大家好,
我寫信是為了尋求一些建議,關於如何設計一個實驗來優化一個比較複雜的化學反應。具體內容如下:
底物(1.0 當量)與兩種試劑 RA 和 RB 的混合物反應。
RA和RB的總量始終為0.5當量。
在這兩種反應物的混合物中,RA 和 RB 的比例是變化的。
RA 的範圍為 38% 至 62%,RB 的範圍也為 38% 至 62%。
此反應由兩種催化劑 CatX 和 CatY 的混合物催化。
催化劑總量從0.1到0.5當量不等。
兩種催化劑混合物中 CatX 和 CatY 的比例有所不同。
CatX 的範圍是 0 到 100%,CatY 的範圍是 0 到 100%。
反應時間是一個在 6 至 24 小時內進行研究的連續因子。
實驗設計的目標是最大限度地提高底物轉化為反應產物的轉化率。
最初,我嘗試使用 JMP 18 的客製化設計平台來定義混合製程設計。

我該如何告訴 JMP RA + RB 構成一種混合物而 CatX + CatY 構成另一種混合物?
事實上,如果沒有做出這項規定,JMP 會將這四種化合物視為單一混合物的四種成分。
我嘗試指定線性約束,但沒有成功。
在這種情況下,模型中應包括哪些效應才能獲得響應曲面設計?
在第二次嘗試中,我簡化了問題,將 RA 的比例視為一個從 38% 到 62% 的連續因子,且未指定 RB。同樣,我將 CatX 的比例視為一個從 0 到 100% 的連續因子,且未指定 CatY。雖然 RB 和 CatY 沒有出現在表中,但我知道:
RB = 1 - RA
CatY = 1 - CatX。

在這種情況下,我考慮包括主要效應、交互效應和二次效應以獲得響應曲面設計。
一種方法是否比另一種方法更好?
如果以催化劑總量作為一個因素,以催化劑的比例作為另一個因素,這會有問題嗎?
感謝您的協助。
你好@Kyle_Katarn
我認為第二種方法應該效果最好(而且更簡單),因為一些原料將是完全相關的(試劑濃度和催化劑比例)。
如果您希望「獨立地」優化試劑和催化劑的比例(您不研究試劑與催化劑的比例),那麼您可能不需要混合設計:RA 的數量可以透過 RB 的數量來確定(反之亦然),催化劑的情況相同。
- 對於試劑,只需要一個連續因子,例如數量RA,水平從0.19eq到0.31eq(38%到62%的比例應用於試劑總量:0.5eq)。其他試劑的數量可以根據這個因子水平推斷出來。
- 對於催化劑,如果您也改變總量,則需要兩個連續因子,一個表示單一催化劑的比例,例如 CatX從 0 到 1,另一個表示催化劑的總量,從 0.1 到 0.5eq。
就您而言,時間真的是可控因素嗎?
願原力與你同在,
謝謝您的幫助和建議。
直接使用 RA 的當量數作為連續因子而不是比例是一個好主意。
是的,時間是可控因素。我們會在指定時間採集樣本並進行分析,以測量轉換率。
我將比較 Box-Behnken 和 Face-Centred 中心複合設計,以確定哪個更合適。
願原力與我們同在。
你好@Kyle_Katarn ,
好的,聽起來不錯。
如果您仍在尋找 Box-Benhken、中心複合設計和自訂 I-Optimal RSM 設計之間的比較分析和討論,論壇中已經有一些討論可供參考:
確定 Alph :Box-Behnken 與 CCD 的比較。
具有 2 個連續和 1 個離散(2 個層級)因素的最佳化任務:關於使用自訂與經典 RSM 設計的建議。
為什麼客製化設計 RSM 中沒有星點:根據星點位置(軸值)對 CCD 設計進行比較評估。
在自訂設計中將軸值指定為可旋轉:如何變更自訂 I 最優 RSM 設計的預設(-1/+1)軸值。
希望這些討論能對你有幫助,
“再見,老朋友”
感謝您的連結!
確定哪種設計更合適並不總是那麼容易。因此,閱讀關於它們各自優缺點的不同觀點會很有趣。