[发明专利]具备三维纳米结构的具有固定相的微型分离器及其制造方法

权利要求书

1.一种用于气相色谱的微型分离器，包括：

基底基板，其具有沟槽；

通道柱，其设置于所述沟槽内；和

盖构件，其与所述基底基板结合且覆盖所述通道柱，

其中所述通道柱包括固定相，所述固定相具有有序且三维地相互连接的孔。

2.根据权利要求1所述的用于气相色谱的微型分离器，其中所述基底基板包括选自由硅、玻璃、石英、蓝宝石和聚合物组成的组中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的用于气相色谱的微型分离器，其中所述固定相包括选自由聚合物、金属和陶瓷组成的组中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的用于气相色谱的微型分离器，其中所述固定相设置于所述沟槽的底表面上且与所述盖构件隔开，以限定气体流动路径。

5.根据权利要求1所述的用于气相色谱的微型分离器，其中所述固定相包括设置于所述沟槽的底表面上的下部固定相和与所述盖构件的下表面结合的上部固定相，其中所述上部固定相的至少一部分与所述下部固定相隔开，以限定所述下部固定相和所述上部固定相之间的气体流动路径。

6.根据权利要求1所述的用于气相色谱的微型分离器，其中所述固定相完全填充所述通道柱。

7.根据权利要求1所述的用于气相色谱的微型分离器，其中所述沟槽的底表面为凹形，且所述固定相的上表面沿着所述沟槽的所述底表面凹陷。

8.一种气相色谱系统，包括：

根据权利要求1至7中任一项所述的微型分离器；

预浓缩器，其向所述微型分离器提供经浓缩的样品；和

传感器，其检测由所述微型分离器分离的所述样品的种类或组分。

9.一种用于气相色谱的微型分离器的制造方法，所述方法包括：

在基底基板的沟槽中形成感光膜；

通过使用相位掩模将所述感光膜进行曝光，以提供三维分布的光；和

将经曝光的所述感光膜进行显影，以形成三维纳米结构的聚合物固定相，所述三维纳米结构具有有序且相互连接的孔。

10.根据权利要求9所述的用于气相色谱的微型分离器的制造方法，其中所述相位掩模设置于所述基底基板的下表面。

11.根据权利要求9所述的用于气相色谱的微型分离器的制造方法，其中所述感光膜上设置有光介质构件，且所述相位掩模设置于所述光介质构件上。

12.根据权利要求11所述的用于气相色谱的微型分离器的制造方法，其中所述光介质构件的至少一部分设置于所述沟槽内，且所述光介质构件包括选自由用于匹配折射率的润滑物、玻璃、PDMS(polydimetylsiloxane，聚二甲基硅氧烷)、PUA(polyurethane acrylate，聚氨酯丙烯酸酯)和PFPE(perfluoropolyether，全氟聚醚)组成的组中的至少一种。

13.根据权利要求11所述的用于气相色谱的微型分离器的制造方法，还包括：

形成替代固定相，所述替代固定相填充所述聚合物固定相的孔的至少一部分且包括金属或陶瓷；和

去除所述聚合物固定相。

14.根据权利要求10所述的用于气相色谱的微型分离器的制造方法，还包括：

在所述盖构件的表面上形成上部固定相，所述上部固定相具有三维纳米结构，所述三维纳米结构具有有序且相互连接的孔；和

结合所述盖构件与所述基底基板，从而所述上部固定相插入所述基底基板的所述沟槽中。