IGA ECOsorp 是一款紧凑型、高性能吸附分析仪，专为碳捕集研究而设计。它可在动态流动条件下，对水和 CO₂ 吸附进行精确、高分辨率的重量法测量，为评估不同环境下的碳捕集材料提供经济、适合实验室使用的解决方案。

面向气体吸附与碳捕集创新的精密工程化设计

IGA ECOsorp 可独立控制 CO₂ 与水蒸气浓度，从而准确模拟真实碳捕集场景。CO₂ 分压可从 100 ppm 起设定，湿度也可精细调节，用于评估材料在不同条件下的性能。系统支持在 5 至 85 °C 范围内进行全可编程测量，并集成加热器，可在原位条件下完成** 350 °C 的脱气与再生，非常适合研究材料稳定性和可重复使用性能。

核心优势

*宽的可控 CO₂ 分压范围

IGA ECOsorp 的四入口系统提供极高的气体控制灵活性，可实现从 100 ppm（0.01%）到 100% 的 CO₂ 分压控制。与需要昂贵预混气瓶的系统不同，IGA ECOsorp 使用标准纯气源，同时可对 CO₂ 水平进行精确、可编程控制，从而方便地模拟真实捕集条件。

智能大气压补偿技术

多数动态流动分析仪只控制气体浓度，而 IGA ECOsorp 更进一步：系统内置大气压力传感器，可将浓度转换为真实分压。其独特的大气压补偿技术能够实时自动调节 CO₂ 供给，确保即使环境压力波动，测量仍保持准确和一致。

**的灵敏度与长期稳定性

IGA ECOsorp 的核心是由 Hiden Isochema 设计的高精度微量天平。该天平以长期稳定性和优异灵敏度著称，可检测微克级质量变化。借助独立温度控制，研究人员即使在严苛实验条件下，也可以信任每一个数据点。

主要应用、测量类型与工作原理

主要应用

· 碳捕集、利用与封存（CCUS）

· 吸附剂材料表征与基准测试

· 在可控直接空气捕集（DAC）和燃烧后捕集（PCC）条件下进行响应测试

· 循环稳定性测试 - 评估材料在多次吸附/解吸循环中的表现

· 脱气、活化与再生动力学研究

· 热稳定性 - 识别重复再生循环后吸附行为的变化

· 热力学评估（吸附焓）

测量类型

· CO₂ 与 H₂O 的多组分测量

· 干燥及可控湿度条件下的 CO₂ 等温线测量（吸附和解吸）- 可分别控制 CO₂ 和 H₂O 浓度

· DVS H₂O 吸附等温线与动力学研究

· 全可编程循环实验 - 可按浓度或温度循环

· 借助集成加热器实现** 350 °C 的升温程序

工作原理

质量流量控制器（MFC）

· 1 湿路 MFC

· 2 干路 MFC

· 3 CO₂ MFC

· 根据配置可包含额外 MFC

样品室

· 4 由水浴恒温的样品室

· 5 储液罐

· 6 样品

· 7 样品加热器

天平与样品

· 8 天平室

· 9 Hiden Isochema 微量天平

· 10 天平吹扫

· 11 配重

软件与控制

· 12 彩色显微镜（选配）

· 13 传感器（温度、RH）

· 14 大气压力传感器

· 15 由板载固件和 HIsorp 软件驱动的仪器控制

关键控制能力

无可比拟的 CO₂ 压力控制

通过选择不同质量流量控制器，系统可配置为低量程控制（100-10,000 ppm）、高量程控制（0.2-100%）或二者兼具，从而在动态吸附分析仪中提供*宽的控制范围：100 ppm 至 100%。

精密湿度控制

系统可在 0-98% RH 范围内提供**湿度控制精度（85 °C 时**可达 85% RH），稳定性为 ±0.01% RH。传感器布置在样品处，可确保真实的局部湿度控制 - 无漂移、无需推测。

先进恒温设计

整个测量室（包括样品和湿度储液罐）均进行精密温度控制。系统按 ±0.01 °C 稳定性设计，可在长时间测试中保证一致且可重复的结果。

原位能力

可在设备内部直接实现** 350 °C 的脱气与活化，简化流程并增强用户控制能力。

HIsorp 吸附软件与 IGA 方法

HIsorp：用户友好、功能多样的吸附软件

HIsorp 是一体化吸附分析平台，涵盖从方法建立到深度数据洞察的完整流程，无需使用多个工具。软件支持 Windows，具有完善支持体系，面向可靠性和未来扩展性而构建。

