单分子膜分析仪工作站可行性论证报告新

—1—河南理工大学申购（自制）科研仪器设备可行性论证报告申购（自制）仪器名称单分子膜分析仪工作站购置单位物理化学学院学科（实验室）名称凝聚态物理申请人薛中会联系电话3987810填报日期2012年3月26日发展规划处制2010年10月—1—填表说明1．凡申购（自制）学科建设所需仪器设备均需进行可行性论证，并填写此表。如有关栏目填写内容较多，可另外附页。此表属存档材料，严禁用园珠笔、铅笔填写。2．申请人必须是本学科（科研平台）的学术带头人或学术骨干。3．申请人填写此表后，提交学科带头人或科研平台负责人，经审核签字后提交所在单位。所在单位组织学科或科研平台骨干人员进行初次论证（对单价在5万元以上的设备，专家不少于5人；单价10万元以上的设备，专家不少于8人，单价30万元以上的设备，须有1-2人为校外专家），论证通过后，将此表报发展规划处。4．单价10万元以上的设备，需提交调研报告（该设备在其它单位的使用情况）。5．发展规划处组织专家对申购（自制）设备的可行性进行论证，论证通过并报校领导审批后，方可办理采购业务。没有经过论证批准手续自行订货、采购，财务部门不予报账。—1—一、仪器设备基本情况仪器设备名称（中文）单分子膜分析仪工作站（英文）Langmuir-Blodgettfilmworkstation申购数量1单价（万元）34.8总金额（万元）34.8国别芬兰厂商KSVNIMA型号KN2002拟安装地点理化楼使用单位（学科、科研平台名称）凝聚态物理重点学科仪器设备的主要功能芬兰KSVNIMA品牌系列LB膜分析仪，性能优良，有30多年的LB膜设备研发制造经验，全球有上千家用户，是市场和科研用户公认的顶级LB膜分析仪制造商。KN2002膜分析仪是计算机控制的精密LB膜分析仪，可在控温条件下分析液体表面上单分子膜的性能，并能在固体基片上沉积多层单分子膜。仪器采用高精度高分辨率的膜天平、直流伺服电机无步阶沉积装置和单分子膜的对称压缩确保精确的膜压测量和控制以及沉积过程中高度均匀一致的分子取向。KN2002软件功能强大，仪器校准、实验设置、膜压缩、膜压监视和每个室的镀膜等所有程序均由软件控制完成，并具有强大的分析功能。用于气液界面单分子膜的研究，包括单分子膜的聚集、诱导结晶、分形以及纳米结构的构筑和气体的吸附等，并可方便地在分子层次上实现均匀有序、厚度精确可控以及组装的任意性。仪器设备的主要技术参数及性能描述（参考国资处《招标文件编制注意事项》中对技术指标的要求填写）1.工作条件1.1电源：220V±10%50Hz1.2工作环境：室温，相对湿度35%-85％的环境下正常工作2.技术参数2.1LB膜槽表面积：273cm22.2LB膜槽内部体积：364mm×75mm×4mm2.3挡板速度0.1-270mm/min2.4膜天平测量范围：0-150mN/m2.5膜天平分辨率：4μn/m2.6最大亚相体积：176mL2.7沉积井尺寸：20mm×56mm×60mm2.8最大样品尺寸：3mm×106mm×106mm（100%浸渍）2.9镀膜头和膜天平位置调节：马达自动控制2.10提膜速度：0.1-108mm/min—2—基本配置：序号名称型号/规格数量（个/台/套）价格（万元）生产厂家1LB膜分析仪KN2002122.8KSV公司2在位pH值探测仪KN00110.4KSV公司3在位表面电势测量仪KN000116.0KSV公司4超纯去离子水仪Milli-QSynthesis13.0密理博公司5柜机空调KFR-72L/(72520)FNAbc-310.7格力电器有限公司6打印机HP1020plus10.1惠普公司7小型减震台ZL-090611.8上海天核机电有限公司—3—二、可行性论证详细方案1、申购的详细理由（从仪器设备的主要功能、技术参数出发，结合国内外研究现状和发展趋势，阐述本单位科学研究、人才培养、技术开发及社会服务等工作对购买该仪器设备的必要性和紧迫性）（1）购置LB膜分析仪的必要性LB膜分析仪的功能：LB膜分析仪作为有机、有机/无机薄膜的制备仪器在物理学、生物学、电子学、光学、化学、材料科学、摩擦学、生物矿物学和资源环境的保护等领域有重要的应用。