2022年全國科技工作者日座談會(huì)，北京航空航天大學(xué)研究生院常務(wù)副院長趙巍勝說：依賴進(jìn)口科學(xué)儀器就是空中建樓閣，他特別提出大力推進(jìn)科學(xué)儀器自主可控，實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)的建議。趙巍勝副院長倡議：把國產(chǎn)設(shè)備使用率作為申請(qǐng)國家項(xiàng)目的一個(gè)核心申請(qǐng)指標(biāo)。因?yàn)?，今天我們依賴進(jìn)口設(shè)備其實(shí)就是在空中建樓閣，隨時(shí)都可能坍塌。他建議，以全社會(huì)力量推進(jìn)國產(chǎn)科研儀器的使用。

趙巍勝指出，要明確創(chuàng)新爭(zhēng)先路徑，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，實(shí)現(xiàn)原始創(chuàng)新突破；大力推進(jìn)科學(xué)儀器自主可控，實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)；加強(qiáng)國際合作，與國際科技友軍互惠互贏。

為此實(shí)驗(yàn)貓將分多期推薦重大科研基礎(chǔ)設(shè)施和大型科研儀器國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái) 中高端國產(chǎn)儀器，本期為第28期，上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司自主研發(fā)的SHP8400PMS過程氣體質(zhì)譜分析儀：

技術(shù)指標(biāo)：

【質(zhì)量范圍】1 - 200 amu

【離子源】電子轟擊離子源

【質(zhì)量分析器】四極桿式

【通道數(shù)】4-32通道可選

【分辨率】1 amu（10%峰高）

【檢測(cè)限】＜10 ppm（法拉第筒）＜1 ppm（電子倍增器）

【最小檢測(cè)分壓】5×10-9 Pa

【最快分析速度】16 ms/amu

產(chǎn)品介紹：

過程氣體質(zhì)譜分析儀，是安裝于現(xiàn)場(chǎng)對(duì)生產(chǎn)地點(diǎn)的氣體利用質(zhì)譜法進(jìn)行定性定量分析的儀器，簡(jiǎn)稱過程質(zhì)譜儀。質(zhì)譜法是利用帶電粒子在磁場(chǎng)或電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，按其質(zhì)量電荷比（m/z）實(shí)現(xiàn)分離分析，測(cè)定離子質(zhì)量及其強(qiáng)度分布的方法。質(zhì)譜法能給出化合物的分子量、元素組成、經(jīng)驗(yàn)式及分子結(jié)構(gòu)等諸多信息，具有定性專屬性強(qiáng)、靈敏度高、檢測(cè)快速等優(yōu)勢(shì)。過程質(zhì)譜儀提供更多的運(yùn)行過程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，為過程分析提供更多有效的信息。在一些流路多、氣體組分復(fù)雜的場(chǎng)合，過程質(zhì)譜儀更是首選的檢測(cè)設(shè)備。近年來，過程質(zhì)譜在如太空、低溫、高熱、輻射、高壓、真空等極端條件下作為科研儀器也開始被大量使用。我國從1985年首先在石化領(lǐng)域開始使用過程質(zhì)譜儀，并逐步擴(kuò)展到其他領(lǐng)域，但基本是完全依賴于進(jìn)口，過程質(zhì)譜儀應(yīng)用領(lǐng)域廣、潛在使用量大，在諸多領(lǐng)域中具有迫切需求。

目前多家公司已基于質(zhì)譜原理在氣體分析測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域展開了研究，推出了商品化的氣體質(zhì)譜儀器，如德國普法（Pfeiffer）、英國艾科特里爾（Extrel）、海德（Hiden）、美國賽默飛（Thermo）、阿美特克（Ametek）等公司。

2009年，上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司針對(duì)生物反應(yīng)器發(fā)酵尾氣監(jiān)測(cè)的應(yīng)用需求，開展了過程質(zhì)譜儀及配套在線前處理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析軟件的開發(fā)，研制成功國產(chǎn)第一臺(tái)商品化的過程質(zhì)譜儀器——SHP8400PMS過程氣體質(zhì)譜分析儀。相關(guān)研究獲得上海市科學(xué)創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃科學(xué)儀器項(xiàng)目--工業(yè)質(zhì)譜工程化研究及應(yīng)用等項(xiàng)目支持。

