專利名稱：：將可收縮支撐料用于多孔整體材料的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明總體上涉及用于分析或制備應(yīng)用以及化學(xué)處理或催化的組分，還涉及制備和使用所述組分的方法。
背景技術(shù)：
：多孔整體材料具有廣泛應(yīng)用，如過(guò)濾、吸附和催化等。這種材料常安裝并包含在支承結(jié)構(gòu)如包容管(containingtube)里并與之密切接觸，所述支承結(jié)構(gòu)同時(shí)為多孔介質(zhì)提供支承和保護(hù)，對(duì)于某些應(yīng)用，還限制液體或氣體的流動(dòng)。為了使特定的工藝過(guò)程正常進(jìn)行，重要的一點(diǎn)是對(duì)流體(或氣體)流過(guò)多孔整體料的過(guò)程施加限制并最大程度減少它們?cè)诙嗫渍w料周?chē)牧鲃?dòng)，當(dāng)流體在多孔整體料與其支承結(jié)構(gòu)之間的間隙里流動(dòng)時(shí)，流體就會(huì)在多孔整體料周?chē)鲃?dòng)。由于透過(guò)多孔整體料與其支承結(jié)構(gòu)之間的間隙發(fā)生泄漏，多孔材料與流體(或氣體)及其中存在的任何組分之間接觸不充分，或?qū)佑|的控制不好，色譜峰發(fā)生擴(kuò)散增寬，吸附或催化不充分，等等。為避免這些問(wèn)題，需要使液體或氣體與多孔整體料及其支承結(jié)構(gòu)的邊緣緊密接觸，從而按需要控制流體及其中的組分與多孔整體料之間的接觸。根據(jù)具體應(yīng)用以及為該應(yīng)用適當(dāng)選擇的具體材料，可采用各種組裝方法制備適合該應(yīng)用的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包含多孔整體料及與之關(guān)聯(lián)的支承體結(jié)構(gòu)。然而，由于多孔整體料發(fā)生收縮，脫離與之關(guān)聯(lián)的支承體，所以在這些結(jié)構(gòu)中，許多都存在邊緣周?chē)l(fā)生過(guò)度泄漏的問(wèn)題。例如，由于能耐受溶劑和高溫，無(wú)機(jī)材料如玻璃或陶瓷經(jīng)常得到應(yīng)用。用這些材料制造相關(guān)結(jié)構(gòu)常常需要采用高溫處理步驟。因?yàn)榇嗽蚣捌渌颍嗫撞牧显谥圃爝^(guò)程中往往發(fā)生明顯的收縮。若采用剛性支承體材料，則所有制造步驟完成后，內(nèi)壁外觀可能出現(xiàn)過(guò)多的間隙，導(dǎo)致多孔材料不能固定在其支承結(jié)構(gòu)上。解決這些問(wèn)題的一個(gè)方法是提供可收縮的支承體，該支承體可以收縮，與其包容的或相關(guān)聯(lián)的多孔整體材料密切接觸?？墒湛s聚合物是人們熟知的，并得到廣泛應(yīng)用。它們以片狀形式用于形成真空和"收縮包覆"。還常常以管狀形式形成近似圓柱形部件的保護(hù)、絕緣和/或支撐性外層，尤其是在電學(xué)應(yīng)用中。然而，在許多應(yīng)用中不能使用這種聚合物材料，因?yàn)檫@種材料的耐熱性和/或化學(xué)耐受性不能適應(yīng)這樣的應(yīng)用。在精密金屬制造領(lǐng)域，一種常見(jiàn)技術(shù)是在制備外部件時(shí)，使其內(nèi)尺寸恰好比內(nèi)部件的外尺寸稍微小一點(diǎn)。加熱外部件，其尺寸膨脹，剛好足以插入內(nèi)部件。冷卻后，這兩個(gè)部件形成"干涉"配合，密切接觸，不會(huì)發(fā)生泄漏，能在不用接合劑的情況下實(shí)現(xiàn)連接。然而，只有當(dāng)要組裝的兩個(gè)部件的尺寸可保持極緊公差時(shí)，這種技術(shù)才適用，但這樣的條件對(duì)多孔整體材料來(lái)說(shuō)是不可能達(dá)到的。類(lèi)似的技術(shù)用于在真空管、燈泡等的玻璃壁上形成電學(xué)或其他金屬穿通件(feedthrough)。將金屬棒或金屬絲經(jīng)孔洞或玻璃管插入，然后加熱玻璃，直至它軟化，孔洞或間隙在金屬周?chē)湛s，形成真空密封。因此，雖然用玻璃作為可收縮介質(zhì)為金屬部件提供密封是本領(lǐng)域公知的，但是該技術(shù)尚未用于多孔整體材料，在包容或支承壁與多孔整體料之間形成密封。相反，人們用玻璃作為通過(guò)溶膠-凝膠法生產(chǎn)多孔整體料的容器和模具，但干燥和焙燒后，多孔整體料在支承體上變得松散。此問(wèn)題尚未解決。處理玻璃的溶膠-凝膠法己用于制造具有外覆管的光纖。例如，Yoon等的美國(guó)專利第5922099號(hào)和Wang等的美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)第2003/0148053號(hào)描述了將溶膠-凝膠材料澆注到管狀模具中，形成光纖和溶膠-凝膠棒的外覆管，包含圓柱形芯部分和在芯部分周?chē)耐墓軤罡矊硬糠?。