楊正紅：以科研的態度做分析儀器

　　編者按：近年來，新材料不斷涌現，各種有序介孔分子篩、微孔分子篩、金屬-有機框架等不斷地被合成出來，新材料的孔分析技術也隨之得到了飛躍式發展。2015年8月，國際化學領域最權威的國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）公布了最新的比表面積和孔徑的氣體吸附分析規范，這是自該機構于1985年頒布的規范之后，氣體吸附分析領域30年來的頭等大事之一。借此，分析測試百科網采訪了規范第一起草人所在的美國康塔儀器公司，近距離了解這支既傳統又新銳的力量。

康塔克默儀器貿易（上海）有限公司董事總經理 楊正紅

　　全球思維 本地服務

　　后來居上，康塔儀器的中國之路

　　美國康塔儀器公司成立于1968年，作為一家致力于粉體及多孔物質測量技術的儀器研發制造商，在美國物理化學和新材料研究領域廣為人知。同時，康塔儀器是一家正在走向全球化的美國分析儀器公司，其四分之三的產品都銷往美國以外的其他國家。近年來，康塔儀器公司的海外市場不斷擴展，在德國、英國、中國、印度、日本等地都建立了分公司。2015年，在進入中國23年后，康塔儀器在中國上海成立了全資子公司——康塔克默儀器貿易（上海）有限公司。

　　公司總經理楊正紅談到，比起行業內大多數外企，康塔的產品進入中國晚了十幾年。1993年，由于中標世界銀行貸款項目，美國康塔儀器的產品打開了中國市場的大門。1997年，楊正紅作為產品工程師和銷售經理開始與康塔結緣，隨后被越來越多的中國用戶認可，產品不僅進入了高校和研究院所，也廣泛應用于企業當中。隨著儀器銷量逐漸增加，對高端儀器的應用支持提出了很高的要求。于是，2004年，美國康塔儀器公司決定正式在中國成立北京代表處，楊正紅出任首席代表，負責康塔儀器的市場開發和產品技術支持。2007年，楊正紅決定辭去當時兼任的馬爾文儀器北方區經理職務，作為美國康塔儀器首席代表和中國區經理，專注于康塔儀器在中國的業務開拓，從而正式執掌康塔中國。

　　憑借卓越的產品、精湛的技術和完善的產品和服務體系，康塔儀器在中國市場的銷量迅猛增長，目前，中國已成為康塔儀器除美國本土以外的海外第一大市場，“經過了這么多年的發展，在物理吸附分析儀方面，康塔儀器已經占據了中國進口產品的半壁江山。”楊正紅說。也正是基于此，2014年11月，美國康塔儀器公司在上海成立了全資子公司。

　　從產品導向到客戶需求導向

　　楊正紅表示，康塔中國公司與美國總部的全球戰略是一致的，其中最主要的一點就是從產品導向向客戶需求導向轉變。

　　首先是產品方面。例如，氣體吸附分析的時間非常長，不比一般的光譜和色譜分析，一個孔徑分析需要8-12小時，一個微孔分析需要幾天時間。為了幫助用戶節約時間，康塔致力于開發多站氣體吸附儀，可以同時進行多個樣品分析。“以客戶需求為導向，由過去自覺的行動變成了明確的指導方針。”楊正紅說到：“憑借卓越的科研實力，原來我們是更多考慮產品在技術上的先進性，去征服最復雜的應用；而現在我們會更多考慮滿足客戶的需求，特別是上下游科研銜接的需求。”

　　第二是售后服務。楊正紅提到，新公司成立后最大的目標就是加強售后服務和應用支持，不僅在天津、山東、武漢、成都、西安等都有售后團隊，還在北京和上海建立了大規模實驗室，幫助用戶進行應用開發。“康塔儀器將‘讓客戶滿意’放在最重要的位置，隨著儀器同質化的加快，售后服務會在未來占有越來越大的比重。我們組建分公司的目的就是使中國的售后服務能和美國同步，并讓中國用戶享受和全世界一樣的技術應用支持，我們一直在向著這個方向努力。”楊正紅說。此外，康塔還花費了大量精力用于用戶培訓，楊正紅提到每年他都會去各大院校進行講演培訓，今年已經講了12場。康塔公司堅信：“讓客戶用好，比給客戶修好更重要。”