而且该仪器也能用于定量研究有机物对无机物的吸附以及有（无）机物对气体的吸附。该仪器的购买不但能为我校理化学院的物理、化学专业的教师和学生建立教学科研的平台，同时也能为我校生物学专业、材料学专业、采矿专业、资源和环境专业、矿物加工等专业的教师和学生提供教学科研的平台。对于促进相关专业的深入发展，提升教师和学生的科研水平具有重要的意义。在国际知名期刊Langmuir（JCR一区）有大量的文章涉及上面提到的研究领域的最新报道。科研及学科建设的需要：目前，LB膜分析仪在物理学、化学、生命科学、材料科学研究领域中主要有如下的应用：1.非线性光学器件和纳米电子器件;2.生物传感器的制备和应用；3.医用植入材料和生物细胞的相互作用规律研究；4.纳米骨的制备和应用；5.生物膜的化学模拟以及煤气化对地下水污染的生物膜处理技术；6.生物矿化、膜控晶体生长和纳米结构模板的制备及其应用；7.LB膜在超薄膜制备上的应用；8.矿山废水吸附处理的实验模拟研究；9.粉煤灰中煤胞的成膜性质研究及其高性能薄膜的制备；10.煤矿瓦斯吸附规律研究；11.纳米结构材料的表面自组装技术和纳米压印技术；12.制备半导体材料、制备铁电材料、用DNALB膜制备新型材料和生物传感器的制备技术等。此外，LB膜在医学等领域也表现出越来越重要的应用价值。如果有了这台仪器，我们的硬件水平和科研实力将大大增强。我院近年引进的博士中有相当一部分从事相关研究方向，科研梯队已经形成，完全可以开展相关领域的研究。除广泛应用于分子薄膜的植被外，LB膜分析仪还可用于模拟研究细胞膜的—4—“raft”结构分析方面的研究。近年来，LB膜分析技术和纳米压印技术的结合是材料物理和表面物理研究方向中一个十分重要且活跃的研究领域。蛋白质模板和生物大分子模板的形态对人体和环境的作用与其存在形式有着密切的关系。如人们所熟知的胶原蛋白对骨骼中无机成分羟基磷灰石的骨化作用，胆结石和尿结石的形成过程的研究等都和生物分子的表面形态密切相关。因此在体外模拟生物分子的结构对于研究其在体内的作用规律具有重要的推动作用和借鉴价值。形态分析和成膜性能分析对于揭示生物分子生命科学中的生物无机化学作用是非常必要的，因此，成膜性能分析越来越引起人们的重视。如果有了这台仪器，我们的硬件水平和科研实力将大大增强。我院近年引进的博士中有相当一部分从事相关研究方向，科研梯队已经形成，完全可以开展相关领域的研究。教学的需要：购买该仪器可用作研究生的教学和科研，因为LB膜分析技术在材料物理化学硕士研究生的研究方向中有较多的应用。同样，LB膜原理和应用是材料化学及应用化学专业学生的必修课，LB膜分析技术能帮助学生理解分子制备技术的重要性，同时对学生利用此平台研究新材料的表面性质具有重要的应用价值。国内LB膜分子仪的购置情况：由LB膜分析仪在教学、科研中重要的地位，据统计，教育部直属的重点高校都配置有该类型仪器，并且，大部分高校都不止一台。河南大学特种功能材料教育部重点实验室、厦门大学化工学院、山东大学教育部重点实验室，吉林大学，中科院化学研究所等省内外高校和科研院所均购置有该仪器。仅河南大学特种功能材料教育部重点实验室就有四台LB膜分子仪，利用该仪器进行研究每年都有高质量论文发表。并且，每年对全校相关专业本科生和研究生进行开放教学。效益的预测：拥有LB膜分析仪可提高物理化学学院院系整个物理学和化学学科的整体实力和教学科研硬件水平，可带来大量的高水平论文。购置LB膜分子仪对相关学科建设及开展教学、科研都有很大的帮助。有关LB膜分析仪用于分子尺度的表面成膜的基础研究处于国际前沿水平，研究成果大多可以发SCI期刊源论文，如国际著名期刊Langmuir就是以此仪器的第一个英文单词命名的，属于SCI一区，同时国外有大量期刊SCI二区的期刊发表LB膜制备技术相关的文章。