色譜螺旋型結(jié)構(gòu)的探究
色譜螺旋型結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)色譜分離柱一般由有機玻璃制作,由于其長度一般較長,在安裝和使用過程中都環(huán)繞成螺旋狀,而在初期制作微型色譜分離柱時,科研人員還是繼承了這一點,將微型分離柱設(shè)計為螺旋型結(jié)構(gòu)。其中,該結(jié)構(gòu)又可以分為圓形螺旋型結(jié)構(gòu)和正多邊形螺旋型結(jié)構(gòu)(常見的為正方螺旋型)。與其他結(jié)構(gòu)相比,在制作相同截面形狀和長度的色譜分離柱時,螺旋型結(jié)構(gòu)分離柱所占的基底面積最小。
將MEMS技術(shù)用于制造微型氣相色譜分離柱開始于1979年美國斯坦福大學(xué)的科學(xué)家S.C.Terry等人在硅基底上制造的螺旋型分離柱,總長1.5m,通過各向同性濕法腐蝕,制作的分離柱溝槽截面寬200μm、深30μm。盡管該微型分離柱的性能不如傳統(tǒng)的石英玻璃分離柱,但實現(xiàn)了簡單烷烴化合物和混合物的快速分離。涂覆OV-101固定相后,對戊烷和己烷的保留時間分別為3.3和4.6s。
盡管S.C.Terry等人制作的微型氣相色譜分離柱與現(xiàn)在的研究非常接近,但由于當時微型化的需求還不夠強烈,并未引起當時科學(xué)界的重視。直到90年代初期,微型氣相色譜分離柱的制造在全世界范圍內(nèi)得到了重視,并快速發(fā)展。該系統(tǒng)包括:微型進樣裝置和螺旋型結(jié)構(gòu)色譜分離柱(長0.9m,截面寬300μm,深度僅有10μm,各向同性濕法腐蝕制作),涂覆有銅酞菁(CuPc)固定相用來分離和檢測NH3和NO2,對NH3和NO2的分辨率達10-6量級。有機玻璃干燥管