康塔公司北京實驗室一角，可以同時進行兩個樣品微孔分析的研究級全自動氣體吸附分析儀——Autosorb iQ

　　產品鏈接：研究級全自動氣體吸附分析儀Autosorb iQ

　　開拓創新 成就未來

　　對于康塔公司的產品發展方向，楊正紅認為主要有兩個方面，一是應用領域和市場的拓展，二是更先進技術的研發。

　　推陳出新 拓展應用

　　現階段，用于比表面和孔徑分析的物理吸附分析儀市場增長快速穩定，尤其在新材料、環保等方面的需求也越來越大。楊正紅提到，國際純粹及應用化學會（IUPAC）曾在1985年公布了多孔材料的表征標準，但是在近25年里，材料研究有了長足的發展，例如現在大熱的MOF、石墨烯、碳納米管等新材料，孔道分析十分復雜，孔道可能存在三維結構，或者是不同孔型的混合，因此對于材料孔徑表征的需求越來越高，既要求應用不同吸附質，還需要高分辨的實驗方法。密度函數理論及分子模擬方法的發展為物理吸附提供了更精確的數據分析的可能。基于這個前提，IUPAC于2011年成立物理吸附新項目部，康塔儀器公司的首席科學家Dr. Matthias Thommes當選項目部主席，牽頭進行多孔材料物理吸附表征的研究和標準修訂工作，IUPAC這一新標準的技術報告已經在2015年8月正式發布，并將對全球材料孔吸附表征起到指導作用。而康塔儀器公司的高端研究級氣體吸附分析儀Autosorb-iQ完全符合IUPAC新的規范。

美國康塔儀器公司首席科學家 Dr. Matthias Thommes

　　目前我國正在由“中國制造”向“中國創造”轉型，材料表征將會是我國科學研究發展的一個重點方向，孔徑分析是材料表征不可或缺的一項內容，康塔對于這方面的重視也是對中國市場的一項有力拓展。

　　在環保和新能源領域，康塔儀器也提供了相應的儀器和技術，應用涵蓋環境工程、環保催化劑，涉及汽車尾氣、脫硫脫硝、污水排放等各個方面。楊正紅提到，目前，康塔與國內幾家領先的環保催化劑企業都有合作，江蘇國電龍源、福建大拇指、山東三融、重慶遠達、西安啟源等龍頭企業都是康塔的用戶。同時，楊正紅還介紹了一項粒度粒形分析儀在環境方面的潛在應用：對目前環境領域備受關注的PM2.5的表征分析。“目前，微米級顆粒形貌都是用顯微鏡來觀察，比較局限，放大倍數越大，看到的東西就越少；靜態的粒度粒形分析儀則是對分散區域內的所有顆粒都進行成像并統計，不是進行點分析，而是進行面分析。”不過這類儀器的成本普遍較高，而且目前國內環保領域對這方面的研究還處于起步階段，所以楊正紅希望以后能有環境科學方面的有關部門牽頭，形成天地一體的系統化的大數據監測網絡和分析平臺。康塔儀器可以成為網絡中和平臺上的一員。

　　此外，康塔儀器還與中國食品藥品檢定研究所合作編寫了關于動態水分吸附儀進行化學藥品分析的圖譜集，其中700多種DVS引濕性測定數據全部是通過美國康塔儀器公司動態水分吸附儀Aquadyne DVS得到的。此圖譜集的出版，對藥物制劑的吸濕機制、實驗方法、數據模型等系統和科學論述提供了參考，同時康塔儀器也向藥品行業深入了一步。

化學藥品對照品圖譜集——動態水分吸附

動態水分吸附儀Aquadyne DVS

　　Aquadyne DVS 是康塔公司為潮解、疏水性/親水性、結晶化現象、微孔結構及樣品形態的研究開發的系列重量法吸附分析儀，獨立的天平核心區域控溫環境確保儀器出色的長期穩定性，樣品可通過干燥氣體吹掃進行原位預處理。

　　產品鏈接：動態水分吸附儀Aquadyne DVS

　　儀器升級：不斷創新，重新定義氣體吸附功能

　　隨著氣體吸附分析儀市場的穩定發展，用戶對于分析的需求也越來越高，能夠為用戶帶來更快速、更準確的測量尤為重要。保證測量的準確性，儀器的真空度是一個很重要的方面，楊正紅介紹到，為了保證儀器的真空度，在高端Autosorb-iQ等系列中，康塔儀器引入了許多質譜中的技術，例如，儀器的結構采用金屬-金屬連接，替代了過去的橡膠密封圈，很大程度上提高了真空度，保證了測量結果的準確性。

　　而在氣體吸附選擇上，除了傳統的氮氣吸附，康塔儀器也在力薦氬氣吸附。楊正紅提到，氬氣是惰性單原子分子，比氮氣更接近于理想氣體，而氮氣是雙原子分子，而且帶有電子云，容易與材料孔壁上的極性基團發生作用，產生電子轉移，影響超微孔的分析結果。

