二维气相色谱GC×GC的原理、功能与优势

展源 0 2023-06-25

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气相色谱作为一种重要的分析挥发性和半挥发性有机化合物的工具，在对组分数多达几千的复杂体系进行分析时，传统的一维色谱(1DGC)不仅费时,而且由于峰容量不够，峰重叠十分严重等问题无法满足分离要求。于是就产生了全二维气相色谱，其目的就是为了解决重叠峰、共馏峰和分离不完全等一维气相色谱所存在的问题。

全二维气相色谱技术的发展历程大概分为3个阶段：

① 1991年至20世纪末，从全二维气相色谱技术被发明，到早期的气流调制和热调制器技术的研究，以及信号数据处理方法的研究与发展，全二维气相色谱技术逐渐被认识和认可。

② 本世纪前10年，由商业化的热调制器、数据处理软件和高采样率的飞行时间质谱构成的全二维系统进入多个行业分析领域，得到实际应用。

③ 2010年后到未来一段时间，更简便经济的热调制技术，尝试结合快速扫描单四极杆和飞行时间质谱，更新全二维气质技术。

GC×GC其主要原理

把分离机理不同而又互相独立的两根色谱柱以串联方式连接，中间装有一个调制器（Modulator）, 经第一根柱子分离后的所有馏出物在调制器内进行浓缩聚集后以周期性的脉冲形式释放到第二根柱子里进行继续分离，最后进入色谱检测器。这样在第一维没有完全分开的组分（共馏出物）在第二维进行进一步分离，达到了正交分离的效果。

在全二维气相色谱分离模式下，第一维色谱流出的所有物质经过调制器富集并再次进样到第二维色谱柱进行二次分离。一维柱和二维柱的分离机制不同，从而使得第一维色谱柱上共流出的化合物在第二维色谱上可以实现更完全的分离，从而极大提高气相色谱分辨率和峰容量。同时，由于全二维具备浓缩功能，在同样检测器的情况下，可以降低化合物的检出限，因此可以测得更低含量的目标化合物。