色谱螺旋型结构的探究
色谱螺旋型结构。传统色谱分离柱一般由有机玻璃制作,由于其长度一般较长,在安装和使用过程中都环绕成螺旋状,而在初期制作微型色谱分离柱时,科研人员还是继承了这一点,将微型分离柱设计为螺旋型结构。其中,该结构又可以分为圆形螺旋型结构和正多边形螺旋型结构(常见的为正方螺旋型)。与其他结构相比,在制作相同截面形状和长度的色谱分离柱时,螺旋型结构分离柱所占的基底面积最小。
将MEMS技术用于制造微型气相色谱分离柱开始于1979年美国斯坦福大学的科学家S.C.Terry等人在硅基底上制造的螺旋型分离柱,总长1.5m,通过各向同性湿法腐蚀,制作的分离柱沟槽截面宽200μm、深30μm。尽管该微型分离柱的性能不如传统的石英玻璃分离柱,但实现了简单烷烃化合物和混合物的快速分离。涂覆OV-101固定相后,对戊烷和己烷的保留时间分别为3.3和4.6s。
尽管S.C.Terry等人制作的微型气相色谱分离柱与现在的研究非常接近,但由于当时微型化的需求还不够强烈,并未引起当时科学界的重视。直到90年代初期,微型气相色谱分离柱的制造在全世界范围内得到了重视,并快速发展。该系统包括:微型进样装置和螺旋型结构色谱分离柱(长0.9m,截面宽300μm,深度仅有10μm,各向同性湿法腐蚀制作),涂覆有铜酞菁(CuPc)固定相用来分离和检测NH3和NO2,对NH3和NO2的分辨率达10-6量级。有机玻璃干燥管