购买LB膜分析仪并投入运行后，将主要用于化学和物理专业硕士研究生的培养，同时还可满足生命科学、材料科学、资源环境科学、生命科学的研究需要。技术负责人和团队成员对该仪器的操作非常熟悉，长期从事相关研究。仪器购买后，很快就可产生科研效益，预计年发表SCI二区论文5-8篇，培养硕士生1-2名，同时为进一步申报省级重点学科做准备。—5—2、校内现有同类仪器设备情况（主要阐述校内现有同类、同档次仪器设备的数量及使用情况，是否可以共享，以及不能共享的理由；校内已有同类设备的，需请设备所在单位出具设备运行状况证明（设备的型号、功能、近三年开机时数、取得科研成果情况及目前运行状况等））校内无同类设备—6—3、仪器设备使用、维护技术人员情况（主要介绍仪器设备使用、维护专业技术人员的职称、专业、学历、研究方向等基本情况；相关专业技术人员对仪器设备的了解和掌握的情况以及厂商对技术人员的培训计划，包括厂家到现场进行技术指导培训和相关专业技术人员外出培训等）1.薛中会，男，博士，副教授，最主要的研究方向集中在生物矿化的模拟及其生物灵感启发下材料的仿生合成和应用研究。擅长有序分子膜组装技术、膜控吸附技术和膜控自组装技术和膜控特种功能材料的制备技术。能熟练使用和维护该仪器，自2001年至今一直以此仪器为平台开展研究工作，发表SCI收录论文20篇，其中JCR二区5篇。2.李立新，男，博士，教授，主要从事纳米薄膜的制备和性质研究，使用该仪器从事纳米结构的自助装研究；熟悉该仪器的使用和维护；3.王会新，男，博士副教授，主要从事光电薄膜的制备和性质研究，使用4.谌伦建，男，博士，教授，主要从事煤地下气化对地下水的污染治理研究，使用该仪器开展有机物和微生物薄膜对地下水污染物的吸附研究；同时5.关荣峰，男，博士，教授，主要从事太阳能薄膜电池的制备和开发研究，利用该仪器可以开展新材料的光电转换性能和性质研究；6.贾兴涛，男，博士后，副教授，主要从事铁电薄膜的制备和物性研究。使用该仪器可以开展分子尺度铁电薄膜的制备和铁电性质研究；7.王宝基，男，博士研究生，讲师，主要从事分子薄膜的制备和有机物/无机功能薄膜的制备和物性研究；熟悉该仪器的使用和维护；8.张磊，男，博士，副教授，主要从事纳米材料在环境中的应用研究；9.董喜燕，女，博士研究生，主要从事气液界面纳米材料的制备研究；熟悉该仪器的使用和维护；10.聂毅，男，博士，副教授，主要从事金属薄膜的制备研究；11.汪舰，男，博士，副教授，主要从事纳米结构光电器件的制备研究；4、安装使用的环境及设施条件（主要从仪器设备安置地点、面积，水、电、气、温度等配套设备需求和保障，对安全、环保有何影响及预防措施等方面进行阐述）1.仪器安置地点：理化楼407；面积20m2；2.电源：220V±10%50Hz；3.水：自来水水池一个；0.2m3/天4.气：无特殊要求；5.温度：保持室温23±1℃；6.安全和环保：不会对环境造成污染，无特殊要求7.防尘要求：需要带推拉门的玻璃罩一个；—7—5、选型理由（对至少3个厂家产品的主要功能、主要技术参数和价格进行比较，分析其先进性、适用性，以及购买意向排序，如果是进口产品需说明国别、公司以及不选用国内产品的理由）（1）上海中晨数字科技设备有限公司生产的LB膜分析仪主要功能和特点：1．操作过程和数据采集由PC计算机和前置单片机控制，实现自动化和智能化，使人为操作误差的可能降到最低；2．关键零部件（包括传感器）进口，测试数据精确，重复性好；3．基于WINDOW视窗的全中文操作软件，用户界面友好，图形可存储打印，数据可二次处理；4．液槽表面积大，灵敏度高，泄漏小；5．可自动测量液体表面张力。6．可绘制r-A和π-A曲线。7．可根据r-A和π-A曲线设制成膜张力上下限，滑障反复压缩和扩张成膜。8．可设定恒定张力，滑障在拉膜时移动以维持张力的恒定。9．拉膜速度可调。10．体贴设计保证了仪器能适用于常规测试环境、与普通配置PC联机工作，运行平稳，振动