　　楊正紅還提到，康塔儀器始終保證脫氣站和分析站各自分開，但可以擁有一套ZL的泵系統，確保儀器的可靠性。儀器設計是一個系統工程，需要做出各種平衡，尋找最合適的解決方案。如果儀器設計為了追求簡化，砍掉了樣品處理的脫氣站，而利用分析站進行“原位”脫氣分析，這或許節約了首期成本，但顯然儀器效率、泵的使用壽命、維護成本等都需要做更細致深入的考量。

快速全自動比表面和孔徑分布分析儀NOVAtouch

　　NOVAtouch是康塔公司2014年底推出的一款全自動比表面積和孔徑分析儀，儀器具備快速，高效，符合人體工程學的設計理念，一個突出特點是裝有全彩可視觸屏設備，通過此設備可以進行樣品脫氣條件和分析條件的設置，并且實現分析數據的實時觀測。據悉，新產品NOVAtouch在2015年已經受到客戶廣泛認可，銷量極佳。

　　產品鏈接：快速全自動比表面和孔徑分布分析儀NOVAtouch

吸附穿透曲線分析儀dynaSorb BT

　　吸附穿透曲線分析儀dynaSorb BT是楊正紅提到的第一款體積法商業混合氣體競爭性吸附儀，憑借其獨特的安全性設計，可以便捷地研究任意復雜的吸附過程。在寬泛的溫度和壓力范圍內，可以調節氣體流速并很好地定義氣體組分。可以調查或研究在真實工藝條件下的吸附劑技術狀況。

　　產品鏈接：吸附穿透曲線分析儀dynaSorb BT

　　人無我有 推陳出新

康塔儀器產品線

　　在產品線方面，康塔公司已經研發生產了覆蓋各種高端領域的氣體吸附分析儀產品。“過去，我們只做比表面的孔徑分析，現在我們可以做薄膜和濾紙的孔徑分析，可以做高壓吸附，水和有機蒸汽的吸附。在化學吸附方面，原來只有靜態吸附和簡單的動態吸附，現在不光有高端的動態吸附，而且可以做穿透曲線的測定，并且是現在市場上唯一的商業混合氣體競爭性吸附儀。”楊正紅說。

　　在粒度粒形分析儀方面，康塔粒度儀的一大競爭優勢就是多參數測定，大大提高了測量的效率。“過去，激光粒度儀多是測定一個或兩個參數，康塔的粒度或粒形分析儀，可以分析粒度、粒形及其分布、顆粒計數、Zeta電位、電導率等50個參數，大大提高了科研的效率。所以高端科學儀器研究需求是什么，我們就往這方面推進。”楊正紅說。

　　除了比表面及孔徑分析產品系列，粒度粒形分析儀產品外，康塔儀器的真密度儀、振實密度儀、高通量球磨儀、代表性取樣器等一系列實驗室通用產品，同樣被客戶所青睞。

　　扎根中國 成就未來

　　談到中國客戶和國外客戶在需求、購買選擇上的差異，楊正紅表示：相比歐美客戶，目前中國客戶對于儀器準確性的關注度還不夠，還只是停留在穩定性的要求上。實際上，在高端材料、新能源、催化劑等領域的研發和測試中，“失之毫厘，謬以千里”。還有些中國客戶希望儀器的功能越全越好，成本越低越好，所以在采購中，忽略了自己需要的分析研究的需求。這兩大區別導致在高端儀器市場上，中國客戶的購買量遠遠小于國外客戶。但在新能源、新材料的研發中，高端儀器的作用至關重要，某種意義上，它會影響到中國在這一領域搶占世界制高點的時間。比如蒸汽吸附，普通的蒸汽吸附儀必須在低于室溫下做，最高溫度不能超過40℃，而高端的蒸汽吸附儀Vstar系列不受室溫的限制，不受吸附蒸汽的極性限制，可以做到-20 ~ 100℃。楊正紅表示：“當然，作為比表面和孔徑分析儀的領先供應商，我們有責任，也將在今后投入更多的精力來培育市場，為中國的新材料、新能源、催化等領域做出應有的貢獻。”

全自動蒸汽吸附分析儀Vstar

　　產品鏈接：全自動蒸汽吸附分析儀Vstar

　　以科研的態度做儀器

　　源于高校 立足科研

　　上世紀60年代初，市場上還沒有可用的商業物理吸附儀，紐約長島大學物理化學系教授Lowell為了進行物質比表面的研究分析，自己動手搭建制造了一臺比表面分析儀，這也是康塔公司的第一代比表面分析儀Quantasorb。這款儀器已于1997年停產，但至今仍有一臺在北京科技大學良好地運行。

