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CATLAB Software－催化反應與熱分析整合控制軟體
CATLAB Software－催化反應與熱分析整合控制軟體
MS、MFC、Furnace、Switching Valves 與 Pulse Injection 一體化實驗控制
Hiden CATLAB Software 是專為 CATLAB-PCS Catalyst Characterisation System 所設計的 Application-Specific Software，可於單一平台整合 Mass Spectrometer Data Acquisition、Mass Flow Controllers、Furnace Temperature、Gas Switching Valves 與 Pulse Injection。
軟體可直接控制完整催化反應實驗流程，並提供 Real-Time Quantification、Mass Spectral Overlap Removal、Temperature Program Control 與 Catalyst Characterisation Data Analysis。
新版 CATLAB Software 亦導入重新設計的 User Interface、Template-Driven Experiment Recipes 與改善的 Furnace PID Control，使催化劑研究、Reaction Testing 與 Thermal Analysis 更容易建立標準化與重複性的實驗方法。
CATLAB Software 系統概述
將質譜、氣體流量、溫度、切換閥與脈衝進樣整合至同一 Catalyst Experiment Control Platform。
催化反應研究通常同時涉及 Gas Composition、Flow Rate、Reaction Temperature、Pulse Injection 與 Mass Spectrometer Analysis。
若各項設備分別由不同控制器操作，不但實驗設定較複雜，也增加不同資料來源在 Time Synchronisation 與 Experiment Reproducibility 上的問題。
CATLAB Software 將 CATLAB-PCS 中的主要硬體模組整合至單一 Software Environment，使使用者可透過一套實驗方法直接控制MS、MFC、Furnace、Switching Valves 與 Pulse Injection。
除了儀器控制外，軟體亦提供質譜資料處理與催化反應評估功能，使 Data Acquisition、Experiment Control 與 Reaction Evaluation 可在相同工作流程中完成。
CATLAB-PCS 完整硬體整合控制
單一軟體同步管理催化微反應器與質譜系統中的關鍵實驗設備。
Mass Spectrometer
控制 Hiden Quadrupole Mass Spectrometer 的分析方法、Mass Channels 與 Data Acquisition。
Mass Flow Controllers
控制不同反應氣體的 Flow Rate 與 Gas Composition，建立指定 Reaction Atmosphere。
Furnace Temperature
控制 Furnace Temperature Profile，適合 Temperature Programmed Reaction 與 Catalyst Characterisation。
Switching Valves
依實驗程序自動切換不同 Gas Stream、Reaction Gas 或 Reference Gas。
Pulse Injection
自動控制 Pulse Gas Injection，可應用於 Pulse Chemisorption 與 Catalyst Surface Characterisation。
Reaction Evaluation
同步取得質譜與系統操作資料，直接觀察 Gas Composition 與 Reaction Progress。
自動催化實驗流程
利用 Temperature Profile、Gas Composition 與 MS Method 建立完整實驗 Recipe。
建立實驗條件
設定反應氣體、MFC Flow Rate、Furnace Temperature、Valve Position 與 Pulse Conditions。
設定 MS Analysis
依不同實驗階段配置適合的 Mass Channels、Scan Method 與 Data Acquisition Parameters。
自動執行與分析
CATLAB Software 依實驗 Recipe 自動控制系統並同步記錄質譜與 Reaction Data。
Temperature Program 與 Reaction Sequence
利用溫度程式觸發 Gas Composition、Pulse Injection 與不同 MS Analysis Method。
Temperature-Driven Experiment Control
CATLAB Software 可依照使用者建立的 Temperature Profile 控制完整催化實驗。
不同 Temperature Stage 可觸發 Gas Composition Change、Pulse Gas Injection，以及 Mass Spectrometer Analysis File 的 Start / Stop。
因此同一個實驗中可以依照反應階段使用不同 MS Measurement Method。例如升溫過程可進行較廣泛的 Gas Screening，而特定 Reaction Temperature Region 則可使用快速 MID Monitoring。
這種架構可讓 Mass Spectrometer 在每個實驗階段使用最適合的分析參數，同時保持 Gas、Temperature 與 MS Data 的時間同步。
Template-Driven Experiment Recipes
兼具研究方法開發的彈性與標準化重複實驗所需的 Recipe Workflow。
新版 CATLAB Software 支援由使用者直接控制 Experiment Progress，也可建立 Template-Driven Experiment Recipes。
對於 Method Development，研究人員可依反應狀況調整實驗程序；而對固定條件的 Catalyst Screening、QC 或重複實驗，則可將操作流程儲存為 Template。
利用 Recipe-Based Operation，可降低不同操作者設定上的差異，並提高不同 Catalyst Samples 或實驗批次之間的 Repeatability 與 Data Comparability。
Real-Time Quantification 即時定量
直接將質譜訊號轉換為 ppm 或 Percent，使 Reaction Evaluation 更直觀。
現行 CATLAB Software 支援 Real-Time Quantitative Output，可將校正後的質譜訊號即時顯示為 ppm 或 Percent。
研究人員因此不必只觀察 Raw Ion Current，而可直接追蹤反應氣體、Reactants 與 Products 的實際濃度變化。
此功能特別適合 Catalytic Conversion、Reaction Selectivity、Gas Consumption 與 Product Formation 等需要即時了解 Reaction Progress 的實驗。
Mass Spectral Overlap Removal
針對多種氣體共存造成的 Fragment Overlap 提供進階訊號解析能力。
在 Catalysis 與 Reaction Gas Analysis 中，不同 Molecular Species 經 Electron Impact Ionisation 後可能產生相同 m/z 的 Fragment Ions，因此容易出現 Mass Spectral Overlap。
新版 CATLAB Software 強化 Multiple Overlapping Species 的訊號處理，可利用已知 Fragment Pattern 與校正資料降低不同氣體在共同 Mass Channel 上造成的干擾。
