高精度量热分析助力多学科交叉创新与教学实践

作为国家民委直属高校、国家“双一流”建设高校，西南民族大学在民族医药、特色材料、生态保护等领域形成鲜明学科特色，尤其在藏药现代化研究、天然高分子材料开发及环境友好型材料制备方向成果显著。为进一步提升科研分析能力与教学实验水平，西南民族大学近期正式引入我司HSC-2型差示扫描量热仪，通过精准的差示扫描量热（DSC）技术，为物质相变行为分析、热稳定性评估及化学反应热效应研究提供可靠设备支撑，助力构建“民族特色+科学创新”的跨学科研究体系。

一、聚焦学科特色需求，破解多场景量热分析痛点

西南民族大学三大核心领域对量热分析技术提出明确要求：

民族医药研究：需测定藏药（如红景天、独一味）有效成分的熔融温度与热焓值，分析炮制工艺（如酒蒸、蜜炙）对成分稳定性的影响；

天然材料开发：研究魔芋葡甘聚糖、竹纤维等天然高分子的玻璃化转变温度（Tg）与结晶度，指导可降解材料的性能优化；

教学实验平台：服务《物理化学》《材料表征》等课程，需满足“物质相变测定”“高分子热性能分析”等基础实验，要求设备操作便捷、数据稳定且支持批量样品测试。

传统量热设备存在基线漂移大（±5μW）、低温段灵敏度不足（＜0℃测试误差>3℃）及样品用量大（需10mg以上）等问题。HSC-2型凭借±0.1μW热流分辨率、-30℃至680℃超宽温域及微量样品池（最小样品量0.5mg），可满足民族医药微量成分分析、天然材料精细结构表征及教学实验高效开展的多样化需求。

二、HSC-2型设备的核心技术优势

1.高灵敏度热流检测，捕捉微量物质相变信号

设备采用陶瓷传感器与绝热设计，热流分辨率达±0.1μW，可精准检测低至0.5mg样品的相变行为。例如，在藏药红景天苷的热分析中，DSC曲线清晰显示其在158.3℃的熔融吸热峰（焓变ΔH=126.5J/g），较传统设备（需5mg样品）检测灵敏度提升10倍，满足珍稀药材微量成分分析需求。

2.超宽温域与多模式扫描，适配复杂样品分析

低温段（-30℃至室温）：采用机械制冷系统，可分析天然油脂（如酥油）的结晶行为，DSC曲线显示其在-25℃的β晶型相变峰，指导民族特色食品的储存温度控制（建议≤-20℃）；

高温段（室温至680℃）：支持氧化诱导期（OIT）测试，如测定竹纤维基复合材料的抗氧化性能，DSC曲线显示在空气气氛下210℃的氧化放热峰（较未改性材料延迟30℃），验证改性工艺对材料稳定性的提升效果；

动态扫描模式：支持分步升温、恒温及速率调制DSC（Modulated DSC），可分离重叠相变信号（如魔芋葡甘聚糖的Tg与水分蒸发峰）。

3.教学与科研双模式设计，兼顾易用性与专业性

教学模式：内置“标准实验模板库”，涵盖冰的融化热测定、苯甲酸纯度分析等10类基础实验，学生可通过触屏一键启动，系统自动生成实验报告（含数据图表与误差分析）；

科研模式：配套专业分析软件，支持结晶动力学计算（如JMAK方程拟合）、比热容（Cp）测定及氧化诱导期（OIT）评估，满足论文发表对数据深度分析的要求。

三、赋能西南民族大学特色学科发展

民族医药研究

有效成分热稳定性分析：测试藏药独一味中木犀草素的热分解行为，DSC曲线显示230℃开始出现放热峰（对应成分分解），指导提取工艺温度控制（≤180℃）；

炮制工艺优化：对比酒蒸前后大黄中蒽醌类成分的DSC曲线，发现炮制后成分熔融温度提升5℃（ΔH增加8%），验证酒蒸工艺可增强成分稳定性。

天然材料开发

竹纤维改性评估：测试碱处理前后竹纤维的结晶度，通过DSC熔融焓计算结晶度从45%提升至58%，为制备高强度复合材料提供依据。

教学实验应用

本科生基础实验：在《物理化学实验》中，学生测定水杨酸的熔融温度（实测158.2℃，理论值158℃），相对误差＜0.2%，掌握DSC基本原理与操作；

研究生创新实验：设计“藏药炮制前后热性能变化”课题，学生自主优化实验方案，利用设备对比不同炮制时间（1h/2h/3h）的成分热稳定性差异，培养科研思维。

四、校企协同，共促民族特色科技发展

西南民族大学拥有“西南民族药资源教育部重点实验室”“青藏高原生态保护与可持续发展协同创新中心”等平台，此次引入HSC-2型设备后，双方将在以下领域深化合作：

民族医药数据库建设：联合建立“藏药热性能数据库”，收录100种常用藏药的DSC指纹图谱；

定制化应用方案开发：针对天然材料微量、多组分特性，优化样品前处理方法（如冷冻干燥、微粉化）；

学术资源共享：支持学校举办“民族地区特色材料分析技术”培训班，推广量热分析在民族产业中的应用。

从民族医药有效成分分析到天然材料性能优化，HSC-2型差示扫描量热仪的引入为西南民族大学搭建了“特色研究+教学实践”的一体化分析平台。这不仅是对高校科研能力的有力提升，更是校企协同服务民族地区科技发展的积极探索。未来，我们将持续以专业仪器赋能特色学科建设，助力西南民族大学在民族医药现代化、生态材料开发等领域取得更多创新成果，为传承民族文化、推动区域发展贡献科技力量。