Fleming等的美國(guó)專利第6080339號(hào)描述了一種擠出方法，用于擠出溶膠-凝膠材料，制備外覆管、基底管和光纖本身。然后，在常用條件下對(duì)擠出管進(jìn)行處理，包括為制備光纖而進(jìn)行的熱處理。然而，這些文獻(xiàn)均未描述提供多孔整體芯的方法，使多孔整體料與容裝壁之間形成液體密切接觸，適用于分析或制備過(guò)程使用的裝置等。實(shí)際上，制造光纖所用的方法不適合在多孔整體材料中保留孔，因?yàn)榭椎拇嬖趯⒔档屠w維的光學(xué)透明度和透射率，因此，這是對(duì)光纖不利的特征。用溶膠-凝膠法在毛細(xì)管內(nèi)形成多孔整體料也是公知的。然而，熔融氧化硅毛細(xì)管具有非常高的熔融溫度，在其形成和接受進(jìn)一步處理(例如干燥和焙燒)時(shí)，將毛細(xì)管和多孔整體料加熱到足夠高的溫度，使毛細(xì)管收縮，以保持與多孔整體料接觸，但這將破壞整體料的孔隙，如同制備光纖的情況。因此，需要尋找替代解決方案。例如，Nakanishi等的美國(guó)專利第6562744號(hào)描述了毛細(xì)管色譜柱的制法，其中毛細(xì)管內(nèi)的多孔材料據(jù)稱與毛細(xì)管存在液密封接觸，因?yàn)槊?xì)管壁對(duì)多孔材料里膠凝硅酸鹽組分具有親合力。此專利還描述了用可收縮PTFE毛細(xì)管在多孔材料與毛細(xì)管之間形成液密封接觸的情況。然而，PTFE不能為溶膠-凝膠法形成的易碎多孔整體料提供充分支承，也不能被加熱到足夠高的溫度，以焙燒溶膠-凝膠整體料，除去有機(jī)污染物。而且，根據(jù)該專利的介紹，需要對(duì)毛細(xì)管內(nèi)表面進(jìn)行特殊處理。Nakanishi等的美國(guó)專利第6531060號(hào)描述了在熔融氧化硅毛細(xì)管內(nèi)形成多孔整體料的類(lèi)似方法。Malik等的美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)第2003/0213732號(hào)還描述了通過(guò)化學(xué)方法將整體料錨定到毛細(xì)管壁上。此外，Malik的美國(guó)專利第6783680號(hào)描述了在熔融氧化硅毛細(xì)管內(nèi)形成溶膠-凝膠固定相的方法，并且報(bào)告說(shuō)，由于與毛細(xì)管內(nèi)表面上的硅垸醇基團(tuán)發(fā)生縮合反應(yīng)，溶膠-凝膠通過(guò)化學(xué)鍵鍵合到毛細(xì)管壁上?？蓪⒚?xì)管加熱到350'C作進(jìn)一步處理。然而，上述技術(shù)僅在尺寸較小時(shí)適用，如在毛細(xì)管中那樣，毛細(xì)管的直徑一般小于lmm，通常小于O.lmm。例如，Malik使用的熔融氧化硅毛細(xì)管的最大直徑僅為0.25mm，這樣小的直徑限制了該方法的應(yīng)用和效果。要最大程度減小多孔整體料與其包容結(jié)構(gòu)之間的滲漏或間隙，特別是用溶膠-凝膠法制備時(shí)，所遇到的另一個(gè)困難是在制造過(guò)程中的干燥步驟，處理操作會(huì)引起收縮或破裂。人們嘗試了減少破裂的方法，集中在增加整體料的孔徑上，以減小毛細(xì)管在干燥過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力。例如，Pope的美國(guó)專利第5023208號(hào)描述了對(duì)凝膠進(jìn)行水熱老化處理的過(guò)程，據(jù)報(bào)告，這可促使氧化硅顆粒發(fā)生遷移，填充多孔凝膠基質(zhì)中的小孔，增加平均孔徑。根據(jù)Wang的美國(guó)專利第6620368號(hào)的描述，在除液過(guò)程的第一階段結(jié)束時(shí)，凝膠的密度相當(dāng)于其線性尺寸收縮了約15%—35%。然而，這些額外的處理步驟耗費(fèi)時(shí)間，產(chǎn)品的制造費(fèi)用高。Holloway的美國(guó)專利第6210570號(hào)描述了含收縮性最小的水溶膠的色譜柱的制備方法，其中水溶膠開(kāi)始具有第一體積，用其形成整體料后具有第二體積，該第二體積至少為第一體積的約95%。據(jù)介紹，水溶膠中Si02的濃度低于約5g/ml，或者在約3g/ml至約5g/ml之間。該專利還聲稱，由于Si02濃度太低，應(yīng)當(dāng)在防止脫水收縮與產(chǎn)生易碎氧化硅產(chǎn)品之間達(dá)成平衡。據(jù)報(bào)告，在水溶膠逐漸變成水凝膠的過(guò)程中，由于"脫水收縮"或體積收縮的程度如上所述減小，避免了流動(dòng)相有效繞過(guò)固定相的部分所引起的分辨率問(wèn)題，該問(wèn)題導(dǎo)致色譜分離過(guò)程中組分分離不佳。然而，這些生產(chǎn)具有減小收縮性的多孔整體料的方法犧牲了對(duì)凝膠組成、孔隙率和孔徑分布的控制，所得多孔整體材料缺乏機(jī)械強(qiáng)度。因此，仍然需要一種可收縮的支承材料，可將其施加于多孔整體材料的外表面，以最大程度減少間隙，形成更密切的接觸，并減少泄漏。