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催化剂作为化工界芯片般的存在，在能源结构调整、产业转型升级的今天，地位凸显得更为重要，正成为化工企业布局的重要领域。随着能源结构的优化调整、产业的转型升级，不止在石化工业，在一些新兴领域，如新能源，环保等产业，催化剂的应用需求亦在不断攀升。

近日，晶泰科技顺利交付给国内某知名催化剂企业一台催化剂分析前处理工作站，适用于催化剂产品的标准化分析前处理操作流程，目前该设备已落地客户现场并投入使用。

催化剂分析前处理工作站

客户基于内部“某催化剂生产技术创新”的需求，加快实现催化剂制备技术的自动化和智能化，找到了晶泰科技，希望通过结合企业的专业技术和晶泰科技的自动化能力，为催化剂行业的发展和进步注入更多新的活力和动力。

客户需求

客户在进行某催化剂分析前处理时，有以下需求需要解决：

• 希望通过自动化实验，实现实验操作的标准化和实验数据的均一化；

• 打通催化剂的分析前处理及分析检测的全流程自动化，形成行业业标准。

自动化解决方案

晶泰科技研发的催化剂分析前处理工作站，可自动完成低浓度酸性液体试剂投料、加热振荡混合、分层液体取样等操作。适用于催化剂产品的标准化分析前处理操作流程。机器人精准控制，操作标准化，避免人为错误，提升实验通量，提高产品分析效率。

软件系统直观易用：支持直接创建、调用模板等方式设计流程方法，实验数据实时采集，全流程可追溯。

自动开关盖：开关盖模块支持试剂瓶、反应瓶和进样瓶等不同尺寸口径。

灵活模块：固/液投料、控温磁力搅拌、分析检测等。

高精度固液投料

-适配不同称量范围固体加粉，称量分辨率 0.1 mg；

-多种溶剂选择，精准控制移液器移液。

视觉分层判断：AI 视觉识别判断液体分层界面，保证精准分离分层液体。

控温振荡

-双温控振荡模块支持同时并行，实现高通量反应；

-温度范围：RT~140°C。

精密加液

-穿刺加液：精准控制移液器穿刺加液，避免液体挥发；

-支持低浓度酸性液体、混标溶剂等多种溶剂。

检测分析制样：气相色谱分析制样，电位滴定分析制样。

开放集成：支持多种第三方设备如气相色谱仪、电位滴定设备等集成到工作站。

近年来，国内很多企业正在加大在高端化、低碳化催化剂领域的布局。政策方面，国家也在鼓励和引导催化剂行业的发展，催化剂的研发与生产正向着产业转型升级和环保法规要求调整。晶泰科技希望通过运用先进的自动化和机器人技术，以提高催化剂的效率和适应性，实现 “技术创新推动”，助力催化剂行业绿色发展！

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催化剂被誉为石化工业的 “芯片”，石化工业领域 90% 的工艺过程都需要使用催化剂，石化工业的发展很大程度上依赖于催化剂的发展。催化剂可以提高石油产品的产率和质量，减少环境污染物的排放。同时，石油催化剂的设计和研发也是一个复杂而关键的工程领域，需要考虑催化剂的稳定性、选择性、反应速率等因素，以充分发挥其催化效果。催化剂的研发需要大量的实验和试错，基于 “双碳” 目标要求，需要关注 “绿色生产” 和 “技术创新推动”、以提高催化剂的效率和适应性，推动行业的发展。

近日，晶泰科技顺利交付给中石化上海石油化工研究院一台催化剂合成工作站，用于一种催化剂的高通量合成，目前该设备已落地客户现场并投入使用。

催化剂合成工作站

晶泰科技接到了中石化上海石油化工研究院想要高通量自动化地合成某种催化剂的需求。该客户此前一直在寻找满意的自动化解决方案，经晶泰的其他客户引荐了解到晶泰科技的 “XmartChem^® 智能合成工作站” 可以自动化完成固液试剂投料、控温控搅拌反应的灵活组合，这和其研发催化剂的合成反应流程基本一致，但是对软件灵活性和设备的耐腐蚀性有极高的要求。

