个办法来实现：● 超高压；● 更高的温度；● 特殊设计的填充颗粒。高压操作UHPLC可用于获得更好的分离度或者缩短实验操作时间。需要注意的是，当柱压超过34MPa的时候，某些之前认为的关系开始明显不再成立。流动相的黏度随着柱压的增加而增大，因此压力再也无法随着流速的增加而同比增加。k值和α值也取决于系统压力，因此就和柱子的条件相关；这种情况在系统压力比较低时就不明显。zui后需要注意的是，当液体流经一根填充的柱子时会产生热量，这个热量和贯穿整个柱子的压力成正比。柱子里发生温度改变可能会对峰形和理论塔板数产生负面的影响，以及进一步改变k值和α值。高温实验操作温度越高，N值也会相应增加。升高温度的同时会导致流动相黏度降低和溶质分子的扩散系数Dm增加。提高温度，在理论上可以用来缩短实验时间而同时保持N值不变，或者增加N值而保持实验时间不变。高温操作的优势也会被一些相应的劣势所抵消。所以zui佳温度，通常是N zui大值和α zui大值间的妥协。特殊设计的颗粒除了通常使用的全多孔颗粒之外，还有其它类型的柱子：薄壳型（pellicular）或者核壳型（表面多孔）颗粒填充的柱子和整体柱。关于这些柱子，我们在其它推文中也有介绍。核壳色谱柱填料结构薄壳型和核壳型颗粒对于大分子的分离具有特别优势，对范德姆特方程方程中，传质阻力项Cv的贡献减少了。薄壳型的色谱柱是以一层薄的多孔填料涂覆在实心的硅胶柱上构成的，因此很容易发生超载，这使得它的使用局限在一些很小的样品上（也就是进样量必须要很小）。核壳型柱子的多孔填料层比薄壳型柱子的厚，这使得它们能够承载几乎和全多孔柱一样多的样品量。在其它实验条件都相同的情况下，整体柱比颗粒柱更加具有渗透性，这就允许应用更高的流速，并且也能实现快速分离。

在露点仪的设计中要着重考虑直接影响结露过程热质交换的各种因素，这个原则同样适用于自动化程度不太高的露点仪器操作条件的选择。这里主要讨论镜面降温速度和样气流速问题。1、被测气体的温度通常都是室温。　　因此当气流通过露点室时必然要影响体系的传热和传质过程。当其它条件固定时，加大流速将有利于气流和镜面之间的传质。非凡是在进行低霜点测量时，流速应适当提高，以加快露层形成速度，但是流速不能太大，否则会造成过热问题。这对制冷功率比较小的热电制冷露点仪尤为明显。流速太大还会导致露点室压力降低而流速的改变又将影响体系的热平衡。所以在露点测量中选择适当的流速是必要的，流速的选择应视制冷方法和露点室的结构而定。一般的流速范围在0.4~0.7L﹒min-1之间。为了减小传热的影响，可考虑在被测气体进入露点室之前进行预冷处理。2、在露点测量中镜面降温速度的控制是一个重要问题。　　对于自动光电露点仪是由设计决定的，而对于手控制冷量的露点仪则是操作中的问题。因为冷源的冷却点、测温点和镜面间的热传导有一个过程并存在一定的温度梯度。所以热惯性将影响结露(霜)的过程和速度，给测量结果带来误差。这种情况又随使用的测温元件不同而异，例如由于结构关系，铂电阻感温元件的测量点与镜面之间的温度梯度比较大，热传导速度也比较慢，从而使测暖和结露不能同步进行。而且导致露层的厚度无法控制。这对目视检露来说将产生负误差。点焊机3、另一个问题是降温速度太快可能造成“过冷”。　　我们知道，在一定条件下，水汽达到饱和状态时，液相仍然不出现，或者水在零度以下时仍不结冰，这种现象称为过饱和或“过冷”。对于结露(或霜)过程来说，这种现象往往是由于被测气体和镜面非常干净，乃至缺少足够数量的凝聚核心而引起的。Suomi在实验中发现，假如一个高度抛光的镜面并且其干净程度合乎化学要求，则露的形成温度要比真实的露点温度低几度。过冷现象是短暂的，共时间长短和露点或霜点温度有关。这种现象可以通过显微镜观察出来。解决的办法之一是重复加热和冷却镜面的操作，直到这种现象消除为止。另一个解决办法是直接利用过冷水的水汽压数据。并且这样作恰恰与气象系统低于零度时的相对湿度定义相吻合。露点仪是能直接测出露点温度的仪器。使一个镜面处在样品湿空气中降温，直到镜面上隐现露滴（或冰晶）的瞬间，测出镜面平均温度，即为露（霜）点温度。使用时必须使吸入样本空气的管道保持清洁，否则管道内的杂质将吸收或放出水分造成测量误差。露点仪的日常维护及使用注意事项：1、测量仪应放置在安全位置,放止摔坏。避免剧烈震动。2、勿测有腐蚀性的气体。3、探头使用一定时间应清洗并校验,校验期间隔为一年。到需要校验时,与厂商联系。4、调节气体流量时,控制针型阀应慢慢打开,使流量指示在0.5-0.6升/分钟。如果流量超过1升/分钟,液晶上流量显示已超限的提示,这时应减小流量到规定值。