有机分析平台-清华大学分析中心

有机分析平台

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平台简介

有机分析平台包括磁共振波谱分析和分子光谱分析两个机组。

磁共振波谱分析机组是目前清华大学唯一拥有核磁和顺磁共振波谱仪的公共开放服务机组。针对教学和科研对大型仪器日益增长的需求，以培养学生为目标，在实验室管理、技术及其应用等方面做出了重要成绩，为化学系以及全校10余个院系的高水平科研工作提供了高水平的数据支持。主要工作如下：

1、学生培养和实验室管理：形成了独具一格的“核磁管理模式”。共培训研究生2000余名，其中有1800余人可独立上机操作。在实验室管理方面，由于工作努力出色，公共开放服务做得好，仪器使用效率高，开放服务成效显著，实验室连续五年获得清华大学大型分析仪器效益一等奖（示范机组）,机组组长连续十年聘为清华大学大型分析仪器关键岗。

2、对外测试服务：不断提高实验测试水平，成功解决用户疑难问题。共为校内10多个单位，2000多名研究生和多名教师完成了8万多份样品的测定。同时，还为校外50多个科研单位提供样品测试和解决谱图解析疑难问题，均获得了满意的结果。因此，连续5年获得首都科技条件平台清华大学研发实验服务基地开放共享服务“先进个人”称号。

3、技术开发和应用：为磁共振用户提供高水平可靠数据，并获得国家自然科学基金资助。近年来利用本实验室设备发表了大量高水平研究论文。据不完全统计，用户共计发表SCI论文600余篇，其中在JACS和Angew. Chem. Int. Ed. 等高水平杂志上发表学术论文50余篇。同时，机组组长负责或参与多项课题研究，共发表研究论文87篇，国际会议论文16篇，其中第一、二（通讯）作者44篇，已经授权专利8项。总论文它引1700余次，H Index为28。2011年获得国家自然科学基金青年基金资助，2019年获得全国电子顺磁波谱会 “徐元植顺磁共振波谱学奖” 优秀青年奖（全国仅三人）。

4、仪器功能拓展：搭建新的实验装置,研究新的实验方法。根据电子顺磁共振波谱仪的特性，着重发展了电子顺磁共振技术在解释反应机理上的作用，设计并搭建了一套顺磁测试装置，真正实现原位（In-Situ）测试。 “反应机理原位顺磁共振测试装置的设计和构建” 、“超分子分子量无损准确测定的核磁共振新方法研究”和“大型仪器24小时开放的关键点和难点研究”项目分别获得2013、2016和2019年 “清华大学实验室创新基金”资助。

5、国产化工作：通过合作，免费试用一台价值400万的脉冲电子顺磁共振波谱仪一年，免费试用一台价值100万的低场核磁共振成像仪3年。共同开发脉冲顺磁使用方法，研制液氦低温（10k）系统等附件，为原位反应机理、反应动力学、瞬态化学等多方面提供关键数据。针对固体核磁样品制备工具稀缺、关键耗材价格昂贵的现状，自行设计研发了一系列制样工具和消耗品。自制的固体核磁样品制备工具箱已完全实现国产化，并可进行多套量产。该项目的实施可降低固体核磁耗材成本，打破国内市场由国外技术公司垄断的现状，促进国内固体核磁共振的发展。

光谱分析机组拥有法国Horiba LabRAM HR-800激光共焦拉曼光谱仪和新一代高分辨拉曼光谱仪，PerkinElmer Spotlight 400红外光谱显微镜和Bruker V70傅里叶变换红外光谱仪等设备。光谱分析机组是利用待测组分的光学性质，如发射、吸收、散射、折射、衍射、偏振等进行测定的一类仪器分析方法，是从化学物质的特征震动模式和能量中鉴别化学物质组成的非常重要的方法。目前我们所拥有的两台拉曼设备和两台红外设备能够对农产品和食品、土壤、生态环境、材料、生物医学、医药、石油化工、地质矿产、大气物理、水文气象、能源、轻工、有机化学、考古等领域中的固、液、气三态样品进行分析，拉曼光谱与红外是互补的分子振动光谱，二者结合为样品进行准确的定性分析提供依据。

光谱分析机组所有仪器均可通过清华大学大型仪器共享服务平台系统进行送样或自主上机预约，同时通过对用户的分级培训和针对性的分段预约制度，实现了仪器的高效率运行。

分子光谱分析机组特色：

1、共聚焦拉曼光谱具有很好的三维空间分辨能力，能够采集X、Y、Z点处一个微小区域内的物质材料的光谱。配有三维微动平台，不仅能实现X，Y轴的平动，而且可逐步调节样品沿Z轴（即光轴）位置，获得样品多层信息，Z轴平台精度为0.5 um。用共焦显微镜的纵向扫描采样进行光谱深度剖析，可以得到荧光和拉曼光谱随深度的变化。

2、配备不同波长的激光，能够满足对不同种类样品的测试需求。

3、配备低温、高温台、液体池和原位电化学装置能够实现对样品的原位检测，为研究反应过程的变化提供了可靠依据。