在化学工业、能源转化、环境保护等领域，催化剂性能直接决定反应效率、选择性与经济性。传统催化剂评价方法存在设备庞大、操作复杂、样品消耗量大、分析周期长等痛点，难以满足现代催化研究的高效精准需求。而微流控 - 质谱联用技术的出现，将微流控的微型化、集成化优势与质谱的高灵敏度、高特异性检测能力深度融合，为微型全自动催化剂评价系统带来了革命性革新，重塑了催化研究的技术范式。

一、联用技术的协同创新：革新的核心驱动力

     微流控 - 质谱联用技术的核心价值在于两者的协同增效，既解决了传统反应体系的规模与效率矛盾，又突破了检测技术的灵敏度与时效性瓶颈，为系统革新奠定了技术基础。

（一）微流控技术：构建微型化、高效化反应平台

     微流控技术通过在数十至数百微米的微通道内精准操控流体，为催化剂评价提供了理想的微型反应环境，其关键优势直接破解了传统反应装置的固有缺陷：

     极致微型化：反应体积低至纳升或微升级别，催化剂用量降至毫克级甚至微克级，反应物消耗仅为传统装置的 1/100-1/1000，大幅降低了珍贵催化剂和稀有反应物的实验成本，也减少了废弃物排放，契合绿色化学理念。

     传质传热高效化：微通道的高比表面积使反应体系比表面积大幅增加，传质阻力显著降低，传热速率提升 1-2 个数量级，可快速实现温度、浓度的均匀分布，避免了传统装置中因传质传热滞后导致的反应偏差，显著提高了评价结果的准确性。

     高度集成化：可在单块芯片上集成反应通道、进样单元、分离模块、温度 / 压力传感器等功能组件，实现从样品进样到反应进行的一体化操作，简化了实验流程，减少了人为干预环节。

（二）质谱技术：实现高灵敏、实时化检测

     质谱技术作为高灵敏度分析手段，为催化反应提供了精准的检测支撑，其核心作用弥补了传统检测方法的短板：

     实时追踪反应进程：能够秒级捕捉产物与中间产物的生成、变化规律，为催化剂活性演变、反应动力学分析提供直接数据，助力科研人员深入解析催化机理。

     微量产物精准捕获：检测限低至纳摩尔级，可准确检测生成量极少但关键的微量产物，避免了传统方法因灵敏度不足导致的信息遗漏，确保评价的全面性。

     多组分同步分析：无需复杂样品前处理，即可同时对多种产物组分进行定性定量分析，大幅缩短了检测周期，为高效评价提供了可能。

（三）联用协同效应：突破 “反应 - 检测” 的技术壁垒

     将微流控芯片与质谱仪直接对接，形成了 “微型反应 - 高效传输 - 精准检测” 的无缝闭环，产生了 1+1>2 的协同优势：

     样品传输无损耗：微流控芯片出口与质谱进样接口直接相连，反应产物以最短路径、最快速度进入检测系统，减少了样品扩散和损失，保证了检测数据的真实性与及时性。

     系统集成度跃升：实现了反应、分离、检测功能的一体化集成，使系统体积大幅缩小，操作复杂度显著降低，为全自动控制提供了硬件基础。

     实验可控性强化：通过微流控技术精准调控温度、压力、流速、反应物浓度等参数，结合质谱实时检测反馈，可实现对催化反应的闭环调控与动态优化。

二、微型全自动催化剂评价系统的革新表现

     在微流控 - 质谱联用技术的驱动下，微型全自动催化剂评价系统在结构设计、功能性能等方面实现了全方位突破，彻底改变了传统催化评价的作业模式。

（一）系统构成的集成化革新

     系统以联用技术为核心，构建了多模块协同的一体化架构，各单元无缝衔接实现全流程自动化：

     样品进样单元：采用高精度微量注射泵或微流控进样芯片，精准控制进样量、流速及反应物配比，具备自动清洗功能，避免样品交叉污染。

     微流控反应单元：核心为集成了加热 / 制冷模块、温度 / 压力传感器的微流控芯片，可快速精准调控反应温度，实时监测反应工况并反馈至控制单元。

     产物预处理单元：集成微型色谱柱、固相萃取膜等组件，去除干扰物质，部分可实现产物衍生化，适配质谱检测需求。

     质谱检测单元：搭载小型化四极杆或飞行时间质谱仪，通过电喷雾电离等专用接口，高效将液态产物转化为气态离子，实现快速检测。

     控制与数据处理单元：基于 LabVIEW 等平台开发专用软件，实现全流程自动化控制，同时自动采集、分析数据，生成催化剂活性、选择性、稳定性等评价报告，支持数据存储与导出。

（二）核心功能的突破性优势

     全自动操作，数据可靠性大幅提升：从样品进样、反应调控到产物检测、数据处理，全程无需人工干预，可连续运行数小时至数天，最大限度减少人为误差，显著提高了实验的重复性与数据可信度。

      高通量筛选，研发效率指数级增长：微流控的并行反应能力与质谱的快速检测能力相结合，使系统可同步开展数十至数百组实验，一天内完成数十种甚至上百种催化剂的评价，而传统方法一周难以完成同等工作量，极大缩短了催化新材料的研发周期。例如浙江大学开发的光催化评价系统，筛选通量从传统每日不足 10 次提升至 10,000 次，反应时间缩短 4300 倍。

      多参数精准调控，评价维度全面拓展：可同步调控温度、压力、流速、反应物浓度等多个关键参数，结合质谱实时监测，能快速获取催化剂性能随参数变化的规律，全面精准评价催化剂的活性、选择性与稳定性，为反应条件优化提供可靠依据。

      适用范围广泛，场景适配性强：通过定制微流控反应芯片，可适配光催化、热催化、电催化等不同反应类型，满足能源转化、环境保护、精细化工等多个领域的催化剂评价需求。

三、革新的行业价值与应用前景

      微流控 - 质谱联用技术驱动的微型全自动催化剂评价系统，不仅解决了传统催化研究的效率与成本痛点，更推动了催化研究范式从 “经验筛选” 向 “精准设计” 的转变，其行业价值深远：

     加速催化剂产业化进程：大幅缩短新型催化剂的研发周期，降低研发成本，助力高性能催化剂更快实现工业化应用，为化学工业、新能源等领域的技术升级提供支撑。

      深化催化机理研究：实时捕捉反应中间产物与催化剂结构演变的关联数据，为催化剂的理性设计提供坚实的实验基础，推动催化科学的基础研究突破。

      践行绿色低碳理念：减少反应物消耗与废弃物排放，契合 “双碳” 目标下化学工业的可持续发展需求，为绿色催化技术的研发提供高效工具。

      未来，随着微流控技术的进一步微型化、阵列化发展，以及质谱技术的灵敏度提升与小型化突破，结合人工智能在实验条件优化与数据解析中的深度赋能，微型全自动催化剂评价系统将向 “超高通量、超精准、智能化” 方向持续演进，成为推动催化材料创新与工业升级的核心引擎，为绿色化学、新能源等重大战略领域提供关键技术支撑。

产品展示

      SSC-MACE900微型全自动催化剂评价系统（Micro-automated Catalyst Evaluation System，Automated Fixed-Bed System），实现了固定床反应的全自动化操作，连续流反应。 

产品优势：

 自动压力控制； 自动流量控制；气液混合汽化；反应炉恒温区100mm；全组分和气液分离组分检测自动切换；快速自动建压； 多层报警安全联动，本质安全化设计；