(流量过大将损坏电子流量传感器)。5、露点仪使用一天(使用电池)后,应及时充电,充电时只需将电源线接入220v插座,无需打开电源开关,仪器将自动充电,充电时间一般为5个小时以上。锂电池露点仪使用注意事项1、使用寿命：生产锂电时，在注电解液的过程中，电解液中含有LiPF6，遇到水分时会产生类似氟化氢(HF)的气体，这种腐蚀性气体会使大部分的露点仪探头产生腐蚀和精度上发生飘移，会大大的减低露点仪的寿命。2、准确度：电池生产中，手操箱或干燥房的露点湿度值的变化，取决于：干燥设备的是否正常运行，操作箱在送料和取料过程，干燥房工人的多少和进出的频繁度等有关系，因为某些露点仪反应灵敏度不够快，给质量管理带来不少麻烦。3、保养：露点仪在手操箱和干燥房的安装位置很重要，因为锂电池的生产中会产生腐蚀性的气体会直接影响露点仪的寿命和精度。

助力微化工反应技术豪迈向前 Sanotac精确流体输送解决方案 目前微化工技术已经走到了大规模工业化的前沿，正在成为解决当前困扰化工行业发展诸多难题与实现智能制造的重要手段与途径。随着学术界与产业合作的加强，微化工技术的产业化推广蓄势待发，全面产业化曙光已经显现。这是6月6日在山东青岛召开的微化工反应技术与智能制造产业化推进会上传递出的信息。　　会议由中国化工学会橡塑产品绿色制造专业委员会主办，中国化工报社等协办，150多位代表出席会议。 华东理工大学原副校长涂善东认为：“目前微化工机械技术全面产业化的曙光已经显现，迫切需要勇于创新的企业家的介入与支持。过去10年里，微化学机械系统的研究取得了长足的进步，相关文献呈指数级增长，在化学领域涵盖了分析化学、物理化学、应用化学和电化学等领域。同时，微化工机械技术也已在化工、生物、动力等工程领域获得成功的示范，为大规模工业化奠定了基础。”　　青岛科技大学校长马连湘介绍，近年来青岛科技大学也开展了微化工技术研发和攻关，设计制造了一系列微通道反应器并实现了产业化生产，在自主研发的微通道反应设备完成上百种反应的实验，实现了多个化工产品的工业化生产，为传统化工产业向绿色智能转型提供支撑。　　北京化工大学教授张立群表示，化工领域的原始技术创新越来越重要，而原始技术创新的关键在于学科交叉和基础研究，微化工领域众的科研成果如何在企业中转化成生产力，还需要产学研各方深入地沟通与交流。 清华大学化工系副教授 ，王凯说， 化学合成工业目前面临着诸多挑战，在生产出人类所需要的化学品的同时也会产生大量的废弃物，处理不好会给环境带来污染。如何实现化学品生产的绿色、安全、高效，关系到国民经济的健康发展和人类生存环境的改善。 事实上，目前通过微化工技术的应用，完全有可能对复杂化学反应进行有效的控制，实现高效、安全、清洁生产，减少副反应的发生，减少“三废”排放，其主要的途径就是提高反应装置的反应性能。微化工系统具有混合速率快、传质系数高、停留时间短、生产效率高以及过程安全、易于控制、放大效应小、产业化风险低等特征。如下是主要嘉宾的演讲主题：涂善东副校长,华东理工大学,化工生物与热动力微系统研究进展 王凯副教授,清华大学,微反应高效化学合成 尧超群副研究员,中科院大连化物所,微化学工程技术研究进展--从实验室到工业应用 刘全,微反应技术在精细化学品生产中的应用进展 周政教授,南京大学,微界面传质强化反应器的研发与应用 唐炳涛教授，大连理工大学，国内外偶氮染料连续化合成技术 朱宁教授，南京工业大学，连续流开环聚合与铜介导活性自由基聚合 伍辛军主任，康宁（上海）管理有限公司，化工工业4.0必备神器：微通道反应技术 禹志宏董事长，贵州微化科技有限公司，MCT微反应技术的应用 赵文超研究生，山东斯递尔化工科技有限公司，微通道反应技术用于防老剂RD的合成 周帼彦教授，华东理工大学，微通道技术在空间站回热器中的应用 曾志煜高工，长岭炼化有限公司，FITS加氢技术的开发与应用 李红林经理，翁福集团化工公司，磷化工产业中微化工技术实践与展望 上海三为科学Sanotac与山东豪迈化工作为战略合作伙伴关系，会议期间，由豪迈化工展示了从我公司购买的微化工反应专用平流泵，柱塞泵，豪迈化工展示了微通道反应器。 三为科学作为化工流体输送解决方案的领导者 ，流体输送设备专供应商 ，豪迈化工作为开拓流动化学新纪元，解决化学反应问题的行业专家，专注于流体技术与精密加工技术，强强联合，引起了与会嘉宾的极大热情和兴趣，展台前人流围的水泄不通。正是助力微化工反应技术豪迈向前 ，Sanotac精确流体输送解决方案。 