這對 CO、CO2、Hydrocarbons、H2O、O2、N2 及其他複雜 Reaction Mixture 的即時分析尤其重要。
Improved Furnace PID Control
提升 Temperature Programmed Catalyst Study 的溫控穩定性與實驗重現性。
新版 CATLAB Software 強化 Furnace PID Control，使 Temperature Ramp、Isothermal Hold 與其他 Temperature-Dependent Experiment 能獲得更穩定的控制。
對 TPR、TPO、TPD、Pulse Chemisorption 及 Catalytic Reaction Kinetics 等研究，準確且可重複的 Sample Temperature 是資料比較的重要基礎。
Catalyst Characterisation 資料分析
內建多種催化劑表徵與 Pulse Chemisorption Data Analysis 功能。
Metal Surface Area
利用 Chemisorption Experiment 計算 Catalyst Active Metal Surface Area。
Metal Dispersion
由 Pulse Adsorption Data 評估 Active Metal Dispersion，研究催化劑有效活性表面。
Pulse Adsorption Isotherms
分析不同 Pulse Conditions 下的 Gas Uptake，建立 Catalyst Adsorption Behaviour。
Reaction Evaluation
結合質譜即時定量結果，評估 Reactant Conversion、Product Formation 與 Reaction Progress。
CATLAB Software 主要特色
從硬體控制、實驗自動化到即時 Reaction Gas Quantification 的完整軟體平台。
- Integrated Mass Spectrometer Control
- MFC Gas Flow Control
- Furnace Temperature Control
- Switching Valve Control
- Pulse Injection Control
- User-Controlled Experiment Progress
- Template-Driven Experiment Recipes
- Advanced Mass Spectral Overlap Removal
- Real-Time Quantification in ppm or Percent
- Improved Furnace PID Control
- Improved Data Display and Analysis
- Catalyst Characterisation Data Processing
CATLAB Software 系統能力
依 Hiden Analytical 現行 CATLAB Software 公開資料整理。
| Primary Platform | Hiden CATLAB-PCS |
|---|---|
| Mass Spectrometer | Integrated MS Setup, Acquisition and Analysis |
| Gas Control | Mass Flow Controllers / Gas Composition Control |
| Temperature | Furnace Temperature Profile and Improved PID Control |
| Valve Control | Automatic Switching Valve Control |
| Pulse Experiments | Automatic Pulse Gas Injection |
| Experiment Method | User-Controlled or Template-Driven Experiment Recipes |
| Mass Overlap Processing | Advanced Multiple Species Spectral Overlap Removal |
| Quantification | Real-Time ppm / Percent Output |
| Catalyst Analysis | Metal Surface Area / Dispersion / Pulse Adsorption Analysis |
| Primary Applications | Catalyst Characterisation / Reaction Studies / Pulse Chemisorption / Thermal Analysis |
CATLAB Software 典型應用
適合需要 Gas、Temperature、MS 與 Reaction Sequence 高度同步的催化與熱分析研究。
TPR－Temperature Programmed Reduction
控制還原氣體、升溫程序並同步監測 H2 消耗量與 Reaction Products。
TPO－Temperature Programmed Oxidation
同步控制氧化條件與溫度，分析 CO、CO2、H2O 等 Reaction Products。
TPD－Temperature Programmed Desorption
分析 Adsorbed Species 隨 Temperature Program 脫附所產生的 Gas Profile。
Pulse Chemisorption
利用自動 Pulse Injection 與質譜分析進行 Metal Surface Area、Dispersion 與 Adsorption Study。
Reaction Kinetics
在不同 Temperature、Gas Composition 與 Flow Conditions 下進行即時 Reaction Gas Analysis。
Catalyst Screening
利用 Template Recipe 比較不同 Catalyst Formulation、Pretreatment 與 Reaction Condition。
為何使用 CATLAB Software？
CATLAB 的核心價值不只是質譜分析，而是將整個催化反應實驗真正整合為一套同步控制流程。
一般催化反應系統可能需要分別控制 MFC、Furnace、Gas Valves、Pulse Valves 與 Mass Spectrometer，再於實驗完成後人工對齊不同設備的資料。
CATLAB Software 將這些設備直接整合，使研究者可建立Gas Flow → Temperature → Valve / Pulse Event → MS Acquisition → Real-Time Quantification → Catalyst Analysis的一體化工作流程。
對於需要長時間 Temperature Program、重複 Catalyst Screening 或多條件 Reaction Testing 的研究，此架構可明顯提升實驗 Repeatability 與操作效率。
軟體重點功能
Hiden CATLAB Software 官方產品資訊恩詠有限公司－Hiden CATLAB 催化反應與質譜分析技術服務
CATLAB-PCS 的實際分析能力會受到 Catalyst Sample、Reaction Gas、Gas Flow、Temperature Program、Pulse Volume、Mass Spectrometer Method、Calibration 與 Mass Spectral Overlap 等條件影響。
恩詠有限公司可依客戶的催化反應種類、TPR / TPO / TPD、Pulse Chemisorption、Reaction Kinetics、Catalyst Screening、Gas Composition、MFC、Temperature Program、Real-Time ppm / % Quantification、Mass Overlap Correction 與自動化 Experiment Recipe需求，協助規劃 Hiden CATLAB-PCS 與 CATLAB Software 分析配置。