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的主要目的是滿足本領(lǐng)域的上述需要，提供無(wú)機(jī)可收縮支承體，可將其施加于用于色譜、過(guò)濾、純化、催化等的多孔材料的外表面。用這種材料制造相關(guān)結(jié)構(gòu)的方法也是需要的。因此，本發(fā)明提供了一種加工制品或裝置(或者加工制品或裝置的組件)，其包括包含在無(wú)機(jī)材料制成的支承體中或由該支承體限制邊界的多孔無(wú)機(jī)基材(負(fù)載型多孔基材)，其中所述多孔基材和支承體被加熱到一定溫度，使支承體有效地收縮到多孔基材上，從而在多孔基材與支承體之間形成液密封接觸。因此，該制品提供了通過(guò)多孔基材的受限流體流，使該流體流不能從旁路通過(guò)多孔基材，從而提供分離、催化、過(guò)濾等方面的優(yōu)異性能。較佳的是，多孔無(wú)機(jī)基材的總孔隙率至少為5%。在一些實(shí)施方式中，多孔基材的特征在于，其總孔隙率至少為60%;在其他一些實(shí)施方式中，多孔基材的特征在于，其總孔隙率為約85%至約97%。在一些實(shí)施方式中，多孔基材的特征在于，中孔模型分布(mes叩oremodedistribution)為約2nm至約100nm;在其他實(shí)施方式中，多孔基材的特征在于，中孔模型分布為約8nm至約50nm，中孔孔容至少為約0.2cmVg，更優(yōu)選至少約0.5cm3/g。在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，多孔無(wú)機(jī)基材是多孔整體料，其包含無(wú)機(jī)材料，總孔隙率至少為5%("負(fù)載型多孔整體料")。在一些實(shí)施方式中，多孔整體料的特征在于，中孔模型分布為約2nm至約100nm;在其他實(shí)施方式中，多孔整體料的特征在于，中孔模型分布為約8nm至約50nm，中孔孔容至少為約0.2cm3/g，更優(yōu)選至少約0.5cmVg。不過(guò)，多孔無(wú)機(jī)基材的孔隙率和具體孔特性不受限制，可根據(jù)具體應(yīng)用進(jìn)行選擇。在具體的實(shí)施方式中，使支承體收縮到多孔無(wú)機(jī)基材上的有效溫度是使支承體軟化的有效溫度(例如軟化溫度)，導(dǎo)致支承體收縮，與多孔無(wú)機(jī)基材形成液密封接觸。較佳的是，使支承體收縮到多孔整體料上的有效溫度對(duì)多孔整體料的孔分布沒(méi)有影響。在具體的實(shí)施方式中，使支承體收縮到多孔整體料上的有效溫度低于約200(TC，更優(yōu)選低于約1000°C。在具體的實(shí)施方式中，對(duì)支承體內(nèi)部(例如未受熱端)施加真空，其中施加真空導(dǎo)致發(fā)生收縮時(shí)的溫度下降。通過(guò)適當(dāng)選擇多孔無(wú)機(jī)基材(選擇整體基材或非整體基材，任選具有所需組成、孔隙率和/或孔特性)和支承體(具有特定的軟化溫度)，以及在合適條件下(例如對(duì)支承體施加或不施加真空)進(jìn)行收縮步驟，可得到具有所需孔隙率和/或孔特性以及在多孔基材與支承體之間形成液密封接觸的制品或裝置。在一些實(shí)施方式中，多孔無(wú)機(jī)基材與支承體之間開(kāi)始間隔一定的間隙，當(dāng)加熱到使支承體有效軟化的溫度時(shí)，支承體收縮到多孔無(wú)機(jī)基材上，使得所述間隙最大程度地減小，多孔基材與支承體形成液密封接觸。在其他實(shí)施方式中，在支承體中形成多孔無(wú)機(jī)基材，支承體與基材之間不存在間隙(例如，形成溶膠-凝膠整體料)，然后進(jìn)行加熱，使支承體在多孔整體料經(jīng)焙燒收縮的同時(shí)發(fā)生收縮，或者在多孔整體料經(jīng)焙燒之后發(fā)生收縮，從而至少在達(dá)到最終處理溫度時(shí)，它們之間沒(méi)有間隙。在一些實(shí)施方式中，在該過(guò)程中的任意階段，它們之間都沒(méi)有間隙。在其他實(shí)施方式中，對(duì)支承體施加足夠的真空，以降低發(fā)生收縮的溫度。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，多孔無(wú)機(jī)基材和支承體具有圓柱形狀。在具體的實(shí)施方式中，支承體的內(nèi)徑大于約lmm。在其他實(shí)施方式中，支承體的內(nèi)徑小于約lmm。在具體的優(yōu)選實(shí)施方式中，制品適用于色譜、催化、吸附、過(guò)濾、燃料電池、光電子器件、傳感技術(shù)或儲(chǔ)氫應(yīng)用，最優(yōu)選在色譜領(lǐng)域用作色譜柱。在一些方面，多孔無(wú)機(jī)基材包含無(wú)機(jī)材料或無(wú)機(jī)一有機(jī)混和材料；在具體的實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包括玻璃或陶瓷材料。較佳的是，無(wú)機(jī)材料包括金屬或類(lèi)金屬氧化物，優(yōu)選Si、Ge、Sn、Al、Ga、Mg、Mb、Co、Ni、Ga、Be、Y、La、Pb、V、Nb、Ti、Zr、Ta、W、Hf的氧化物或其組合。