客户需求

客户在进行该催化剂合成研究时，需要面临如下挑战：

• 该催化剂合成工艺流程复杂，实验过程加粉加液频繁，需要在不同的来源容器和目标容器间切换，量程和精度都有不同要求，对硬件稳定性和软件灵活性要求高；

• 实验过程工艺原料种类繁多且浓度高，反应液浆料粘度高，需要充分搅拌混合均匀；

• 反应过程中产生大量酸性物质易腐蚀设备，要打通自动化全流程，具有极大的挑战性。

自动化解决方案

晶泰科技研发的催化剂合成工作站，运用先进的自动化和机器人技术，突破催化剂高通量合成瓶颈，可自动化完成固液投料、高温控制不同搅拌方式下的反应等步骤。解决了客户实验过程遇到的催化剂合成工艺原料种类繁多且浓度高；反应液浆料粘度高，难以搅拌混合均匀；反应过程中产生大量的酸性物质易腐蚀设备等问题，助力催化剂研发合成效率提升。

产品特点

可视化软件系统直观易用

• 轻松访问资源、方法、任务及数据等功能信息

• 直接创建、调用模板实验或 EXCEL 模板批量导入等方式设计流程方法

• 实验数据实时采集，实验流程可追溯

自动化控制多通道溶剂库

• 自动移动到指定工作区域，完成试剂放入、存储和加液操作

• 自动升降顶盖密封溶剂瓶设计，保障多种溶剂安全存储

支持不同量程和精度固液投料

• 30 mL/100 mL 粉桶，适配不同称量范围，称量分辨率 0.1 mg

• 中间进样器设计，自动完成反应釜加热、磁力搅拌状态下固体投料操作

• 液位检测，支持 5 mL/50 mL 移液端高精度移液

多组反应釜并行，提高合成效率

• 多种实验操作，磁力搅拌、机械搅拌和加热浓缩等

• 金属浴加热，支持设置不同反应温度值，温度范围 RT-220 °C

产品交付

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近日，晶泰科技顺利交付给复旦大学化学系麻生明院士团队一台 XmartChem® 智能合成工作站（手套箱工站），用于团队某催化剂的合成筛选研究，目前该设备已落地复旦大学邯郸校区投入使用。

您为什么需要一台自动化合成工作站？

2023 年 5 月，晶泰科技接到了复旦大学麻生明院士团队购买 “自动化高通量合成工作站” 的需求。课题组在进行 “催化反应筛选” 研究时，为了开发机器学习算法，有大量标准化数据的要求，但面临着以下这些问题：

• 人工实验时，不可避免会产生一些人为误差；

• 人工实验结果一致性难保证，数据记录难追溯；

• 项目研究需要在惰性气氛反应条件下，工作流程步骤多反应复杂，想利用自动化方式打通全流程，具有很大的挑战；

• 国外产品价格昂贵且大多不接受指定流程的定制服务，国内产品供应商很少聚焦化学领域。

足够专业，办法总比困难多

晶泰科技自动化团队在了解了麻院士团队使用场景和技术要求后，迅速给出了自动化解决方案，双方多轮沟通后最终确认了执行方案，复旦大学智能合成工作站（手套箱工站）项目正式立项。复旦大学作为晶泰科技 XmartChem^® 智能合成工作站的首个高校客户，我们非常重视此次的合作，因此项目立项后，研发过程中的关键技术参数、功能模块的设置、里程碑节点的顺利推进，我们都会及时和对方确认，让客户放心安心。我们会从客户需求出发，设计满足其需要的功能模块和产品，并基于多年深耕化学自动化领域的经验，提前和客户沟通潜在的风险和实际应用过程中可能出现的问题，综合考虑后提供最优解决方案，让客户深度了解 “产品是什么” “产品能做什么”，避免最后 “货不对版” 的问题发生。

