[發明專利]使用基本上單調非增且具有正的二階導數的熱梯度的氣相色譜

有效

• 申請號: 201480049159.0
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN105555390B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: H·D·托利;A·王;S·E·托利;M·L·李;A·R·霍金斯
• 申請（專利權）人: 布萊阿姆青年大學
• 主分類號: B01D53/02
• 分類號: B01D53/02;G01F1/68;G01N30/30
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 張全信;尚曉芹

用于熱梯度氣相色譜的系統和方法，其中柱的前端或注射端被加熱至比后端或檢測器端更高的溫度以從而產生具有輪廓的熱梯度，所述輪廓基本上單調非增并具有正的二階導數，并且然后提供熱源以升高熱梯度，并且引起其保持靜止或經過所述柱同時維持期望的輪廓。

背景技術

相關技術的描述：氣相色譜(GC)由于其簡單、高分離效能和相對短的分析時間，可以是用于分析氣體，以及揮發性和半揮發性有機化合物的廣泛使用的分析技術。

圖1是提供以顯示GC系統的一些主要組件的框圖，所述組件可以被描述為管、通道或柱10(下文稱為“柱”)，注射器12——樣品可以通過其可以被注入柱，溫度調節系統14——使用其可以在分離過程的持續期間確立和控制柱的溫度，和檢測器16——其可以檢測從柱洗脫的分析物。應當理解的是，存在可以對圖1中所示的系統做出的許多修改，而不背離本發明的主題。

控制柱10內的溫度的過程可以由計算機控制以確保在任何時間點處的溫度處于預設值。可以用于加熱柱10并將柱維持在特定溫度的溫度調節系統14可以是烘箱。然而，其它溫度調節系統包括但不應當被認為限制于蒸汽夾套(vapor jacket)、油浴、杜瓦瓶、熱交換器、空氣浴烘箱、電阻加熱、紅外線加熱、感應加熱和微波加熱。

存在GC的不同實施，包括等溫——其中柱溫度在整個分離中保持固定，和程序化溫度——其中貫穿分離整個柱被逐步地加熱從而以預定的、程序化的方式增加柱溫度。關于這些現有技術方法，最重要的是理解柱的溫度沿著其整個長度基本上是均勻的。換句話說，溫度的變化可以僅是無意的，或者由使用的加熱方法的限制引起。

發明內容

本發明是用于熱梯度氣相色譜的系統和方法，其中柱的前端或注射端被加熱至比后端或檢測器端更高的溫度，以從而產生具有輪廓的熱梯度，所述輪廓基本上單調非增且具有基本上非負的二階導數，并且然后提供熱源以向上移位熱梯度，其中熱梯度可以包括有限部分，其中熱梯度可以嚴格為負。

在本發明的第一方面，提供了氣相色譜儀，其包括注射器、柱和檢測器，柱具有用于從注射器接收樣品的前端，和用于將樣品洗脫入檢測器的后端。

在本發明的第二方面，第一加熱裝置用于向柱施加初級熱以沿著柱的至少一部分產生熱梯度，并且其中熱梯度的至少一些部分為負。

在本發明的第三方面，第二加熱裝置用于向柱施加次級熱以從而升高、平移或向上移位柱的熱梯度。

在本發明的第四方面，熱梯度基本上單調非增，并且熱梯度具有基本上非負的二階導數。

結合附圖考慮下列具體實施方式，本發明的這些和其它實施方式對本領域技術人員將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是可以是現有技術中的氣相色譜系統的部分的組件的框圖。

圖2是具有光滑曲線的第一實施方式的熱梯度曲線的實例。

圖3是第一實施方式的熱梯度曲線的圖，其中熱梯度曲線具有線性或非增區段。

圖4是熱梯度曲線的圖，所述熱梯度曲線由分段或分級(step-wise)線性區段組成并具有至少一個遞增區段。

圖5是熱梯度曲線的圖，所述熱梯度曲線由光滑區段和分段或分級線性區段的組合組成。

圖6是熱梯度曲線的圖，所述熱梯度曲線在維持原始輪廓的同時向上移位。

圖7提供為可以用于產生期望的熱梯度的熱梯度GC的第一柱和基底的透視圖。

圖8提供為也可以用于產生期望的熱梯度的熱梯度GC的第二柱和基底的透視圖和側視圖。

圖9是具有第一部分和等溫的第二部分的熱梯度曲線的圖，所述第一部分具有線性負斜率。

具體實施方式