在一個(gè)優(yōu)選方面，多孔無(wú)機(jī)基材是用溶膠-凝膠法形成的多孔整體料，該方法采用一種或多種含羥基或可水解配體(ligand)的溶膠-凝膠前體，所述羥基和可水解配體能夠發(fā)生溶膠-凝膠反應(yīng)，形成溶膠-凝膠。合適的可水解配體包括但不限于鹵素、烷氧基、氨基或酰氧基。在具體的實(shí)施方式中，溶膠-凝膠前體還可包含有機(jī)取代基，并且可包含有機(jī)硅垸，例如烷氧基硅烷、鹵代硅垸、酰氧基硅烷或氨基硅烷，所述有機(jī)硅烷可進(jìn)一步包含有機(jī)取代基，如飽和或不飽和烴基取代基、芳基取代基或其組合。典型的垸氧基硅垸可包括例如烷基三烷氧基硅烷、環(huán)烷基三烷氧基硅烷、二烷基二烷氧基硅烷、三烷基烷氧基硅烷、四烷氧基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷、烯丙基三垸氧基硅烷、苯基烷基二垸氧基硅垸、二苯基烷氧基硅烷或萘基三垸氧基硅垸或其混合物。包含有機(jī)取代基的溶膠-凝膠前體還可包含其他有機(jī)金屬化合物，如有機(jī)鍺烷，或者有機(jī)取代的鈦、鋁、鋯或釩的垸氧基化合物等。在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，硅烷是包含三垸氧基硅烷和四垸氧基硅垸的硅垸混合物。在備選的實(shí)施方式中，多孔整體料是由經(jīng)改性形成整體料的顆粒形成的。在具體的實(shí)施方式中，多孔整體料的孔隙率、化學(xué)特性、吸附特性或催化特性通過(guò)引入結(jié)合相(例如通過(guò)與有機(jī)硅烷或封端劑反應(yīng))、引入催化功能(例如鉑、蛋白質(zhì)如酶、核酸如核酶)、進(jìn)行結(jié)構(gòu)再造(例如使用基質(zhì)溶解催化劑或水熱處理)或引入傳感器(例如染料或酶)來(lái)加以改進(jìn)，但不限于采用這些手段?；蛘?，多孔整體料可采用能提供改進(jìn)特征的組分來(lái)形成，即提供催化功能、鍵合相、結(jié)構(gòu)再造或傳感器等。在具體的實(shí)施方式中，支承體由包括玻璃或陶瓷材料的無(wú)機(jī)材料制備。較佳的是，支承體是非多孔材料。在具體的實(shí)施方式中，支承體是用溶膠-凝膠法形成的。10在一些方面，制品還包含聚合物外層，可具有螺紋端部。較佳的是，聚合物外層是液晶聚合物、熱塑性聚合物樹(shù)脂或熱固性聚合物樹(shù)脂。在具體的實(shí)施方式中，聚合物外涂層是聚芳基醚醚酮(PEEK)。在其他實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了形成制品的方法，該制品包含與無(wú)機(jī)支承體形成液密封接觸的多孔無(wú)機(jī)基材，該方法包括l)將多孔無(wú)機(jī)基材組裝到含無(wú)機(jī)材料的可收縮支承體中；以及2)將制品加熱到能使支承體有效收縮到多孔無(wú)機(jī)基材的溫度，從而在多孔基材與支承體之間形成液密封接觸。在一些方面，多孔無(wú)機(jī)基材包含無(wú)機(jī)材料或無(wú)機(jī)一有機(jī)混和材料；在具體的實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)材料包括玻璃或陶瓷材料。較佳的是，無(wú)機(jī)材料包括金屬或類(lèi)金屬氧化物，優(yōu)選Si、Ge、Sn、Al、Ga、Mg、Mb、Co、Ni、Ga、Be、Y、La、Pb、V、Nb、Ti、Zr、Ta、W、Hf的氧化物或它們的組合。在一個(gè)優(yōu)選方面，多孔無(wú)機(jī)基材是采用溶膠-凝膠法形成的多孔整體料，該方法采用一種或多種含羥基或可水解配體的溶膠-凝膠前體，所述羥基和可水解配體能夠發(fā)生溶膠-凝膠反應(yīng)，形成溶膠-凝膠。合適的可水解配體包括但不限于鹵素、烷氧基、氨基或酰氧基。在具體的實(shí)施方式中，溶膠-凝膠前體還可包含有機(jī)取代基，并且可包含有機(jī)硅烷，例如垸氧基硅垸、鹵代硅烷、酰氧基硅垸或氨基硅烷，所述有機(jī)硅垸可進(jìn)一步包含有機(jī)取代基，如飽和或不飽和烴基取代基、芳基取代基或其組合。在替代實(shí)施方式中，多孔整體料是由經(jīng)改性形成整體料的顆粒形成的。較佳的是，制品是色譜柱，它包括包容在無(wú)機(jī)材料制成的支承體中的無(wú)機(jī)多孔整體固定相，制造色譜柱的方法使多孔無(wú)機(jī)整體料與支承體之間形成液密封接觸。當(dāng)用于制備色譜柱時(shí)，該方法優(yōu)選提供的色譜柱，相比于在多孔無(wú)機(jī)基材與支承體之間沒(méi)有形成液密封接觸的現(xiàn)有技術(shù)的方法，該色譜柱具有提高的色譜效率和改進(jìn)的分離效果、峰形、峰高等，并且方便制造，成本下降。在具體的實(shí)施方式中，多孔整體料與所述可收縮支承體獨(dú)立形成，并在收縮前插入支承體中。