　　“康塔公司源于高校，是由一群科學家創立，康塔公司也一直以科學研究和研發端的用戶為主，力求為客戶提供更多的功能，助力大家取得更多的科研成果。而我也始終認為自己是一個學者，應該用科研的態度來經營產品，用最先進的技術，最合適的解決方案，去引領和培育市場。”楊正紅說。

　　楊正紅說：“目前，氣體吸附分析技術作為多孔材料比表面和孔徑分布分析的不可或缺的手段，得到了廣泛應用。物理吸附分析不僅應用于傳統的催化領域，而且滲透到新能源材料、環境工程等諸多領域。但是，儀器的自動化也帶來了對儀器原理和分析過程不求甚解的問題，加上市場上某些不負責任的誤導，使得對數據的采信存在著誤區，部分發表出的文章存在明顯錯誤。在很多應用中，對如何設計實驗，對所得到的數據如何判斷，存在著很大的盲目性。大量的應用甚至概念性的基礎問題，亟待澄清。”針對這些問題，楊正紅計劃撰寫一本書，最好使其既能為普通研究生提供入門級知識，作為一般操作人員的應用和指導手冊，亦能為中高級研究人員進行正確的比表面和孔結構分析提供指南。

　　儀器最樸素的硬道理：測得準、分析得準

　　康塔公司的制造方向是以科學研究為主，而這種企業文化也和楊正紅的個人追求十分契合。楊正紅曾經有過10余年的高校執教經歷，對待儀器也一直把科學應用放在第一位，在此次采訪中，楊正紅多次提到一句話：儀器講究測得準、分析得準。“我希望用戶能夠把儀器充分利用起來，功能充分開發起來，不但使其物有所值，而應使其物超所值。所以我也一直從儀器怎么測得準、分析得準這兩方面去引導客戶。”楊正紅說。

　　關于楊正紅

　　畢業于北京大學藥學院，之后留校任教并完成碩士學業，是中科院老院士、我國生物無機化學學科的開創者王夔先生的關門弟子。主要從事自由基生命科學研究，先后發表及合作發表論文三十余篇，獲得國家教委科技進步二等獎及北京市衛生局科技進步二等獎各一項。在校任教期間擔任天然藥物及仿生藥物國家重點實驗室儀器組組長。1993年10月加入美國Bio-Rad公司在北京的子公司，負責FTIR分析儀器的銷售及技術支持。1997年4月被聘為瑞士華嘉公司分析儀器部產品專家、銷售經理，負責顆粒特性分析儀器的技術支持及銷售。在推廣英國馬爾文粒度分析儀和美國康塔儀器公司比表面及孔隙度分析儀等方面取得了突出成績。2004年起，楊正紅先后被英國馬爾文儀器公司聘為市場部經理、北 方區經理，并同時擔任美國康塔儀器公司的中國區經理和代表處首席代表。2008年1月，美國康塔儀器公司北京代表處進行遷址，楊正紅辭去在馬爾文公司的職務，專注于新代表處的業務開拓工作，并獨立開展在華的全部業務。2015年3月，康塔中國全資子公司成立，楊正紅出任董事總經理。

　　關于美國康塔儀器公司

　　美國康塔儀器公司（Quantachrome Instruments）是國際著名的材料特性分析儀器專業制造商。在近50年的發展歷程中，始終致力于粉體及多孔物質測量技術的創新。

　　1972年，研制出世界第一臺動態法氣體吸附比表面分析儀；

　　1972年，研制出世界第一臺商用氣體膨脹法真密度分析儀；

　　1978年，首次將連續掃描注汞技術應用到壓汞儀中；

　　1982年，發明世界第一臺多站自動比表面和孔隙度分析儀

　　 ……

　　2005年，研制出最新一代可以進行靜態和動態、物理和化學吸附、具有微孔分析能力的全自動比表面和孔隙度分析儀—Autosorb系列。

　　2010年，最先進的雙站金屬密封全自動比表面和微孔分析儀— Autosorb-iQ。

　　2012年，雙站高壓吸附分析儀iSorb HP 系列問世

　　2015年，多組分氣體吸附分析儀推出。

　　全自動薄膜孔徑及滲透率測量儀是美國康塔儀器公司推出的一款獨特的全自動多功能分析儀，該儀器的測試原理為毛細管滲透法，利用可浸潤液體測定薄膜孔徑及滲透率。該方法沒有污染，無需實驗室改造，更安全更便捷。同時該方法也是ASTM薄膜測定的標準方法。

　　美國康塔，一直走在粉體及多孔物質分析技術的前列。