另外，在2017年6月20-22日，于上海新国际博览中心N1馆隆重举办的“2017世界生化、分析仪器与实验室装备中国展”（LABWorld China 2017）上，有我们公司的展台，N1C82 三为科学欢迎您的到来。 同时，在如下展位，也有我们的设备的身影。豪迈化工，N4F02 大连微凯，N1E78； 福路威，N4C21a。 不忘初心，铸就化工反应精确输送平流泵，输液泵，液相色谱，中压制备产品新传奇！ 我们相信客户的满意，市场的认可，业界的肯定，是我们不断前行的动力。 感谢客户们一直以来的大力支持，让我们成为化工流体输送解决方案的领导者，化工反应装置专用平流泵配套服务商! 我们不生产微反应器，我们只是化工流体的搬运工! 产品销售不是结束，而是我们服务的开始， 良好的售后服务口碑才是我们得以不断持续发展的动力！化工同行，聚青岛，海阔天空。 抬望眼，行业大咖，科研大牛，微化工反应技术，相逢总嫌酒杯浅。 莫等闲，学习微化工，展宏图。微反路，尘心染，千种情，自不言。 笑谈化工圈，谁在期间。初心路，万水千山求索。融入化工眼界宽，追寻梦想再扬帆。 把梦圆，待来年相聚，再言欢。

近日，中科院大连化物所催化基础国家重点实验室微纳米反应器与反应工程学创新特区研究组(05T7组)刘健研究员团队和澳大利亚悉尼科技大学黄振国教授合作，在B,N@C纳米反应器的电化学氧还原研究方面取得新进展，通过平衡传质特性与活性位点暴露情况，有效提升催化剂电催化氧还原性能，为优化催化剂的结构提供了新思路。传质在催化过程中至关重要，特别是在涉及气体的电催化反应中。目前，大多数研究致力于提高活性位点的本证活性及数量，但对电催化传质过程的研究还较少。由于气/液/固三相界面的复杂性，人们对电催化剂构效关系的理解非常有限，而且也缺乏合适的材料研究平台。本工作中，合作团队通过主客体化学与限域刻蚀相结合的方法，制备了一系列活性点位相似但孔隙结构不同的催化剂，证明了传质强化的重要性。在氧还原反应测试中，具有丰富微孔、介孔和大孔的B,N@C纳米反应器表现出最高的催化活性。实验结果和有限元计算结果表明，与微孔和大孔结构相比，这种分级三模态多孔结构增强了传质和活性位点的可及性，从而提高了电催化氧还原的活性及反应速率。刘健团队近年来在MOF衍生微纳米反应器的构筑及可持续催化应用方面进行了深入系统的研究(Angew. Chem. Int. Ed.，2016；Adv. Funct. Mater.，2018；Advanced Science，2019；National Science Review，2020；Nat. Commun.，2020)。相关工作以“Balancing Mass Transfer and Active Sites to Improve Electrocatalytic Oxygen Reduction by B,N Codoped C Nanoreactors”为题，于近日发表在《纳米通讯》(Nano Letters)上，并选为前封面文章。该工作的第一作者是大连化物所05T7组联合培养博士研究生王雪飞。上述工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市科委科技基金、澳大利亚研究委员会Future Fellow、中国留学基金等项目的资助。

著名的化学工程科学家和教育家、中国科学院院士、清华大学教授汪家鼎先生，于2009年7月30日19时35分在北京逝世，享年90岁。　　清华大学汪家鼎先生治丧办公室定于8月5日(星期三)上午9:30在八宝山殡仪馆竹厅举行遗体告别仪式。治丧办公室联系电话：010-62782243，010-62784590；传真：010-62770304。　　汪家鼎(1919.10.18-2009.7.30)，重庆人，化学工程学家，教育家，中国科学院院士。1941年毕业于西南联合大学化学工程系。1945年获美国麻省理工学院硕士学位。清华大学教授。早年研究流态化技术。50年代以后主要从事核化学化工与工艺的研究与开发。所修正的液-液萃取脉冲筛板塔中两相流动特性的关联式，对脉冲筛板萃取柱的设计有重要作用。在液-液萃取设备的设计放大方面进行过系统研究，如液-液萃取转盘塔的特性及设计方法、将时间域最小二乘拟合法用于萃取柱中轴向混合系数的计算、由稳态浓度剖面和动态响应计算萃取柱中轴向混合系数和“真实”传质单元高度的方法等。汪家鼎先生是我国核化工技术奠基人之一，化学工程专业教育的发起人之一。1980年当选为中国科学院院士(学部委员)。汪家鼎院士因突发脑梗塞医治无效于2009年7月30日19时35分在北医三院不幸逝世，享年90岁。更多阅读百度百科：汪家鼎 清华大学：汪家鼎