在其他實(shí)施方式中，多孔整體料在所述可收縮支承體收縮之前形成于該支承體中。較佳的是，可收縮支承體由無(wú)機(jī)材料如玻璃或陶瓷形成。在具體的實(shí)施方式中，可收縮支承體由溶膠-凝膠法制成。在具體的實(shí)施方式中，該制品適用于色譜、催化、吸附、分離、過(guò)濾、燃料電池、光電子器件、傳感技術(shù)或儲(chǔ)氫應(yīng)用，最優(yōu)選用于色譜。在一些實(shí)施方式中，該方法還包括提供外保護(hù)層，該外保護(hù)層包括玻璃、金屬、聚合物或其組合。聚合物外層可通過(guò)本領(lǐng)域公知的任何方法施加，如涂布、收縮、擠出或包覆成型(overmolding)方法。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，該制品用于色譜、過(guò)濾或純化、催化、環(huán)境或醫(yī)學(xué)探測(cè)、在燃料電池中產(chǎn)生能量、儲(chǔ)氫或光電子器件中的光學(xué)開(kāi)關(guān)。在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了色譜柱，它包括封閉在玻璃管內(nèi)的多孔整體料，其改進(jìn)之處包括，由溶膠-凝膠形成多孔整體料，將該多孔整體料組裝到玻璃管中，加熱組裝件以焙燒溶膠-凝膠，使玻璃管收縮，從而在多孔整體料與玻璃管之間形成液密封接觸。在具體的實(shí)施方式中，多孔整體料是在玻璃管內(nèi)部形成并焙燒的。在一些實(shí)施方式中，加熱分多個(gè)階段進(jìn)行，用以干燥溶膠-凝膠，焙燒溶膠-凝膠，使玻璃管收縮。在其他實(shí)施方式中，加熱在單個(gè)程序升溫步驟中進(jìn)行。另一方面，本發(fā)明提供了分離樣品中分析物的混合物的方法，所述方法包括以下步驟l)提供色譜柱，它包含封閉在玻璃管內(nèi)的多孔整體料，其中色譜柱經(jīng)加熱，使玻璃管收縮，從而在多孔整體料與玻璃管之間形成液密封接觸；2)將樣品加入色譜柱；3)用流動(dòng)相洗脫色譜柱；以及4)收集從色譜柱上洗脫的分離的分析物。本發(fā)明的其他目的、優(yōu)點(diǎn)和新穎特征，一部分將在以下描述中列出，另一部分通過(guò)本領(lǐng)域的技術(shù)人員細(xì)考以下描述而變得顯而易見(jiàn)，或者可通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而習(xí)知。圖1顯示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，其中多孔整體棒插入可收縮管中，并經(jīng)過(guò)加熱，管收縮到棒上。圖2顯示了本發(fā)明的第二實(shí)施方式，其中用溶膠-凝膠法在可收縮管中形成多孔整體料，一起加熱多孔整體料和管，焙燒棒，并使管收縮到棒上。圖3A顯示了適用于色譜的本發(fā)明實(shí)施方式，示出了熱塑性外覆層，其每端具有螺紋安裝頭(threadedmount)。圖3B顯示了圖3A所示色譜柱的截面圖，示出了外部熱塑性外覆層、可收縮管和內(nèi)部多孔整體料。圖4顯示了色譜圖，展示了實(shí)施例1的實(shí)施方式分離分析物的優(yōu)越性能。具體實(shí)施方式I.定義與綜述在詳細(xì)描述本發(fā)明之前，應(yīng)當(dāng)理解，除非另有說(shuō)明，本發(fā)明不限于具體的無(wú)機(jī)基材、溶膠-凝膠制劑、玻璃、多孔介質(zhì)、表面處理、色譜方法、過(guò)濾和純化結(jié)構(gòu)、催化結(jié)構(gòu)等，因?yàn)樗鼈兛梢宰兓?。還應(yīng)理解，本說(shuō)明書(shū)所用術(shù)語(yǔ)只是為了描述特定的實(shí)施方式，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。必須指出，本文和權(quán)利要求書(shū)所用單數(shù)形式"一個(gè)""一種"和"該"包括其復(fù)數(shù)指代情況，除非上下文另有明確說(shuō)明。因此，例如，"一種金屬氧化物"包括兩種或更多種金屬氧化物；"一種支承體"包括兩種或更多種支承體，依此類(lèi)推。若提供了數(shù)值范圍，則應(yīng)當(dāng)理解，該范圍上下限之間的每個(gè)居間值，以及該指定范圍內(nèi)的任何其他指定值或居間值都包括在本發(fā)明之內(nèi)；除非另有明確說(shuō)明，該居間值精確到下限單位的十分之一。這些小范圍的上下限可獨(dú)立地包括在所述小范圍內(nèi)，同樣包括在本發(fā)明之內(nèi)，除非特別排除了上述范圍內(nèi)的任何限值。當(dāng)所述范圍包括兩個(gè)限值中的一個(gè)或兩個(gè)時(shí)，不包括這兩個(gè)限值中的任何一個(gè)或兩個(gè)的范圍也包括在本發(fā)明之內(nèi)。