设计优化案例 1：一吸多排避免滴液

产品测试阶段，客户提出在稀释过程中，实现一吸多排的功能，减少转移次数，从而提高时效的优化建议。

针对客户的特定需求，晶泰开发团队迅速开展了市场调研，剖析了市面上移液器一吸多排技术的技术特点和用户实际体验。结果发现现有技术普遍存在 “首尾排液误差大，连续排液时易出现滴液” 的问题。 为了攻克这一技术难题，晶泰开发团队结合实测数据和各类溶剂的沸点、粘度等特性进行分析与讨论，终于成功设计出一版解决方案，该方案不仅实现了一吸多排的功能，而且在每次排液时都能保证精度满足客户需求，解决了滴液现象的发生。该方案实现 48pcs 实验通量的稀释时间从 50min 缩减到 15min 左右，有效提升了实验效率，获得了客户的高度认可。

设计优化案例 2：兼容多规格试剂瓶存放

产品交付过程中，客户提出当前配置的 125ml 溶剂瓶较大，不适合存储高价值/量少的溶剂，希望能够有一些更小的溶剂瓶用于承载该类溶剂。晶泰研发团队在接收到客户需求后，迅速行动，首先仔细检查现有整机的硬件配置，评估是否有扩展的空间，并探讨了软件层面新增溶剂瓶的开发任务。

24 小时内给出解决方案：新增 12pcs 的 8ml 溶剂瓶和 6pcs 的 40ml 溶剂瓶，并对设备进行硬件改造和软件优化，全面满足客户对不同梯度体积溶剂的使用需求；

方案提出后两周内：完成硬件设计和物料采购，以及软件功能的开发，并到达客户现场进行升级改造调试；

方案提出后三周内：升级调试完成，并交付客户使用；

新的方案不仅维持了初始溶剂瓶的数量，还实现了对各种梯度体积溶剂的兼容，有效提升了溶剂的使用效率。客户对新方案表示高度满意，对团队的专业能力和高效响应给予了高度评价。

设计优化案例 3：不同实验磁子选型

客户的测试实验为 Suzuki 偶联反应，该反应涉及了金属催化剂、有机化合物、无机碱、有机溶剂和水。然而，第一轮测试结果却并不理想，各个孔位的产率相差较大，晶泰研发团队分析原因可能如下：

• 碳酸钾遇水结块，影响反应效果；

• 碳酸钾固体包杂了部分底物，导致没有完全反应；

• 反应是非均相的，磁子较小无法使反应体系混合均匀，使得产率均一性较差。

基于上述假设，首先，我们将碳酸钾配置成水溶液。但在加样过程中，可以明显观察到当将碳酸钾溶液注射进反应体系时，有大量白色沉淀析出，因此排除该原因；接着，我们使用了不同规格的磁子来开展反应，最终把各个孔位的产率差值能够控制在 5% 以内。

对于非均相反应，特别是当反应为包含两相溶液、有机物、无机碱、金属催化剂这类复杂的体系时，搅拌是否充分是影响产率的关键因素。新的实验磁子方案，可以让客户实验反应体系混合均匀，催化剂能够充分参与到催化循环中，各个孔位的产率差值从原来的 14% 控制到了 5% 以内，客户欣然接受了新方案。

产品顺利交付

经过几个月的努力，我们的XmartChem® 智能合成工作站（手套箱工站）经过层层考验顺利交付到了客户现场，并在 10 天内完成安装调试培训，得到客户的验收批准！

我们非常高兴复旦大学麻院士团队能够信任晶泰科技，并将这个需求交给晶泰研发团队完成。我们很荣幸能够不辜负这份信任，并成功交付这台 XmartChem^® 智能合成工作站（手套箱工站）。期待 XmartChem^® 在复旦大学开启新的篇章，助力学校师生进行课题研究，为化学研究领域做出贡献！

XmartChem® 智能合成工作站

（手套箱工站）

从内部的化学合成场景出发，晶泰科技建立了高柔性、高容错的阵列式自动化实验室，对化学自动化有深刻理解，设备经过内部大量化学反应验证，可通过专业技术和行业经验解答客户的技术需求并提供支持。

晶泰科技将自动化技术与手套箱有机结合，研发的机器人工作站系列——XmartChem^® 智能合成工作站（手套箱工站），自动完成合成实验中投料、反应、产物稀释、过滤全过程，实现无水无氧操作体系下化学合成实验操作流程自动化，专门为化学人员研发的软件系统 ，直观易用。突破高通量合成筛选的瓶颈，降低操作门槛，提高实验的效率和安全性，增加科学研究产出。

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