破局“小比表”測(cè)試難題：華科大分測(cè)中心攜手國(guó)儀量子，國(guó)產(chǎn)利器 SiCOPE 40 正式上線

更新時(shí)間：2026-03-17 點(diǎn)擊次數(shù)：129

在物理吸附表征領(lǐng)域，比表面積 < 1m²/g的極低比表面積材料（以下簡(jiǎn)稱“小比表樣品"）的精確測(cè)定，始終是學(xué)術(shù)界與工業(yè)界共同面臨的挑戰(zhàn)。近期，國(guó)儀量子研發(fā)團(tuán)隊(duì)協(xié)同華中科技大學(xué)校級(jí)分析測(cè)試中心樣板點(diǎn)，針對(duì)小比表測(cè)試中的等溫線交叉及信號(hào)反饋異常等核心瓶頸開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)。通過(guò)硬件改良與算法創(chuàng)新的雙重驅(qū)動(dòng)，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)此類樣品的高精度表征。目前，相關(guān)技術(shù)方案已通過(guò)驗(yàn)證，國(guó)儀量子 SiCOPE 40 微孔分析儀正式上線開(kāi)放服務(wù)。

功能定位：精準(zhǔn)對(duì)接“高難度"表征需求

作為支撐全校科研創(chuàng)新的重要公共技術(shù)平臺(tái)，華中科技大學(xué)分析測(cè)試中心致力于為材料、能源、化學(xué)及生命科學(xué)等多學(xué)科提供高水準(zhǔn)的精密表征支持。針對(duì)各學(xué)院自主實(shí)驗(yàn)室難以覆蓋的表征盲點(diǎn)，重點(diǎn)服務(wù)以下領(lǐng)域：

極端性質(zhì)表征：針對(duì)信號(hào)反饋極弱的極低比表面積樣品或需使用特殊氣體的復(fù)雜吸附過(guò)程。

長(zhǎng)時(shí)程深度分析：針對(duì)具有復(fù)雜孔道結(jié)構(gòu)、平衡時(shí)間長(zhǎng)的微孔材料，提供高穩(wěn)定性的長(zhǎng)周期測(cè)試環(huán)境。

技術(shù)回溯：小比表測(cè)試中的信號(hào)噪聲挑戰(zhàn)

2025年6月，華中科技大學(xué)分析測(cè)試中心引入國(guó)儀量子 SiCOPE 40 微孔分析儀并進(jìn)入試運(yùn)行階段。在對(duì)材料學(xué)院（如硬碳、生物質(zhì)碳）及能源學(xué)院（如生物炭）提供的初期樣品進(jìn)行測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)樣品質(zhì)量較少且比表面積極低時(shí)，物理吸附過(guò)程易受到環(huán)境擾動(dòng)及系統(tǒng)殘留誤差的影響，表現(xiàn)為等溫線異常下降、吸附量呈負(fù)值或等溫線交叉。

圖注：微弱吸附信號(hào)在系統(tǒng)背景噪聲及溫度漂移干擾下產(chǎn)生的非物理性波動(dòng)

攻堅(jiān)方案：國(guó)產(chǎn)高端分析儀器的技術(shù)演進(jìn)

面對(duì)上述行業(yè)共性難題，國(guó)儀量子研發(fā)團(tuán)隊(duì)與設(shè)備管理團(tuán)隊(duì)深度協(xié)作，通過(guò)多輪樣本實(shí)測(cè)與儀器調(diào)優(yōu)，最終確立了以“空管噪聲剔除"為核心、配合硬件優(yōu)化的綜合解決方案。

1. 空管噪聲剔除算法 (Noise Cancellation Technology)

技術(shù)原理：物理吸附儀的測(cè)試靈敏度受限于電子噪聲、微小熱環(huán)境波動(dòng)及氣密性指紋。本中心采用的空管噪聲剔除技術(shù)，通過(guò)建立高精度的系統(tǒng)背景“噪聲指紋"模型，在實(shí)際采樣過(guò)程中利用差分計(jì)算實(shí)時(shí)扣除環(huán)境干擾項(xiàng)。該算法的應(yīng)用使得儀器能夠從復(fù)雜的背景背景中提取純凈的吸附信號(hào)，實(shí)質(zhì)性提升了極低比表面積測(cè)試的信噪比。

2. 硬件系統(tǒng)優(yōu)化：3/8 英寸低死體積樣品管

優(yōu)化效應(yīng)：通過(guò)將標(biāo)準(zhǔn)樣品管直徑由 1/2英寸縮減至 3/8英寸，系統(tǒng)死體積（Dead Volume）顯著降低了約 40%。根據(jù)物理吸附原理，死體積的減少能有效放大單位壓力變化對(duì)應(yīng)的吸附響應(yīng)，從而在硬件層面保障了對(duì)低吸附量樣品的捕捉能力。

性能驗(yàn)證：確立行業(yè)領(lǐng)先的測(cè)試精度

經(jīng)過(guò)系列優(yōu)化后，對(duì)同類標(biāo)樣及學(xué)術(shù)樣本進(jìn)行了多組對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，SiCOPE 40 在1m²/g以下的量程內(nèi)，其測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性、平行性及重復(fù)性均表現(xiàn)優(yōu)異。

圖注：中國(guó)計(jì)量院GBW130365標(biāo)樣

圖1 為國(guó)外知名品牌曲線（BET測(cè)試結(jié)果：0.2422）

圖2 為國(guó)內(nèi)競(jìng)品曲線（BET測(cè)試結(jié)果：0.2704）

圖3 為分測(cè)中心SiCOPE 40測(cè)試曲線（BET測(cè)試結(jié)果：0.1832）

服務(wù)通告：預(yù)約系統(tǒng)全面開(kāi)啟

我們熱忱歡迎各學(xué)科領(lǐng)域的師生積極利用這一先進(jìn)的表征平臺(tái)！SiCOPE微孔分析儀將為您在材料科學(xué)、化學(xué)化工、能源環(huán)境、生物醫(yī)藥、地質(zhì)礦產(chǎn)等領(lǐng)域的研究提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐，助力您的科研創(chuàng)新！

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