Silicon-based Micro Gas Chromatographic Column Using Metal-Organic Framework Material ZIF-8 as Stationary Phase

doi:10.7503/cjcu20200867

Abstract

Abstract:

A semi-packed column embedded elliptical cylindrical posts was fabricated based on micro-electro-mechanical system（MEMS）， and metal-organic framework（MOF） material ZIF-8 was synthesized by hydrothermal method and coated on the inner wall of the micro channel as the stationary phase. The performance test is performed under constant temperature of 30 ℃. The micro gas chromatography（GC） column using ZIF-8 material as the stationary phase can achieve the baseline separation of the methane， ethane and propane（C1—C3） in 75 s， with the resolution between the methane and ethane of up to 2.23， 99% higher than the micro GC column coated with mesoporous silica. The relative standard deviations of the peak areas of methane and ethane， and resolutions between methane and ethane were all less than 3%. The above results demonstrated the potential of the micro GC column using ZIF-8 as the stationary phase for use in portable analysis equipment for the real-time analysis of oil field gas.

Key words: Micro gas chromatography column, Metal-organic framework, Stationary phase, Micro-electro-mechanical system（MEMS）, Separation of light hydrocarbons

CLC Number:

O657.7

TrendMD:

ZHAO Yangyang, LIU Qiyong, CHEN Boxin, ZHAO Bin, ZHOU Haimei, LI Xinxin, ZHENG Dan, FENG Fei. Silicon-based Micro Gas Chromatographic Column Using Metal-Organic Framework Material ZIF-8 as Stationary Phase[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(6): 1736.

Figures/Tables 6

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Injection	Peak area of C1/(μV·s)	Peak area of C2/(μV·s)	Resolution of C1—C2
1st	18093	33568	2.223
2st	17435	34863	2.255
3st	17910	33419	2.233
RSD	1.90%	2.34%	0.73%

Injection	Peak area of C1/(μV·s)	Peak area of C2/(μV·s)	Resolution of C1—C2
1st	18093	33568	2.223
2st	17435	34863	2.255
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