气相色谱分析是一种分离、鉴别混合气体组分的技术,早在二十世纪中期就开始应用,广泛用于混合物分离、分析的各个领域。传统的气相色谱仪虽然具有极强的混合物分离能力,但仪器重量重体积大,分析时间较长,能耗较高,且只能在实验室中进行分析。采用MEMS微细加工工艺制作的微型色谱分离柱可实现传统色谱分析仪器的小型化、便携化,加快混合物组分的分离速率,便于应用在现场检测有毒有害气体、易燃易爆以及战地化学武器等领域,成为色谱应用领域的一个热门研究方向。本论文基于色谱分析领域相关报道,详细地介绍了微型气相色谱分离柱的研究进展、制作材质和结构布局分类,阐述了以热力学为基础的气相色谱塔板理论和色谱流出曲线相关知识,并根据其确定了本论文所研制的微型气相色谱分离柱的结构布局和沟槽几何尺寸。利用DRIE体硅刻蚀和硅玻阳极键合技术制作的微型分离柱长1m,沟槽截面宽150μm,深300μm,分为开管柱和半填充柱两种。采用静态涂敷方法在分离柱内壁沉积了非极性PDMS(聚二甲基硅氧烷,Poly-dimethyl siloxane)固定相薄膜,其膜厚由固定相涂敷液浓度控制。最后,完成了微型色谱分离柱的制作及其固定相涂敷工艺平台的搭建。经过性能测试,制作的分离柱在100℃的恒温工作模式下,能对丙酮、乙醇、甲苯和DMMP(甲基膦酸二甲酯,Dimethyl Methylphosphonate)的混合组组分进行有效的分离,其对DMMP的保留时间为2.67min。