多维度热分析技术赋能绿色能源与生态治理研究新突破

在“双碳”战略与生态环境治理需求的双重驱动下，绿色催化技术与生态修复材料的研发成为科研攻关的核心方向。成都大学新能催化与生态修复研究组（以下简称“成大研究组”）聚焦光催化制氢、电催化CO₂还原及土壤/水体污染物降解材料开发，近期正式引入我司HQY-2D型全自动综合热分析仪，通过同步热重-差热分析（TGA-DTA）技术，为催化剂活性位点调控、修复材料稳定性评估及反应机理解析提供关键数据支撑。

精准匹配研究需求，破解热分析技术瓶颈

成大研究组的核心研究方向包括：

新能催化：开发高效光催化剂（如g-C₃N₄基复合材料）用于光解水制氢，及电催化剂（如NiFe-LDH纳米片）用于CO₂还原制甲醇；

生态修复：设计环境友好型吸附材料（如生物炭负载纳米铁）用于重金属污染土壤修复，及催化降解材料（如MnO₂改性陶粒）用于工业废水有机污染物处理。

此类研究需同时掌握材料在热环境下的**质量变化（热重，TGA）与能量变化（差热，DTA）**规律，例如：

光催化剂中**助催化剂（如Pt纳米颗粒）**的负载量与热分解温度的关联；

吸附材料中**表面官能团（如-OH、-COOH）**的热稳定性对重金属吸附容量的影响；

催化降解材料中**活性组分（如过渡金属氧化物）**的晶型转变温度与催化效率的关系。

传统热分析设备存在单一参数测试（仅测TGA或DTA）、多气氛切换耗时、复杂样品（如纳米粉末、多孔材料）适配性差等问题。HQY-2D型综合热分析仪凭借同步TGA-DTA双参数采集、室温至1250℃超宽温域覆盖（含高温扩展模块）及4路独立气体控制系统，可同步获取材料热失重与吸放热信息，有效解决成大研究组在催化剂设计与修复材料开发中的多维度分析需求。

HQY-2D型设备的核心技术优势

1. 同步双参数分析，揭示材料热行为本质

设备采用集成式传感器设计，可在同一测试过程中同步记录质量变化率（TGA曲线）与温差信号（DTA曲线），直接关联材料热分解（质量损失）与相变/反应（吸放热）的对应关系。例如，在研究g-C₃N₄光催化剂的热聚合制备过程中，TGA曲线可显示前驱体（如三聚氰胺）的分解失重（约300℃-600℃），而DTA曲线可同步捕捉g-C₃N₄的缩聚放热峰（约550℃），为优化煅烧温度（如580℃）提供双重数据支撑。

2. 多气氛精准控制，模拟真实反应环境

配备4路独立气体控制系统（支持Ar、O₂、H₂、CO₂等惰性/活性气体），可通过程序设定自动切换气氛并调节流量（0-200mL/min），精准模拟催化剂在光/电催化反应中的实际环境。例如，在测试NiFe-LDH电催化剂的CO₂还原性能时，设备可先通入Ar吹扫至无氧环境（模拟电解槽预处理），再切换CO₂并升温（模拟反应条件），同步监测材料质量变化（如吸附CO₂导致的增重）与吸放热信号（如活性位点活化的吸热峰），为催化剂表面反应机理解析提供关键依据。

赋能成大研究组的典型应用场景

光催化剂开发：分析g-C₃N₄/BiVO₄复合光催化剂中**BiVO₄负载量（5wt%-20wt%）**的热分解行为，通过TGA曲线量化BiVO₄的分解失重（约400℃-600℃），结合DTA曲线识别复合界面的键合放热峰（约520℃），优化负载量（如15wt%）以提升光生电子-空穴分离效率；

电催化剂优化：测试NiFe-LDH电催化剂在CO₂还原反应中的热稳定性，通过TGA-DTA曲线监测其在200℃-400℃的层状结构破坏（失重约8%，放热峰约320℃），指导煅烧温度（如280℃）调整以保留活性层状结构；

生态修复材料评估：测定生物炭负载纳米铁（BC-nZVI）吸附剂的热稳定性，通过TGA曲线分析纳米铁的氧化失重（约250℃-450℃），结合DTA曲线识别生物炭表面官能团的分解吸热峰（约300℃），优化制备温度（如600℃）以增强材料对Pb²⁺的吸附容量；

反应机理研究：在MnO₂改性陶粒催化降解苯酚的实验中，通过TGA-DTA曲线分析陶粒表面MnO₂的晶型转变（α-MnO₂→β-MnO₂，吸热峰约580℃）与苯酚降解产物（如CO₂、H₂O）的失重（约200℃-400℃），揭示“吸附-活化-降解”的协同反应路径。

协同创新，共筑绿色科技生态

成大研究组近年来在“光催化制氢”“土壤重金属修复”等领域已发表多篇SCI论文，并与四川本地环保企业建立技术转化合作。此次引入HQY-2D型设备，标志双方在“仪器-科研-产业”协同创新上达成深度合作。我司将提供：

定制化测试方案：针对纳米粉末（如催化剂前驱体）、多孔颗粒（如陶粒吸附剂）等特殊样品形态，优化坩埚类型（如氧化铝坩埚、铂金坩埚）与载气流量；

数据质量保障：定期提供标准物质（如α-Al₂O₃、碳酸钙）校准报告，确保TGA（精度±0.01%）与DTA（精度±0.5℃）数据的国际可比性；

技术培训支持：为研究组师生开展“综合热分析在催化与生态材料中的应用”专题培训，涵盖气氛切换策略、双参数曲线关联分析等核心技能。

从催化剂设计到生态材料开发，综合热分析技术是揭示材料性能本质的“显微镜”。HQY-2D型全自动综合热分析仪的投用，不仅为成大研究组的绿色科技攻关注入精准数据动力，更彰显了以专业仪器服务科研创新的合作理念。未来，我们期待与更多高校、科研机构携手，以热分析技术为桥梁，共同探索新能源与生态治理的前沿方向，为“双碳”目标与美丽中国建设贡献科技力量。