催化是化学领域重点研究方向，光催化、热催化实验过程会持续生成多种气态反应物、中间产物与反应产物。传统离线取样检测方式存在时间滞后，无法捕捉反应瞬时变化，难以解析动态反应机理，对仪器响应速度、检测下限、实时在线定量能力提出很高要求中国科学院...。
该高校实验室需要一套可以直接对接催化反应装置、实现不间断在线取样，能够对混合气体做快速定性、定量分析的质谱设备，用于催化反应过程跟踪、催化剂性能评价、反应中间产物识别研究。经过多方案对比，最终采购伯东自研 Hakuto Genius 四极杆质谱仪 用于课题实验。
2 仪器选型与核心硬件参数
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Hakuto Genius 为伯东自研高性能四极杆质谱 QMS，专为在线气体分析开发，适配催化反应连续进样测试，关键技术参数如下：
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项目 |
参数指标 |
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质量范围 |
1‑100 / 1‑200 / 1‑300 amu |
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分析器类型 |
四极杆质量分析器，钼材质杆系统，杆直径 6 mm，长度 125 mm |
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检测限 |
＜100 ppb |
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扫描速率 |
高达 1000 次读数 / 秒 /amu |
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检测器系统 |
法拉第杯（Faraday）+ 电子倍增管（SEM）双检测器 |
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离子源 |
电子轰击型离子源 |
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进气方式 |
持续进样；两级减压；可选不锈钢、石英毛细管或 1/4 英寸手动调节阀；毛细管最高工作温度 200℃ |
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取样压力范围 |
1.33·10⁻⁵ mbar – 30 psi |
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气体流量 |
1‑2 sccm |
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分辨率 |
可调，0.5‑2.5 u（10% 峰高处） |
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操作界面 |
10 英寸触摸屏 |
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配套软件 |
PV MassSpec 集成式分析软件，完成设备控制、数据采集、定量分析、高级数据分析 |
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真空配置 |
集成式紧凑真空系统，内置涡轮分子泵 |
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设备尺寸 |
629 × 350 × 340 mm；重量 20‑30 KG |
仪器特点：高速扫描、双检测器兼顾高低浓度组分；集成软件实现直观控制与数据处理，支持按需定制适配不同实验工况。
3 现场应用方案
1）系统连接：质谱仪进气端通过石英毛细管对接催化反应器尾气出口，采用持续进样模式，两级减压把反应尾气调节至质谱仪合适工作压力区间；毛细管可最高 200℃加热，避免易冷凝组分吸附堵塞管路。 2）操作模式：仪器 10 英寸触摸屏本地操作，也可通过通讯接口实现上位机联动；使用 PV MassSpec 软件，设置扫描质量区间、停留时间参数，对催化反应进行长时间不间断在线采集。 3）实验目标：实时监测反应原料消耗、气态中间产物、最终产物随时间变化曲线；识别反应组分；对比不同催化剂、不同温度条件下产物分布差异，评估催化剂活性与选择性。
4 应用效果
1）快速动态监测：最高 1000 次读数 / 秒 /amu 扫描速率，可以捕捉催化反应瞬态变化，不会丢失短寿命中间产物信号，解决传统离线取样时间滞后痛点中国科学院...。
2）高灵敏度检测：检测限＜100 ppb，能够识别催化体系内微量杂质与低浓度中间气态产物，给反应机理推导提供实测数据。
3）宽动态范围双检测器：法拉第杯处理高浓度组分，电子倍增管负责微量组分，同一个实验可同时检测主产物与痕量副产物。
4）软件一体化：PV MassSpec 软件完成设备控制、数据记录、定量解析，直接输出时间‑强度变化谱图，方便科研人员做数据导出、对比、论文绘图。
5）设备稳定性：集成式涡轮分子泵真空系统，整机一体化，实验室部署简单，可长时间连续运行，适配多批次催化对比实验。
除光催化、热催化之外，该台仪器也可拓展用于泄漏检测、干泵状态监测、气体纯度杂质分析等其它科研测试。
5 总结
Hakuto Genius 在线四极杆质谱仪成功落地国内高校化学催化实验室，实现催化反应原位在线气体组分定性定量监测。仪器高速扫描、低检测下限、双检测器、集成化软件的综合能力，满足催化剂筛选、反应路径解析等科研需求。
伯东企业 Hakuto Genius 质谱仪支持按需定制，面向高校科研、新能源、真空、石化、环境等领域提供气体分析整体解决方案，欢迎联系获取方案与样机咨询。