SHP8400PMS過程氣體質(zhì)譜分析儀的創(chuàng)新點(diǎn)有幾下幾點(diǎn)：

（1）多通道氣體組分實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析，最高可達(dá)32通道；

（2）具有前處理、質(zhì)譜分析、算法和軟件的全套系統(tǒng)解決方案；

（3）針對(duì)不同現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境具有高穩(wěn)定性，3-6個(gè)月的標(biāo)定間隔，可實(shí)現(xiàn)長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行；

（4）通過氣體全組分分析監(jiān)測(cè)各種參數(shù)，例如發(fā)酵應(yīng)用中，可自動(dòng)生成攝氧率（OUR）、二氧化碳釋放率（CER）、呼吸商（RQ）等數(shù)據(jù)和曲線。

（5）自動(dòng)化程度高，提供無人值守，一鍵開啟功能。

SHP8400PMS過程氣體質(zhì)譜分析儀針對(duì)實(shí)際應(yīng)用需求進(jìn)行了優(yōu)化和穩(wěn)定性提升，實(shí)現(xiàn)了在生物發(fā)酵、催化、化工和新能源領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，尤其是在發(fā)酵行業(yè)，該成果已經(jīng)推廣到國內(nèi)上百家發(fā)酵生產(chǎn)廠家，成為生產(chǎn)精細(xì)控制的關(guān)鍵在線監(jiān)控設(shè)備，提升了產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量，為企業(yè)創(chuàng)造了巨大經(jīng)濟(jì)效益。目前該儀器在發(fā)酵行業(yè)中已經(jīng)占據(jù)了85%以上的國內(nèi)市場(chǎng)份額，并且已經(jīng)銷售到埃及、俄羅斯等海外國家。在新能源領(lǐng)域，公司與多家新能源汽車企業(yè)和燃料電池研究單位合作，SHP8400PMS過程氣體質(zhì)譜分析儀在該方向的應(yīng)用中取得了突破，構(gòu)建了一種燃料電池陽極尾氣質(zhì)譜檢測(cè)系統(tǒng)，未來應(yīng)用前景將更加廣闊。

應(yīng)用案例：

（1）安琪酵母集團(tuán)公司多個(gè)子公司利用SHP8400PMS過程氣體質(zhì)譜分析儀開展對(duì)各生產(chǎn)車間發(fā)酵罐尾氣的精確分析。

（2）同濟(jì)大學(xué)新能源汽車工程研究中心將SHP8400PMS過程氣體質(zhì)譜分析儀應(yīng)用于氫燃料電池陽極尾氣分析檢測(cè)。

（3）中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所利用SHP8400PMS過程氣體質(zhì)譜分析儀開展煤制乙二醇的研究。

發(fā)表論文：

[1] 黎亮, 張嗣良, 莊英萍等. 在線質(zhì)譜儀在工業(yè)發(fā)酵過程優(yōu)化與放大中的應(yīng)用. 分析儀器, 2012(04):103-105.

[2] 史兵兵, 江志東. 低濃度甲烷催化燃燒La_(0.8)Ca_(0.2)FeO_3/MgO蜂窩催化劑.天然氣化工(C1化學(xué)與化工), 2013, 38(03):12-17+22.

[3] Huang QH, Song LY, He H, et al. Effects of SO2 Treatment of Commercial Catalysts on Selective Catalytic Reduction of NOx by NH3. Chem Res Chin Univ, 2016, 32(3):414-417.

[4] Zhang YF, Liu XL, Sun LY, et al. Catalytic cracking of n-hexane over HEU-1 zeolite for selective propylene production: Optimizing the SiO2/Al2O3 ratio by in-situ synthesis. Fuel Processing Technology, 2016, 153:163-172.

[5] Mt A, Xu GA, Rui DA, et al. Insight into the boosted catalytic performance and chlorine resistance of nanosphere-like meso-macroporous CrOx/MnCo3Ox for 1,2-dichloroethane destruction. Applied Catalysis B: Environmental, 2019, 259.

[6] Zhang LM, Gong YJ, Zhai YL, et al. Creation of CuOx/ZSM-5 zeolite complex: healing defect sites and boosting acidic stability and catalytic activity. Catalysis Science & Technology, 2020, 10(15):4981-4989.

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