本文所用術(shù)語(yǔ)"孔隙率"是指多孔無(wú)機(jī)基材中處于開(kāi)放狀態(tài)的體積，即未被實(shí)心材料占據(jù)的體積的比例，可包括被氣體(例如氮?dú)饣蚩諝饣驓鈶B(tài)流動(dòng)相)或液體(例如液態(tài)流動(dòng)相)占據(jù)的體積的比例。一般地，孔隙率至少為5%，但為配合特定應(yīng)用，可選擇任意孔隙率。本文所用術(shù)語(yǔ)"大孔"是指直徑大于約0.05pm(50nm或500A)的孔；術(shù)語(yǔ)"中孔"是指直徑在約2nm與50nm之間(20A-500A)的孔；術(shù)語(yǔ)"微孔"是指直徑小于約2.0nm(20A)的孔。本文所用術(shù)語(yǔ)"總孔容"是指整體料中孔的總?cè)莘e，通常表達(dá)為cm3/g或CC/g?？偪兹菘赏ㄟ^(guò)壓汞法測(cè)定，也就是在高壓下將Hg泵壓入孔中。術(shù)語(yǔ)"BET表面積"是指用BET法測(cè)定的表面積，可以采用單點(diǎn)或多點(diǎn)分析法測(cè)定。例如，可在MicromeriticsTriStar3000儀器[美國(guó)佐治亞州諾克羅斯市(Norcross，GA)]上進(jìn)行多點(diǎn)氮吸附測(cè)量。然后，可利用多點(diǎn)BET法計(jì)算比表面積，該模型孔徑(modeporediameter)是從對(duì)數(shù)微分孔容分布[dV/dlog(D)-D]得到的最頻直徑(themostfrequentdiameter)。中孔容積是P/Po=0.98時(shí)計(jì)算得到的單點(diǎn)總孔容。術(shù)語(yǔ)"整體料"是指在單塊中具有連續(xù)互連孔結(jié)構(gòu)的多孔三維材料，而不是堆積成一定體積的離散顆粒的集合。本文所用術(shù)語(yǔ)"液密封接觸"是指這樣一種狀況，支承體收縮到與多孔無(wú)機(jī)基材接觸的程度，因而流體流在支承體的限制下通過(guò)多孔無(wú)機(jī)基材，流體基本上不會(huì)在多孔無(wú)機(jī)基材與支承體之間流動(dòng)。液密封接觸也包括氣密封接觸。液密封接觸還可包括支承體與基材之間的化學(xué)鍵合(例如硅垸醇縮合)，多孔基材與支承體緊密接觸時(shí)，即可形成這種化學(xué)鍵合。例如，當(dāng)用于色譜時(shí)，液密封接觸由分析物的分離和對(duì)稱峰形的出現(xiàn)得到證實(shí)。若流動(dòng)相在多孔無(wú)機(jī)基材與支承體之間泄漏，將導(dǎo)致分析物的分離較差或者沒(méi)有分離，且峰形較差。因此，實(shí)施例4得到的優(yōu)良分離效果和峰形表明利用本發(fā)明方法可實(shí)現(xiàn)液密封接觸。本發(fā)明涉及獨(dú)特的制品和形成它們的方法，如色譜柱、過(guò)濾器、催化結(jié)構(gòu)、光學(xué)器件(如波導(dǎo))、燃料電池、儲(chǔ)氫設(shè)備等，其中在多孔無(wú)機(jī)基材與多孔無(wú)機(jī)支承結(jié)構(gòu)之間形成液密封接觸。本發(fā)明人意外發(fā)現(xiàn)，可收縮無(wú)機(jī)材料受熱后，可收縮或縮小，與多孔基材的外表面形成液密封接觸，而獲得優(yōu)良的性質(zhì)和性能。盡管業(yè)內(nèi)人士已將這些材料廣泛用于制備色譜柱和類(lèi)似裝置，但據(jù)本發(fā)明人迄今所知，本發(fā)明人是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)無(wú)機(jī)支承體可加熱收縮，與多孔基材如多孔玻璃整體料的外表面形成液密封接觸，并可利用此性質(zhì)生產(chǎn)具有優(yōu)異性能、方便使用和制造的產(chǎn)品。因此，本發(fā)明提供了支承型多孔基材，其包括由無(wú)機(jī)材料制成的支承體14包容或限制邊界的多孔無(wú)機(jī)基材，其中所述多孔基材和支承體被加熱到一定溫度，使支承體有效地收縮到多孔基材上，從而在多孔整體料與支承體之間形成液密封接觸。因此，該制品提供了通過(guò)多孔基材的受限流體流，使該流體流不能從旁路通過(guò)多孔基材，因而提供了分離、催化、過(guò)濾等方面的優(yōu)異性能。較佳的是，多孔無(wú)機(jī)基材是多孔整體料，從而提供支承型多孔整體料。所述方法特別適用于高孔隙率結(jié)構(gòu)，易碎的或?qū)κ褂玫沫h(huán)境條件敏感的基材，使用腐蝕性溶劑或氣體的應(yīng)用，在高溫操作的應(yīng)用，實(shí)際上優(yōu)選使用玻璃或陶瓷材料、不允許發(fā)生邊緣泄漏的任何應(yīng)用。本文所述的裝置和方法特別適用于最好限制流體流過(guò)多孔床、尤其是整體床的應(yīng)用，因?yàn)槎嗫谆呐c支承體結(jié)構(gòu)之間的緊密接觸使流體無(wú)法從二者之間流過(guò)，即在它們之間存在液密封接觸。這樣的結(jié)構(gòu)可具有任何適應(yīng)任意具體應(yīng)用的需要的尺寸或形狀。