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        多功能離子色譜儀成功實現國產化

        發布時間:2016年6月21日 來源:

        【摘要】2016年5月,國家重大科學儀器研發專項“多功能離子色譜儀的開發與產業化”提交驗收申請,標志著該項目順利結題,也標志著多功能離子色譜儀研發完成,成功實現國產化,成為高端儀器“中國制造”的典型案例。研發強強聯合 成果產出豐碩2012年12月,由質檢總局組織,青島檢驗檢疫技術發展中心牽頭,青島盛瀚色譜技術有限公司提供第一技術支撐的國家重大科學儀器研發專項“多功能離子色譜儀的開發與產業化”獲得立項批復,
        2016年5月,國家重大科學儀器研發專項“多功能離子色譜儀的開發與產業化”提交驗收申請,標志著該項目順利結題,也標志著多功能離子色譜儀研發完成,成功實現國產化,成為高端儀器“中國制造”的典型案例。

        研發強強聯合 成果產出豐碩

        2012年12月,由質檢總局組織,青島檢驗檢疫技術發展中心牽頭,青島盛瀚色譜技術有限公司提供第一技術支撐的國家重大科學儀器研發專項“多功能離子色譜儀的開發與產業化”獲得立項批復,項目執行期為三年半時間,項目涵蓋了包括離子色譜儀的多功能研發、聯用技術、應用方法以及工程化和產業化開發,聯合了中國科學院生態環境研究中心、浙江大學、華東理工大學、山東省計量科學研究院、北京市理化分析測試中心等多家單位共同參與。項目于2016年3月31日完成結題,2016年5月28日完成驗收申請材料的提交。

        通過項目實施共吸引149名中高端人才進行任務研究,其中博士27名、碩士74名、引進留學人員1名。項目研發過程中共培養了博士20名、碩士17名、博士后2名、高級訪問學者3名。項目開發過程中已經發表相關論文56篇,其中SCI收錄20余篇,同時申請專利44項,其中授權發明專利24項,獲得省部級二等獎一項。

        在產學研合作方面,青島檢驗檢疫技術發展中心、青島盛瀚色譜技術有限公司、北京市理化分析測試中心、山東省計量科學研究院、中國科學院生態環境研究中心、浙江大學、海南大學、華東理工大學等企事業單位之間建立了長期技術交流與合作關系,以發展離子色譜關鍵技術及建立實際樣品分析的實際需求為目標,實現了科研成果成功轉化,取得了豐碩的研究成果。

        突破技術難關 打破國外壟斷

        多功能離子色譜儀主機包含離子色譜柱、電致膜抑制器、淋洗液發生器、電導及安培檢測器、智能工作站等關鍵部件。其中離子色譜柱為重中之重,項目開發的親水性陰離子色譜柱已經比肩國際水平;弱酸型陽離子色譜柱在酸堿耐受性等方面優于目前國內通用的進口產品Grace陽離子色譜柱,柱效穩定;離子排斥色譜柱完成了國內零的突破。在線柱切換技術、淋洗液發生器、離子抑制器、雙極脈沖電導檢測器和安培檢測器也實現了重大的技術突破。

        長期以來,困擾離子色譜快速準確定量存在兩大技術難題:一是基質復雜樣品檢測,二是需要富集的痕量離子檢測。為解決這兩大難題,該項目通過對離子色譜儀的操作條件、儀器性能進行優化和完善,離子色譜柱切換的開發,實現了復雜樣品的快速分離分析,提高了檢測靈敏度,打破了國際相關產品的壟斷;同時,應用集成包的開發,使該離子色譜的整體功能和效益得到最大發揮,實現了在環保、化工、電子、能源、食品飲料等領域樣品中的廣泛應用。

        該項目取得的另外兩項重大突破,分別是電致淋洗液發生器和電致膜抑制器的研發,項目自測以及用戶的獨立測試均已證明,兩種配件性能上完全可媲美于進口器件水平,成功打破了國外成品的壟斷,而且產業化所需要探索的制作工藝、原材料研制均實現了預期目的,為后續兩大器件的產業化奠定了技術基礎,并且超高壓電致淋洗液發生器和高壓膜抑制器的探索性研究,都為后續的技術升級提供了技術儲備。

        該項目對離子色譜聯機技術也進行了大膽探索,考慮到不同檢測器適宜的流量問題,分別設計了不同的分流或增容接口裝置,并借以軟件控制,實現了離子色譜儀與AFS、ICP-AES、ICP-MS和MS的聯機,有力推動了離子色譜分析檢測領域中的應用。

        應用前景廣闊 中國制造典范

        項目研制的多功能離子色譜儀提供了中、高端多種選擇,對打破國外同類產品在我國市場的壟斷地位有重要意義。同時,離子色譜柱、檢測器、智能工作站等產品的推出,不僅為我國離子色譜生產廠商以及用戶提供了物美價廉的離子色譜儀配件,也為環境、食品飲料、生化醫藥、農業、石油化工等部門和行業提供可靠的離子色譜關鍵部件,多功能離子色譜儀的研發成功提高了國產離子色譜的競爭力和市場占有率,降低用戶的使用成本,也帶動了相關產業以及中國分離技術的發展,其拓展技術更是可以應用于諸如稀土提純、藥物提純制備等綠色產業方面,降低對國外產品的依賴程度。

        多功能離子色譜儀新產品及其應用方法開發解決了環境、飲用水、大氣、酸雨以及土壤中污染物的的檢測分析溯源需求及諸如地震、食品藥品污染、水質污染等領域的檢測需求了環保、食品、疾控、質檢等重要領域的多種需求,對科技改善民生方面具有較強的支撐作用。其中研發的離子色譜儀已成功推廣銷售到資源環境、生物和醫藥、水文地質、第三方檢測、疾控、生物醫藥等領域。通過客戶的大量應用和實踐,獲得了行業認可和贊賞,同時,也對國內中高端儀器儀表領域的經濟振興起到帶動作用,實現了提升我國離子色譜儀器的產業技術等級和核心競爭力。

        該項目成果已應用和服務于多個國家級、省級科技計劃和工程,包括:國家農村飲水安全工程、云南地震安全工程(大震應對與處置能力強化建設)、三級環境監測站能力建設工程、流域水環境監測等。

        該項目成功推動了半島藍色經濟區高科技產業發展,帶動青島市制定了一系列詳細的產業發展戰略。該項目的研發,圓滿實現了政策引導、產業扶持、發展基金等多種途徑的創新模式,成功打造出一個國際先進、國內標桿式的高端裝備制造業的典型示范,對推動工業產業升級,提升中國制造的水平,具有重大現實意義和戰略意義。

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