催化剂与材料
面临的挑战
催化剂与材料的研发工作需要长期的坚持与耐心。每一款新配方的开发,都要逐一完成粉体称量、金属前驱体加料、pH值调节和高温合成等操作。整个过程效率低下、操作一致性差,且实验结果难以重现。若pH值或温度的控制出现偏差,那所谓的 “理想” 催化剂,最终只会成为又一个不可采信的实验数据。
推动催化剂与材料研发升级——从金属氧化物到分子筛、金属有机框架材料 (MOFs) 再到纳米颗粒的研发,需要在更精准的工艺控制下完成更多成分的筛选。但当所有操作步骤仍依赖人工称量、混合和洗涤时,研发进度便会步履维艰。
解决方案
Stuntman将内置人工智能与模块化硬件深度融合,可精准适配催化剂与材料研发的全流程作业需求。系统能将自然语言指令转化为可执行脚本,全程统筹实验的闭环自动化运行。Stuntman的AI算法可辅助完成实验规划与编排、实验结果智能解析,并全程指导研发流程推进。您可在同一平台内,通过Stuntman AI、直观的拖拽式界面或具备全 API 接口权限的 Python 编程,完成实验的设计、执行与分析全流程。实验的每一个细节都会被实时追踪,每一个数据点都会被同步采集。
您可根据研发需求定制化搭建实验台架,实现高难度材料科学研发流程的自动化运行——无论是粉体与液体加料、通过浸渍法/共沉淀法完成催化剂合成,还是水热合成、颗粒回收等工序,均可实现自动化操作。Stuntman 将催化剂与材料研发的全流程环节——实验准备、合成、回收与分析,全部整合于同一平台。原本需要数周的人工实验工作,借助该平台可在数天内完成,且能获得可重现、高质量的实验结果。
实验论证
粉体与液体精准加料
每一套催化剂研发流程的开端,都是实现粉体与前驱体的精准加料。从大体积载体到超细金属氧化物,Stuntman的储样瓶式 (SV) 料斗与经典款 (Classic) 料斗,可在任意尺度下实现粉体的可重复性加料。经典款料斗有 10、25、50、100毫升多种规格,非常适合常见载体或氧化物的一对多批量加料;储样瓶式 (SV) 料斗搭载4毫升玻璃样品瓶与一次性吸头,可实现多材料库的平行加料。您可在单个Stuntman实验台架上,任意组合搭载经典款料斗与储样瓶式 (SV) 料斗。系统的自适应算法可自主学习各类粉体的流动特性,确保从亚毫克级到克级的粉体均能实现精准加料。
液体加料同样能实现高精度控制。穿刺吸头可对易挥发前驱体实现严密封存,正向置换液体吸头 (PDTs) 的加料范围为10微升至10毫升,可适配粘性或反应性液体;大孔径吸头可输送高固含浆料,且不会出现堵塞问题。溶剂的取料来源可分为台面内与台面外,取料体积从数微升至数百毫升不等。系统可对各类液体单独进行校准,彻底消除加料误差,确保每一次加料都精准到位——无滴漏、无浪费、无意外偏差。
pH值自动检测与调节
从研发初期就实现前驱体体系的pH值精准调控,能为后续所有实验环节省去诸多麻烦。Stuntman可自动检测并调节金属前驱体与载体溶液的pH值,在浸渍或共沉淀反应开始前就锁定最佳反应条件。在线固态pH探头可追踪每一次加料后的pH变化,自动化滴定系统能精准将各溶液的pH值调节至目标范围——无论您是对金属盐进行中和、对酸溶液进行缓冲处理,还是对载体进行预处理,均可实现精准调控。
浸渍与共沉淀法制备
无需再手动操作滴定管,也不用人工调节pH值。Stuntman 可自动完成催化剂制备的经典步骤,全程无需人工繁琐操作。垂直振荡器与搅拌混合装置,可确保浸渍过程中载体被均匀润湿;针对共沉淀法,系统的多通道进料模块可在实时pH与温度控制下,同步滴加金属盐、碱液与各类添加剂。
当沉淀或浸渍反应完成后,系统将自动启动洗涤与催化剂回收工序。在线pH与电导率探头可自动指导滴定与洗涤循环的运行——自动调节进料量、追踪离子浓度变化,并精准判定样品是否已完全中和。台面式离心机与液体处理机械臂,可实现样品的分离与洗涤全程无人值守,确保每次都能获得高纯度固体产物,且实验结果具备可重复性。无需等待、无需返工——每一批次,您都能得到性能稳定、可信赖的催化剂。
热处理与水热合成
催化剂的活化与材料的结晶过程,需要精准的温度、压力控制,还需要足够的实验耐心——而这三点,Stuntman均可完美实现。台面式高温高压反应器 (DSPR) 与优化取样反应器 (OSR),可灵活适配不同的温度、压力与反应体积需求。
台面式高温高压反应器 (DSPR) 可在Stuntman台面的加热搅拌器上,实现多达96个密封微反应器的平行运行。反应温度可从室温升至180 ℃,压力最高可达200磅/平方英寸 (13.8巴),非常适合分子筛结晶、金属有机框架材料 (MOFs)前驱体优化,或水热/溶剂热条件下纳米颗粒制备的快速筛选实验。
优化取样反应器 (OSR) 可承担更高难度的合成工作,搭载多达48个大容量反应器,反应温度最高可达200 ℃,压力最高可达750磅/平方英寸 (51.7巴)。每一个反应器均可独立控制温度、压力,且配备独立的气液进料装置,您可平行开展不同金属负载量、不同溶剂体系或不同水热合成配方的筛选实验。轻松实现分子筛与金属有机框架材料 (MOFs) 的结晶合成和水热法制备纳米颗粒以及在反应性气体氛围下完成催化剂活化。借助Stuntman,即便是难度最高的合成实验,也能成为标准化的常规操作——实验过程安全、可平行开展,且结果完美重现。
分析与表征
当实验完成需要分析时,样品可直接沉积到结晶模块上。该模块由密封于玻璃基底或聚酰亚胺 (Kapton) 基底的塑料管组成。实验结束后,拆卸该模块,可将基底直接放入高通量 X 射线衍射仪 (XRD)、扫描电子显微镜 (SEM) 或拉曼光谱仪中进行检测——全程无需转移样品,避免样品污染与损失。
系统集成拓展
借助Stuntman,研发的可能性无限延伸。你可通过 Stuntman的内置AI算法或Python应用程序接口 (API),对接自有实验设备、数据系统或人工智能与机器学习平台。可根据研发流程的需求加装功能模块,也可对接各类第三方系统,完成样品制备、工艺处理与分析检测等工作。您的研发需求不断升级,Stuntman的功能也可随之无限拓展。
Stuntman
Stuntman凭借人工智能技术,重塑实验室自动化的行业格局——实验的设计、执行、分析与迭代,全程高效推进、永不中断。系统可自主筛选最优实验方案,确保每一次闭环迭代都按计划推进。助力化学、生物制药与材料领域的研发突破加速实现,从容应对各类全新的研发挑战。
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每个实验都会面临着各自的瓶颈和挑战。我们希望能与您合作,为您构建定制化的自动化解决方案,让您可以更快、更好地完成科学研究工作。如果您还有任何问题或者想要与我们的团队进行交谈,请与我们联系。