例如，對(duì)于色譜應(yīng)用，該結(jié)構(gòu)可以是具有小直徑(例如內(nèi)徑為lO)am-lmm)的毛細(xì)管形式，它特別適合分析應(yīng)用，而對(duì)于色譜制備應(yīng)用，該結(jié)構(gòu)可以較大，如具有較大直徑(例如內(nèi)徑大于lmm，最大可達(dá)6英寸或更大)的管子。從理論上講，對(duì)尺寸沒(méi)有限制，裝置的大小完全可根據(jù)對(duì)實(shí)際應(yīng)用的限制條件來(lái)確定。對(duì)于一些應(yīng)用，可采用直徑大得多的管子，也可采用非管狀結(jié)構(gòu)。對(duì)于微型制造器件，也可設(shè)計(jì)更小的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明可用于制造任何相關(guān)尺寸范圍內(nèi)的部件，只需要足夠的材料和具有足夠尺寸的加工設(shè)備，用來(lái)處理待加工的部件。用于多孔基材和可收縮支承體的材料可選自合適的商業(yè)來(lái)源或定制來(lái)源。例如，無(wú)機(jī)多孔基材可包括無(wú)機(jī)色譜介質(zhì)、過(guò)濾介質(zhì)、燃料電池組合物、傳感器和傳感器陣列、光電子器件、儲(chǔ)氫介質(zhì)或催化載體介質(zhì)，任選進(jìn)行任何適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?，以利于特定的分析測(cè)量、化學(xué)過(guò)程、吸附過(guò)程、光學(xué)性質(zhì)等。多孔無(wú)機(jī)基材可作為受控多孔介質(zhì)用于液體或氣體流，可用來(lái)對(duì)特定尺寸的顆粒進(jìn)行機(jī)械過(guò)濾，也可用作大表面積反應(yīng)表面或吸附表面，用于純化、催化反應(yīng)、產(chǎn)生能量等。類(lèi)似地，可收縮支承體可由任何合適的材料制造，這類(lèi)材料能夠受熱后收縮或縮小，并且不損害多孔無(wú)機(jī)基材。例如，任何玻璃或陶瓷材料或金屬都適用，只要它們?cè)诳山邮艿奶幚頊囟认鲁浞周浕褪湛s。在一個(gè)特定實(shí)施方式中，采用通過(guò)溶膠-凝膠澆注法或擠出法制成的玻璃或陶瓷管。此外，若支承體對(duì)特定應(yīng)用是有用的，則支承體本身也可以是多孔的。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，玻璃或陶瓷管可以是常規(guī)擠出或拉制的產(chǎn)品。一般地，可利用兩種基本方法組裝多孔基材，使之與支承基材形成液密封接觸。參見(jiàn)圖1A，在一個(gè)實(shí)施方式中，首先采用合適的方法制備多孔無(wú)機(jī)基材，即多孔整體料10。然后，可將其插入可收縮的支承體11的開(kāi)口。對(duì)該組裝件加熱，使支承體ll收縮，從而與多孔整體料10形成液密封接觸，得到在支承體與多孔整體料之間存在液密封接觸的成形件12。參見(jiàn)圖1B，在另一個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)在包容支承體22中填入合適的前體材料20，原位制備多孔無(wú)機(jī)基材。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述前體材料是借助密封件24保持在支承體中的溶膠-凝膠，可以使溶膠-凝膠原位干燥，或者通過(guò)加熱加快其干燥，或者這兩種干燥方式同時(shí)進(jìn)行。若多孔無(wú)機(jī)基材事先未干燥，可對(duì)該組裝件加熱，進(jìn)一步將多孔無(wú)機(jī)基材轉(zhuǎn)化為整體式干凝膠21。若需要，還可加熱到焙燒溫度，進(jìn)一步焙燒多孔整體料。加熱還可使支承體收縮至其最終結(jié)構(gòu)23，與多孔整體料形成液密封接觸?？煞奖愕卣{(diào)節(jié)發(fā)生所需變化的溫度范圍和時(shí)間，使支承體基材收縮至其最終尺寸之前，多孔整體料完成干燥和收縮。在具體的實(shí)施方式中，多孔基材可以是非整體式的多孔固體。例如，多孔基材IO可由壓緊的多孔顆粒形成。支承體可如圖1A所示收縮，與支承體11形成液密封接觸。如圖1B所示的基本過(guò)程也可用于非整體式多孔介質(zhì)。可在支承體22中填入顆粒如粉末或珠粒，所述顆粒通過(guò)表面反應(yīng)或燒結(jié)進(jìn)一步進(jìn)行改性，使顆粒團(tuán)聚或聚結(jié)，從而使多孔微?；某蔀檎w基材。也可以采用上述步驟的組合。在上述任意實(shí)施方式中，可在支承體內(nèi)部施加真空，使支承體在低于無(wú)真空時(shí)所需溫度的溫度下收縮到多孔無(wú)機(jī)基材上。例如，施加約20英寸汞柱的真空，可將收縮所需的軟化溫度降低約100—15(TC。根據(jù)本說(shuō)明書(shū)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易預(yù)見(jiàn)，在施加真空或沒(méi)有施加真空的條件下，都可為支承體選擇合適的軟化溫度，為多孔整體料選擇合適的焙燒或燒結(jié)溫度。