21世纪开始,DRIE制作的蛇型微型分离柱的卓越性能逐渐显现。制作的超快速色谱分离柱,柱长50cm,蛇型结构,矩形截面,深100μm,宽100μm,涂覆单壁碳纳米管(SWNTs)材料作为固定相,配合程序温度控制微型电阻加热器,实现了快速色谱分析,对4种烷烃可在1s内进行分离。采用DRIE工艺制作了微型色谱分离柱。该分离柱长3m,截面为正方形,深宽均为100μm,涂覆的OV-5固定相厚250nm。
通常微型色谱分离柱的密封都是利用阳极键合Pyrex玻璃层完成的,利用共晶键合进行沟槽的密封,选用金作为键合中间介质层,制作的全硅型分离柱的热传导系数比硅-玻型分离柱高2个数量级,获得了120℃/min的升温速率,在35s内实现了对分离峰非常接近的n―C6和n―C12烷分离。对于蛇型色谱分离柱,色谱峰展宽主要来源于转角处气流路径的不一致。进一步分析了半圆形、正弦补偿形、圆锥汇聚形和同心圆形4种弯角方案对色谱性能的影响,结果表明正弦补偿形最好。
综合上述报道,可以看出:组分通过蛇型结构分离柱到达探测器的过程中,因在分离柱宽度方向上的各组分都通过了相同的距离,组分到达探测器时的浓度均匀性有所提高,分离谱峰拖尾现象明显减轻,提高了分辨率。通过计算流动动力学模拟(CFD)证明了蛇型结构相比螺旋型结构能提供更好的构架,为最优化的几何结构。
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