近，中國(guó)生態(tài)環(huán)境部2019年第45號(hào)公告發(fā)布了《HJ 1057-2019組合聚醚中HCFC-22、CFC-11和HCFC-141b等消耗臭氧層物質(zhì)的測(cè)定 頂空/氣相色譜-質(zhì)譜法》和《HJ 1058-2019硬質(zhì)聚氨酯泡沫和組合聚醚中CFC-12、HCFC-22、CFC-11和HCFC-141b等消耗臭氧層物質(zhì)的測(cè)定便攜式頂空/氣相色譜-質(zhì)譜法》兩項(xiàng)國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，其中在《HJ 1057-2019》分析方法中提到了使用固定相為鍵合硅膠的多孔層開(kāi)管柱：

那么，什么是多孔層開(kāi)管柱？固定相為鍵合硅膠的多孔層開(kāi)管柱又有什么特別之處？

1、氣相色譜柱的分類(lèi)和組成

 在氣相色譜分析中，色譜柱是進(jìn)行樣品分離和組分分析的關(guān)鍵部件。從色譜柱的結(jié)構(gòu)和分離效率上，一般將色譜柱分為毛細(xì)管色譜柱和填充柱兩類(lèi)。

一般而言，從外觀上來(lái)看，填充柱的長(zhǎng)度在（1-10）m，內(nèi)徑（2-4）mm，外徑（3-7）mm，以3mm（或者1/8英寸）外徑居多。毛細(xì)管色譜柱的長(zhǎng)度在10m以上，常用的長(zhǎng)度為30m、50m、60m和100m；常見(jiàn)的內(nèi)徑為0.25mm、0.32mm和0.53mm，也有內(nèi)徑更細(xì)的色譜柱，外徑1mm以?xún)?nèi)。填充柱的柱管材質(zhì)有不銹鋼、玻璃和聚四氟乙烯等，以不銹鋼材質(zhì)較多；毛細(xì)管色譜柱的柱管材質(zhì)有玻璃、熔融石英和不銹鋼，以熔融石英居多。

1.1、填充柱的組成

 填充柱由柱管和固定相組成。將穩(wěn)定性好、操作條件下呈液態(tài)的固定液（即固定相）與化學(xué)惰性、多孔性的載體（擔(dān)體）混合均勻后裝入填充柱柱管，或者將固體吸附劑（即固定相）裝入填充柱柱管，再使用石英棉或者不銹鋼網(wǎng)固定兩端口即可。

1.2、毛細(xì)管色譜柱（毛細(xì)柱）的組成

常見(jiàn)的毛細(xì)管色譜柱主要包括三部分組成：熔融石英構(gòu)成的管身；管身外壁的聚酰亞胺涂層；涂于管身內(nèi)壁的固定相。

管身外壁的聚亞酰胺涂層可以防止色譜柱斷裂，并使色譜柱外表呈深琥珀色；涂于管身內(nèi)壁的固定相起到分離混合樣品組分的功能，其種類(lèi)多種多樣，常用的固定相有聚硅氧烷、聚乙二醇（PEG）和固體吸附劑等。

2 、多孔層開(kāi)管柱（PLOT）

 對(duì)于毛細(xì)管色譜柱而言，由于其色譜柱固定相（固定液或者固體吸附劑）涂布在內(nèi)壁上，柱管中心為空心，一般稱(chēng)之為開(kāi)管柱或者空心柱，即Open tubular column。多孔層開(kāi)管柱（PLOT柱，porous layer open tubularcolumn）的固定相是很小的多孔微粒，這些顆粒通過(guò)粘合劑或類(lèi)似的手段附著在毛細(xì)管柱內(nèi)壁上。PLOT柱基于固定相吸附性能的不同實(shí)現(xiàn)溶質(zhì)的分離。由于顆粒是多孔的，因此還會(huì)存在顆粒尺寸和形狀的差異。常用于分離易揮發(fā)性溶質(zhì)（主要是氣體）。

3、固定相為鍵合硅膠的多孔層開(kāi)管柱

3.1、固定相的分類(lèi)

根據(jù)固定相的聚集狀態(tài)，可以將氣相色譜分為氣-液色譜（GLC）和氣-固色譜（GSC）。氣-液色譜以氣體為流動(dòng)相，以涂布（或者鍵合）于惰性載體表面的高沸點(diǎn)有機(jī)化合物（即固定液，在工作狀態(tài)下為液態(tài)）為固定相；氣-固色譜以氣體為流動(dòng)相，以固體吸附劑為固定相。

常見(jiàn)的固體固定相包括兩類(lèi)：無(wú)機(jī)吸附劑（包括以其為基質(zhì)用化學(xué)鍵合方法制備的鍵合固定相）和多孔聚合物（有機(jī)化合物吸附劑）。近些年來(lái)，各種新型材料也有出現(xiàn)，如納米材料（石墨烯、氮化碳等）、金屬有機(jī)骨架材料（MOF）、葫蘆脲等。

3.2、硅膠固定相及其在色譜柱中的應(yīng)用

由無(wú)機(jī)材料制成的吸附劑，用于色譜法的有分子篩、氧化鋁、硅膠和碳素等。對(duì)于硅膠固定相而言，硅膠由硅酸凝膠制成，化學(xué)成分是SiH2O·nH2O，可以用來(lái)分析C1~C4烷烴和SO2、H2S、COS、SF6等氣體硫化物；另外，由于CO2在C2H6之后流出，也可以用來(lái)分離CO2和其他性氣體。新一代硅膠基質(zhì)的固定相被制作成多孔小球，常見(jiàn)的有Spherosil、Porasil和Chromosil等。

由于硅膠的吸附性能很強(qiáng)，應(yīng)用范圍受限，可以以多孔硅膠小球?yàn)榛|(zhì)，表面用有機(jī)物改性（化學(xué)鍵合）做成硅膠鍵合相，通過(guò)改變改性劑的種類(lèi)和含量，可以在很大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)分離的選擇性（分析化學(xué)手冊(cè)（第三版）：氣相色譜分析）。

除了將硅膠固定相裝填為填充柱進(jìn)行分析之外，也可以通過(guò)原位溶膠-凝膠法等步驟在毛細(xì)管內(nèi)壁上合成出均勻的納米硅膠多孔層，制備鍵合硅膠多孔層開(kāi)管柱（PLOT）（參考文獻(xiàn)：納米硅膠多孔層毛細(xì)管氣相色譜柱的原位溶膠-凝膠法制備及其應(yīng)用，趙國(guó)宏等）。常見(jiàn)的以硅膠作為固定相的毛細(xì)管色譜柱（PLOT柱）有GS-GasPro、CP-SilicaPLOT、SH-Rt?-Silica BOND等，可以用來(lái)分析CO2、輕烴和氣體硫化物等。

目前除了《HJ 1057-2019組合聚醚中HCFC-22、CFC-11和HCFC-141b等消耗臭氧層物質(zhì)的測(cè)定 頂空/氣相色譜-質(zhì)譜法》中推薦采用固定相為鍵合硅膠的多孔層開(kāi)管柱之外，《GB/T 7375-2006 工業(yè)用氟代甲烷類(lèi)純度的測(cè)定 氣相色譜法》中也有此類(lèi)要求。