灵活的实验设计

HIsorp 软件提供高度灵活的实验创建与管理环境，界面简洁、易于使用。用户可轻松创建、修改并保存实验模板，适用于从等温吸附、热脱附到循环稳定性测试等广泛应用。

高级控制与自动化

用户可配置多步骤流程，并全面控制温度、气体组成和流量。无论是短期测试还是长时间循环研究，HIsorp 都能在每个阶段确保精度与重复性。

实时数据与深度分析工具

用户可实时监测实验，查看实时更新的等温线，并使用完整的数据分析功能，包括等温线建模、动力学研究、比表面积计算和热力学评估，所有操作均可在同一平台完成。

软件界面示例说明

HIsorp 软件显示了前一实验步骤中使用 Lewatit® 离子交换树脂获得的动力学数据，并在插图中实时显示了利用解吸步骤动力学数据进行的 IGA 方法分析。

IGA 方法：加速准确性

IGA ECOsorp 采用独特的 IGA 方法，可以极高准确性确定吸附动力学和平衡等温线。通过优化平衡判定方式，IGA 方法可实现高测量准确性、一致结果以及更短的实验时间。

实时动力学分析通过持续监测质量-时间数据实现。软件对这些数据进行建模，并预测趋向平衡的趋势，该趋势会在屏幕上清晰显示。系统自动应用客观平衡判据，以确定继续下一步的**时点，从而确保测量可靠且可重复。

方法图示说明

· 在设定点 Pn，压力/气体组成发生改变并在吸附过程中被主动调节。

· 质量数据被实时分析，用于确定动力学参数，同时预测平衡点 En。

· 平衡点被采集并绘制为等温线。IGA 方法能够在缩短总体过程时间的同时，获得一致且准确的测量结果。

IGA 方法的突出优势

· 简单：定义清晰、可编程的接受判据，使设置与执行更直接。

· 更快：减少快速平衡过程中的不必要等待，并缩短慢动力学材料的测量时间。

· 准确：每次都能保证准确的平衡判定。

应用数据示例

材料示例包括离子交换树脂、13X 沸石和活性炭。原始样本中的图表展示了 CO₂ 等温吸附、水/CO₂ 共吸附、动力学响应以及材料循环稳定性等数据。

纯 CO₂ 吸附等温线：不同材料对比

在 25 °C 下，对离子交换树脂（Lewatit® VP OC 1065）、沸石（13X 粉末）和活性炭（NORIT ROW 0.8 mm 颗粒）测得纯 CO₂ 吸附等温线。进行等温线测量前，样品均在合适温度下通过干气流进行原位干燥。等温线点覆盖从 0.1 mbar（100 ppm）起的 CO₂ 分压点，这些分压由测得的 CO₂ 流量分数和 IGA ECOsorp 的大气压补偿技术计算得出。

H₂O/CO₂ 共吸附等温线

图中展示了离子交换树脂的 H₂O/CO₂ 共吸附等温线，并与相应的纯 CO₂ 等温线对比。每次测量前，样品先进行原位干燥，然后在规定相对湿度下与水预平衡；随后引入 CO₂，并在所示分压下维持相对湿度直至等温线结束。总吸附量按 CO₂ 和 H₂O 摩尔数总和计算，并假定预加载步骤中吸附的 H₂O 保持在样品中。

等温响应测试中的时间依赖动力学数据

图中展示了在 25 °C 下对离子交换树脂进行简单重量法吸附-解吸等温响应测试所得的时间依赖动力学数据。先引入 2.5 和 5.0% RH 的水（蓝色曲线），随后加入 100 和 400 ppm 的 CO₂（绿色曲线）。然后将过程反向进行，可以观察到样品质量返回初始干燥状态。

不同温度下的沸石 13X 纯 CO₂ 等温线

对 26 mg 沸石 13X 样品在四个温度下测得纯 CO₂ 吸附等温线。每条等温线测量前，样品均在 300 °C 干气流下原位干燥；完整测量序列可通过程序自动运行。平衡时间由 IGA 方法自动确定。

离子交换树脂水吸附等温线

对 27 mg 离子交换树脂样品在 25 至 80 °C 五个温度下测得水吸附等温线。每次等温线测量前，样品在 120 °C 干气流下原位干燥；完整测量序列可自动编程运行。水蒸气分压值由实测相对湿度和相应温度下的饱和蒸气压计算获得。

材料稳定性测试

对 91 mg 沸石 13X 样品进行了循环稳定性测试。样品在 300 °C 原位干燥后，温度降至 25 °C，并引入 100 mbar CO₂（绿色曲线）。随后温度（红色曲线）在 25 与 300 °C 之间循环，用于研究材料在多次热循环中的稳定性。