有機分析平臺-清華大學分析中心

有機分析平臺

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平臺簡介

有機分析平臺包括磁共振波譜分析和分子光譜分析兩個機組。

磁共振波譜分析機組是目前清華大學唯一擁有核磁和順磁共振波譜儀的公共開放服務機組。針對教學和科研對大型儀器日益增長的需求，以培養學生為目標，在實驗室管理、技術及其應用等方面做出了重要成績，為化學系以及全校10余個院系的高水平科研工作提供了高水平的數據支持。主要工作如下：

1、學生培養和實驗室管理：形成了獨具一格的“核磁管理模式”。共培訓研究生2000余名，其中有1800余人可獨立上機操作。在實驗室管理方面，由于工作努力出色，公共開放服務做得好，儀器使用效率高，開放服務成效顯著，實驗室連續五年獲得清華大學大型分析儀器效益一等獎（示范機組）,機組組長連續十年聘為清華大學大型分析儀器關鍵崗。

2、對外測試服務：不斷提高實驗測試水平，成功解決用戶疑難問題。共為校內10多個單位，2000多名研究生和多名教師完成了8萬多份樣品的測定。同時，還為校外50多個科研單位提供樣品測試和解決譜圖解析疑難問題，均獲得了滿意的結果。因此，連續5年獲得首都科技條件平臺清華大學研發實驗服務基地開放共享服務“先進個人”稱號。

3、技術開發和應用：為磁共振用戶提供高水平可靠數據，并獲得國家自然科學基金資助。近年來利用本實驗室設備發表了大量高水平研究論文。據不完全統計，用戶共計發表SCI論文600余篇，其中在JACS和Angew. Chem. Int. Ed. 等高水平雜志上發表學術論文50余篇。同時，機組組長負責或參與多項課題研究，共發表研究論文87篇，國際會議論文16篇，其中第一、二（通訊）作者44篇，已經授權專利8項。總論文它引1700余次，H Index為28。2011年獲得國家自然科學基金青年基金資助，2019年獲得全國電子順磁波譜會 “徐元植順磁共振波譜學獎” 優秀青年獎（全國僅三人）。

4、儀器功能拓展：搭建新的實驗裝置,研究新的實驗方法。根據電子順磁共振波譜儀的特性，著重發展了電子順磁共振技術在解釋反應機理上的作用，設計并搭建了一套順磁測試裝置，真正實現原位（In-Situ）測試。 “反應機理原位順磁共振測試裝置的設計和構建” 、“超分子分子量無損準確測定的核磁共振新方法研究”和“大型儀器24小時開放的關鍵點和難點研究”項目分別獲得2013、2016和2019年 “清華大學實驗室創新基金”資助。

5、國產化工作：通過合作，免費試用一臺價值400萬的脈沖電子順磁共振波譜儀一年，免費試用一臺價值100萬的低場核磁共振成像儀3年。共同開發脈沖順磁使用方法，研制液氦低溫（10k）系統等附件，為原位反應機理、反應動力學、瞬態化學等多方面提供關鍵數據。針對固體核磁樣品制備工具稀缺、關鍵耗材價格昂貴的現狀，自行設計研發了一系列制樣工具和消耗品。自制的固體核磁樣品制備工具箱已完全實現國產化，并可進行多套量產。該項目的實施可降低固體核磁耗材成本，打破國內市場由國外技術公司壟斷的現狀，促進國內固體核磁共振的發展。

光譜分析機組擁有法國Horiba LabRAM HR-800激光共焦拉曼光譜儀和新一代高分辨拉曼光譜儀，PerkinElmer Spotlight 400紅外光譜顯微鏡和Bruker V70傅里葉變換紅外光譜儀等設備。光譜分析機組是利用待測組分的光學性質，如發射、吸收、散射、折射、衍射、偏振等進行測定的一類儀器分析方法，是從化學物質的特征震動模式和能量中鑒別化學物質組成的非常重要的方法。目前我們所擁有的兩臺拉曼設備和兩臺紅外設備能夠對農產品和食品、土壤、生態環境、材料、生物醫學、醫藥、石油化工、地質礦產、大氣物理、水文氣象、能源、輕工、有機化學、考古等領域中的固、液、氣三態樣品進行分析，拉曼光譜與紅外是互補的分子振動光譜，二者結合為樣品進行準確的定性分析提供依據。

光譜分析機組所有儀器均可通過清華大學大型儀器共享服務平臺系統進行送樣或自主上機預約，同時通過對用戶的分級培訓和針對性的分段預約制度，實現了儀器的高效率運行。

分子光譜分析機組特色：

1、共聚焦拉曼光譜具有很好的三維空間分辨能力，能夠采集X、Y、Z點處一個微小區域內的物質材料的光譜。配有三維微動平臺，不僅能實現X，Y軸的平動，而且可逐步調節樣品沿Z軸（即光軸）位置，獲得樣品多層信息，Z軸平臺精度為0.5 um。用共焦顯微鏡的縱向掃描采樣進行光譜深度剖析，可以得到熒光和拉曼光譜隨深度的變化。

2、配備不同波長的激光，能夠滿足對不同種類樣品的測試需求。

3、配備低溫、高溫臺、液體池和原位電化學裝置能夠實現對樣品的原位檢測，為研究反應過程的變化提供了可靠依據。