薄层色谱板及相关的方法技术

在一种实施方式中，公开了一种用于制造薄层色谱(“TLC”)板的方法。该方法包括形成一层细长纳米结构(例如，碳纳米管)，并且用涂层至少部分地涂布该细长纳米结构。该涂层包括用于色谱的固定相和/或固定相的前体物。还公开了用于TLC板和相关方法的实施方式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的引用本申请要求于2009年7月1日提交的名称为“装配有碳纳米管的无粘合剂的薄层色谱板(Binder Free Thin Layer Chromatography Plates Assembled Through Carbon Nanotubes)”的美国临时专利申请第61/270，023号的权益，其全部内容以引用的方式并入本文中。
技术介绍
色谱法(层析法)和固相萃取(“SPE”)是在多种分析化学及生物化学实践中采用的常用分离技术。色谱法(层析法)和SPE常用于对感兴趣的样品中的各种成分、或馏分的分离、萃取和分析。色谱法(层析法)和SPE也可用于样品的制备、纯化、浓缩和去除。色谱法和SPE与基于样品所流经的固定相与由样品随其流动的流动相所携带的样品中的组分的差别亲和力来分离复杂混合物的多种技术中的任意技术有关。通常，色谱法和SPE涉及到固定相的使用，该固定相包括装入筒中、柱中、或者设置成在板上的薄层的吸附剂。薄层色谱法(薄层层析法，“TLC”)使用在载体或基层板上的薄层中铺展的固定相。常用的固定相包括硅胶类的吸着剂材料。流动相经常是溶剂型液体，但气相色谱法通常采用气体流动相。根据待分析样品的各种特性以及样品中希望进行萃取和/或分析的各种组分，液体流动相的组成会有明显不同。例如，液体流动相的PH值和溶剂性质会有明显不同。另外，根据所采用固定相的特性，液体流动相的组成也会明显不同。在进行给定的色谱法或SPE程序期间，经常采用若干种不同的流动相。典型的TLC板是通过将吸附剂(起固定相的作用)与少量惰性粘合剂及水混合来制备的。可将作为相对较粘浆料的该混合物在载体层上铺展开。然后，可将所形成的板在烘箱中进行干燥和活化。利用粘合剂将所形成的固定相结合于载体层或其他基层的适当位置上。粘合剂的存在会导致与流动相的次级相互作用，以及分离效率的下降。
技术实现思路
本专利技术的实施方式涉及TLC板、色谱法(层析法)中利用这种TLC板的方法、以及相关的制造方法，其中形成多个多孔的细长固定相结构并且在不使用单独粘合剂的情况下使该多孔的细长固定相结构附着于基层。不使用任何粘合剂可防止不希望发生的次级(二次)相互作用，并且可提高分离效率。在一种实施方式中，公开了一种用于制造TLC板的方法。该方法包括形成一层细长的纳米结构，并且用涂料至少部分地涂布该细长的纳米结构。该涂布包括用于色谱法 (层析法)的固定相和/或固定相的前体物。在一种实施方式中，可随后在氧化环境中通过加热烧掉细长的纳米结构，由此除去该细长的纳米结构。在一种实施方式中，公开了一种TLC板。该TLC板包括基层、以及从基层纵向延伸的多个多孔固定相结构。该多个多孔固定相结构中的至少一部分呈细长的环状几何形状。在一种实施方式中，公开了一种实施色谱法的方法。该方法包括提供包含基层以及从基层纵向延伸的多个多孔固定相结构的TLC板。该多个多孔固定相结构的中至少一部分呈细长的环状几何形状。该方法还包括将待分析样品施加于该TLC板的多个多孔固定相结构，并且抽吸流动相使其流经施加有样品的多个固定相结构。样品的不同组分可作为流动相被分离，并且该样品与TLC板发生相互作用。本文所公开的任何实施方式的特征可无限制地彼此组合使用。此外，通过阅读以下详细描述和附图，本领域技术人员将理解本文公开内容的其他特征和优点。附图说明图1为TLC板中间结构的一种实施方式的示意性俯视平面图，该中间结构包括基层以及设置在该基层上的催化剂层，其中催化剂层呈Z字形图案。