Roboter-Syntheseplattform AUTOPLANT PRECIP

mit hohem Durchsatz

Übersicht
End-to-end automatisiertes System zur Synthese gemischter Oxide per pH-gesteuerte Fällung, Sol‑Gel und Ionenaustausch. Umfasst Reaktionsvorbereitung, präzise Dosierung, Synthese, automatisierte Aufarbeitung (Waschen, Trocknen, Sprühtrocknung) sowie Optionen für Extrusion und Kalzinierung. Geeignet für Katalysator‑F&E, Adsorbentenentwicklung und Kathodenmaterial‑Forschung.

Technologie-Übersicht
Die patentierte overhead gravimetrische Dosierung in Kombination mit modularer Reaktorhardware und der AUTOSUITE‑Software ermöglicht standardisierte, rückverfolgbare und hochdurchsatzfähige Oxidsynthesen. Die Plattform unterstützt präzise kontinuierliche Zudosierungen, mehrstufige Transfers und PAT‑ähnliche Überwachung zur reproduzierbaren Prozessentwicklung.

Ablauf

• Design of Experiments (DoE)
• Lösungs- und Reagenzienvorbereitung
• Sequenzielle Zuführung von Metallsalzen
• pH‑kontrollierte Zugabe des Fällungsmittels (Säure/Base automatisiert)
• Heizen, kontrolliertes Rühren und Mischen
• Automatisiertes Waschen und Aufarbeiten
• Trocknung und Sprühtrocknung
• Optionale Extrusion und Kalzinierung

Vorteile

• Einzeln steuerbare Tankreaktoren (100, 240, 1 000 mL) mit unabhängigem Temperatur-, Rühr- und Zudosier‑Management.
• Hoher Durchsatz: AUTOPLANT bis zu 12 oder 24 Synthesen pro Lauf (vollautomatisiert inkl. Vorbereitung, Durchführung, Aufarbeitung, Analyse); MULTIPLANT teilautomatisiert bis zu 6 pro Lauf.
• Flexible Zudosierung: mehrere unabhängige Flüssigkeitszuführungen pro Reaktor, Gefäß-zu-Gefäß-Transfer und präzise gravimetrische Dosierung für Feststoffe und viskose Flüssigkeiten.
• Austauschbare Rührertypen (Anker, verdrehte Schaufel, Gas‑Eintragungsrührer) für leistungsstarke Mischungen bei hohen Viskositäten.
• Umfassende Überwachung: Temperatur, Druck, pH, Partikelgrößenverteilung und weitere PAT‑ähnliche Messgrößen pro Reaktor.
• Integrierte Probenahme unter Reaktionsbedingungen und 4‑Nadel‑Volumenhandhabung für Zudosierung und Probenahme.
• Cleaning‑in‑Place und belüftete Haube für sicheren Hochdurchsatzbetrieb.
• Software‑Integration: AUTOSUITE für Drag‑&‑Drop‑Versuchsdesign, Python‑gerätesteuerung, LIMS/ELN‑Anbindung und AI/ML Closed‑Loop; ARKSUITE zur Labororchestrierung.
• Optionale Online‑Tisch‑XRD‑Integration (z. B. Bruker D6 Phaser, Malvern Aeris) mit Probenübergabestation und HW/SW‑Integration.

Technische Merkmale / Spezifikationen

• Reaktorvolumen: 100 mL, 240 mL, 1 000 mL (Tankreaktoren).
• Durchsatz: AUTOPLANT bis zu 12/24 Synthesen pro Lauf; MULTIPLANT teilautomatisiert bis zu 6 pro Lauf.
• Rührertypen: Anker, verdrehte Schaufel, Gas‑Eintragungsrührer; leicht austauschbar.
• Mischfähigkeit: bis zu 80 Pa·s bei 300 rpm; bis zu 30 Pa·s bei 900 rpm (Anker‑Rührer).
• Unabhängige Steuerung pro Reaktor: Temperatur, Rühren, Zudosierungen, pH, Druck und PAT‑Messungen (z. B. PSD).
• Temperaturkontrolle: intern und/oder Mantel; aktive Kühlung unterstützt >130°C Differenz zwischen benachbarten Reaktoren.
• Zudosierung: flexible präzise kontinuierliche Zudosierungen; mehrere unabhängige Flüssigkeitszuführungen pro Reaktor; Gefäß‑zu‑Gefäß‑Transfer für mehrstufige Prozesse.
• Dosierung: patentierte gravimetrische Abgabe für Feststoffe und viskose Flüssigkeiten; 4‑Nadel‑Kopf für volumetrische Handhabung und Probenahme unter Reaktionsbedingungen.
• Aufarbeitung: automatisiertes Waschen, Trocknen, Sprühtrocknen, Extrusion und Kalzinierung unterstützt.
• Wartung und Sicherheit: automatisiertes Cleaning‑in‑Place, Einsatzmöglichkeiten für Einsätze und belüftete Haube.
• Software: AUTOSUITE für Versuchsplanung und Automatisierung; Anbindung an LIMS/ELN und AI/ML Closed‑Loop; ARKSUITE zur Orchestrierung.
• Optionale Analytik: integrierbare Tisch‑XRD‑Lösungen mit Probentransfer.