微型氣相色譜是將現(xiàn)代微加工技術(shù)與色譜儀器原理相結(jié)合,應(yīng)用新概念、新材料和集成化方法來實現(xiàn)色譜儀的微型化、集成化、智能化。本書以氣相色譜基本原理、現(xiàn)代微加工技術(shù)和微型氣相色譜現(xiàn)有研究成果為基礎(chǔ),以微型氣相色譜系統(tǒng)為主線,對現(xiàn)代微型氣相色譜技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)進(jìn)行梳理,試圖為讀者展現(xiàn)一個完整的微型氣相色譜知識體系。
本書可供分析化學(xué)、微電子學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、航空航天等相關(guān)領(lǐng)域以及微制造行業(yè)的科研、管理人員閱讀參考,亦可作為高等院校相關(guān)專業(yè)研究生和本科生的教學(xué)用書。
第1章 氣相色譜基礎(chǔ)
1.1 緒論
1.1.1 色譜的歷史
1.1.2 色譜法分類
1.1.3 色譜法發(fā)展概況
1.2 色譜流出曲線
1.2.1 色譜分離過程
1.2.2 色譜流出曲線
1.3 色譜法基本理論
1.3.1 分配平衡
1.3.2 色譜分離原理
1.3.3 保留值及其熱力學(xué)性質(zhì)
1.3.4 塔板理論
1.3.5 速率理論
1.3.6 色譜分離方程
1.3.7 色譜定性與定量分析
1.4 常規(guī)氣相色譜儀簡介
1.4.1 氣相色譜儀基本組成
1.4.2 氣相色譜固定相
1.4.3 氣相色譜檢測器
1.4.4 氣相色譜操作條件的選擇
1.5 開管柱氣相色譜簡介
1.5.1 開管柱的類型
1.5.2 開管柱的特點
1.5.3 開管柱速率理論方程
1.5.4 開管柱氣相色譜操作條件的選擇
1.6 全二維氣相色譜簡介
1.6.1 全二維氣相色譜原理
1.6.2 全二維氣相色譜特點
1.6.3 全二維氣相色譜系統(tǒng)
參考文獻(xiàn)
第2章 微型氣相色譜概述
參考文獻(xiàn)
第3章 現(xiàn)代微加工技術(shù)基礎(chǔ)
3.1 光刻
3.1.1 掩膜版制作
3.1.2 襯底材料表面預(yù)處理
3.1.3 涂膠
3.1.4 前烘
3.1.5 對準(zhǔn)與曝光
3.1.6 顯影
3.1.7 后烘
3.1.8 刻蝕
3.1.9 除膠
3.2 熱氧化
3.3 沉積
3.3.1 化學(xué)氣相沉積(CVD)
3.3.2 物理氣相沉積(PVD)
3.4 刻蝕
3.4.1 濕法刻蝕
3.4.2 干法刻蝕
3.5 LIGA技術(shù)
3.6 硅片鍵合
3.6.1 陽極鍵合
3.6.2 直接鍵合
參考文獻(xiàn)
第4章 微型氣相色譜柱
4.1 微型氣相色譜柱基本制備程序
4.1.1 溝槽刻蝕與蓋片鍵合
4.1.2 入口/出口的引出
4.1.3 固定液涂漬
4.2 色譜柱結(jié)構(gòu)
4.2.1 溝槽布局
4.2.2 截面形狀
4.2.3 通道類型
4.2.4 研究實例
4.3 色譜柱材質(zhì)
4.3.1 派瑞林材質(zhì)
4.3.2 氮氧化硅材質(zhì)
4.3.3 鎳材質(zhì)
4.3.4 玻璃材質(zhì)
4.4 固定相涂覆新技術(shù)
4.4.1 靜態(tài)涂漬-原位交聯(lián)技術(shù)
4.4.2 化學(xué)氣相沉積碳納米管
4.4.3 等離子體增強化學(xué)氣相沉積SiOCH材料
4.4.4 物理氣相沉積功能化派瑞林
4.4.5 層層自組裝沉積納米顆粒
4.4.6 濺射沉積固體吸附材料
4.4.7 原子層沉積氧化鋁薄膜
4.4.8 沉積金薄膜/硫醇自組裝技術(shù)
4.4.9 碳納米材料功能化PDMS固定相
4.4.10 動態(tài)法涂漬離子液體
4.4.11 通道表面改性-動態(tài)法涂漬離子液體
4.4.12 介孔二氧化硅用作色譜固定相和載體
參考文獻(xiàn)
第5章 微型氣相色譜檢測器
5.1 微型熱導(dǎo)池檢測器(μTCD)
5.1.1 獨立加工的μTCD
5.1.2 與色譜柱單片集成的μTCD
5.1.3 嵌入色譜柱內(nèi)(嵌入式)的μTCD
5.2 微型氫火焰離子化檢測器(μFID)
5.2.1 常規(guī)機械加工技術(shù)制造μFID
5.2.2 微加工技術(shù)制造μFID
參考文獻(xiàn)
第6章 微型氣體富集器
6.1 平面結(jié)構(gòu)的微型富集器
6.2 三維結(jié)構(gòu)的微型富集器
6.2.1 通道型
6.2.2 格柵型
6.2.3 柱陣型
6.3 被動式微型富集器
6.4 耦合式微型富集器-進(jìn)樣器
參考文獻(xiàn)
第7章 微型氣相色譜系統(tǒng)
7.1 混合集成的μGC系統(tǒng)
7.1.1 檢測空氣中微量污染物的μGC系統(tǒng)
7.1.2 檢測呼吸疾病生物標(biāo)志物的μGC系統(tǒng)
7.1.3 實時監(jiān)測亞ppb級揮發(fā)性芳香族化合物的μGC系統(tǒng)
7.1.4 檢測水果物流中微量乙烯的μGC系統(tǒng)
7.1.5 快速測定痕量炸藥標(biāo)記物的μGC系統(tǒng)
7.1.6 選擇性檢測爆炸相關(guān)物質(zhì)的μGC系統(tǒng)
7.1.7 萃取分析水樣中有機污染物的μGC系統(tǒng)
7.1.8 測定空氣中痕量有害污染物的μGC系統(tǒng)
7.1.9 檢測肺癌相關(guān)VOCs的μGC系統(tǒng)
7.1.10 檢測環(huán)境VOCs污染物的便攜式GC-FID系統(tǒng)
7.1.11 檢測肺癌生物標(biāo)志物的μGC系統(tǒng)
7.1.12 監(jiān)測VOCs個體暴露的μGC系統(tǒng)
7.2 單片集成的μGC系統(tǒng)
7.3 集成有Knudsen泵的μGC系統(tǒng)
7.3.1 堆疊集成的“iGC1”系統(tǒng)
7.3.2 堆疊集成的“iGC2”系統(tǒng)
7.3.3 平面集成的“iGC3”系統(tǒng)
參考文獻(xiàn)