图2为类似于图1的TLC板中间结构的另一种实施方式的示意性俯视平面图，但催化剂层呈替代的Z字形图案。图3为类似于图1的TLC板中间结构的另一种实施方式的示意性俯视平面图，但催化剂层呈大致平行的间隔图案。图4为类似于图3的TLC板中间结构的另一种实施方式的示意性俯视平面图，但催化剂层呈另一种大致平行的间隔图案。图5为类似于图1的TLC板中间结构的另一种实施方式的示意性俯视平面图，但催化剂层呈菱形图案。图6为类似于图5的TLC板中间结构的另一种实施方式的示意性俯视平面图，但催化剂层呈另一种菱形图案；图7为类似于图1的TLC板中间结构的另一种实施方式的示意性俯视平面图，但催化剂层呈蜂窝状图案。图8为类似于图7的TLC板中间结构的另一种实施方式的示意性俯视平面图，但催化剂层呈蜂窝状图案。图9为类似于图7的TLC板中间结构的另一种实施方式的示意性俯视平面图，但催化剂层呈蜂窝状图案。图IOA为图1的TLC板中间结构的截面图。图IOB为具有在催化剂层上生长的CNT的图IOA的TLC板中间结构的截面图。图IOC为CNT已至少部分地被涂层所涂布的图IOB的TLC板中间结构的截面图。图IOCC为图IOC的经涂布CNT之一的特写俯视平面图。图IOD为图IOC的TLC板中间结构的截面图，其中CNT已被烧掉并氧化该涂层从而形成多孔固定相结构。图IODD为类似于图IOCC的特写俯视平面图，但CNT已被烧掉。图IlA为由类似于图1的TLC板中间结构制成的TLC板的示意性俯视平面图。图IlB为图IlA的TLC板中间结构的特写俯视平面图，图中示出了若干个设置在该TLC板基层上的高高径比沉积的多孔固定相结构。图12A和图12B示出了说明根据本专利技术的工作实施例的氧化前和氧化后TLC板的能量色散X射线光谱(“EDX”)谱图。具体实施例方式I.导论本专利技术的实施方式涉及TLC板和相关的制造方法及使用。本文所公开的TLC板可包括在不使用单独粘合剂的情况下附着于基层从而提供适于色谱法用途的高孔隙度结构的多个多孔细长固定相结构。不使用任何粘合剂可防止不希望发生的二次相互作用，并且可提高分离效率。II.制造TLC板的方法的实施方式以及TLC板的实施方式在各种实施方式中，TLC板可通过如下方式制造在基层上形成一层细长的纳米结构，然后用包含在色谱法中使用的固定相和/或固定相的前体物的涂层至少部分地涂布该细长的纳米结构。虽然在下文的描述中将碳纳米管(“CNT”)用作合适的细长纳米结构的实例，但也可采用其他细长纳米结构，诸如具有或没有多孔涂层的半导体纳米线、具有或没有多孔涂层的金属纳米线、利用纳米印刷光刻所形成的纳米柱、前述纳米结构的组合、或者任何其他合适的纳米结构。所述基层可包括基部、设置在该基部上的背衬层、以及设置在背衬层上的用以催化碳纳米管在基层上生长的催化剂层。一般来说，可利用任何合适技术使催化剂层沉积在背衬层上。例如，可利用光刻法来完成催化剂层的放置，例如遮蔽催化剂层并蚀刻除去通过掩膜曝光的催化剂层区域。这种光刻法可用于制造具有选择图案的催化剂层。在另一种实施方式中，可施加催化剂层从而基本上涂布整个基层。催化剂层可包含在适当的生长条件下催化CNT生长的任何适合的材料(例如，力口热并暴露在工艺气体中，例如H2和诸如如C2H4的含碳气体)。各种过渡金属适合用作催化剂层。适合的金属包括，但不限于，铁、镍、钴、前述金属的合金、以及它们的组合。基层的背衬层为TLC板的结构提供支撑。例如，背衬层提供催化剂层可沉积在其上的支撑物，并且背衬层也可以起到扩散阻挡层的作用以有助于防止催化剂层与基部之间发生化学反应。背衬层材料的实例可以包括，但不限于，二氧化硅、氧化铝、低膨胀高温硼硅酸盐玻璃(例如，Pyrex77本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修·R·林福德，罗伯特·C·戴维斯，理查德·万福里特，戴维·S·詹森，杨立，
申请(专利权)人：杨百翰大学，
类型：发明
国别省市：