在上述任意實(shí)施方式中，若合適，可在支承體收縮之前或之后進(jìn)行表面改性。例如，可在多孔無(wú)機(jī)基材中引入鍵合相，或者可對(duì)多孔無(wú)機(jī)基材進(jìn)行封端處理，減少殘余硅垸醇。一般地，為避免加熱，引入任何有機(jī)部分都在收縮步驟完成之后進(jìn)行。在此階段，也可進(jìn)行表面準(zhǔn)備和引入極性鍵合相，例如，如Li的美國(guó)專利第7125488號(hào)所述。此外，為提供保護(hù)和/或便于將最終制品組裝到設(shè)備中，可通過(guò)涂布、澆注、包覆成型或其他方法施加額外的任選外保護(hù)層或涂層(例如玻璃、金屬或聚合物層)。較佳的是，聚合物外層是液晶聚合物、熱塑性聚合物樹(shù)脂或熱固性聚合物樹(shù)脂。在具體的實(shí)施方式中，聚合物外涂層是聚芳基醚醚酮(PEEK)。聚合物外涂層可用來(lái)為制品提供合適的構(gòu)形，如螺紋端部、流體管接頭(flowadaptor)等，以便于將制品組裝到設(shè)備中，用于任何所需的應(yīng)用。如圖2所示，具有螺紋端部30的熱塑性樹(shù)脂層可外覆成型在支承型多孔基材上，形成色譜柱31。截面圖顯示，可收縮玻璃或陶瓷管包括位于外熱塑性樹(shù)脂層之內(nèi)的多孔整體料。在其他實(shí)施方式中，塑料或橡膠涂層可通過(guò)浸涂、噴涂或熱收縮方法施加。類(lèi)似地，其他材料可通過(guò)包繞在制品周身或插入或其他方法組裝到最終的支承型基材上。圖3顯示了一根實(shí)際色譜柱的照片，該色譜柱按圖2所示，利用液晶聚合物涂料形成。在圖3B中，通過(guò)橫切圖3A所示色譜柱，得到所示截面。該截面顯示，多孔整體料與支承體形成液密封接觸，在多孔整體料與支承體之間沒(méi)有間隙，從而得到適合進(jìn)行色譜分離的色譜柱。下面將更詳細(xì)地闡述本發(fā)明的各個(gè)方面和實(shí)施方式。II.支承體支承體可具有適合目標(biāo)用途的任何形狀和尺寸，只要能為多孔無(wú)機(jī)基材提供支承和/或包容該多孔無(wú)機(jī)基材，并且在合適的溫度下軟化。支承體形狀可以大致是平坦的或彎曲的，管狀的或圓柱形的，方形的或菱形的，等等，不受限制。支承體可以是壁的形式，包圍并包容多孔無(wú)機(jī)基材，或者可以是缺少可識(shí)別壁結(jié)構(gòu)的塊體形狀，只要支承體在受熱到軟化溫度時(shí)與多孔無(wú)機(jī)基材形成液密封接觸。支承體"包容"多孔無(wú)機(jī)基材的意思是，為基材提供支承和控制，使多孔無(wú)機(jī)基材與相關(guān)裝置接觸或處于工作位置關(guān)系?；目赡苁且姿榈暮?或需要保持在受控環(huán)境條件下，如暴露或不暴露于空氣或特定的氣體或液體，而支承體可包容基材，為特定應(yīng)用提供所需的機(jī)械、化學(xué)、電學(xué)等環(huán)境。當(dāng)支承體提供合適的途徑，將多孔基材插入一個(gè)外殼或另一個(gè)器件中，而不損害表面或使多孔基材暴露于不利的環(huán)境條件，或者使多孔基材成為例如一個(gè)裝置的一部分，則多孔無(wú)機(jī)基材得到支承體的支承。在一些實(shí)施方式中，多孔無(wú)機(jī)基材是圓柱形的而支承體是管狀的，支承體沿其軸線容納多孔基材，但在任一端保持開(kāi)放或部分開(kāi)放。然而，多孔基材可以兩端都裝在支承體中，或者僅部分裝在支承體中，例如，支承體覆蓋多孔基材的一部分而不是整個(gè)表面。在其他實(shí)施方式中，多孔基材可大致為平面的或是兩維的，支承體可僅在一側(cè)或同時(shí)在兩側(cè)或僅在邊緣包容基材，而沒(méi)有限制。實(shí)際上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易預(yù)見(jiàn)多孔基材和支承體的許多可能的設(shè)置和幾何構(gòu)形，用于本文所述的應(yīng)用。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，支承體可以是管的形式，用于容納多孔整體料。在一個(gè)實(shí)施方式中，支承體可通過(guò)本領(lǐng)域公知的任何方法由溶膠-凝膠整體料形成。例如，可利用Yoon的美國(guó)專利第5922099號(hào)所述的方法形成管狀支承體，其中溶膠-凝膠管是從外部形成和干燥的，以減少裂紋的形成；利用Fleming的美國(guó)專利第6080339號(hào)所示的溶膠-凝膠擠出法形成管狀支承體；等等。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，支承體是由玻璃例如低熔硼硅酸鹽玻璃形成的管的形式，多孔無(wú)機(jī)基材是多孔整體料，其中將多孔整體料組裝到玻璃管中之后，將組裝件加熱到玻璃管的軟化點(diǎn)，玻璃管軟化或熔化，形成在多孔整體料與玻璃管之間存在液密封接觸的組裝件。在另一個(gè)實(shí)施方式中，可根據(jù)需要包含附加支承體。例如，可將多孔無(wú)機(jī)基材組裝到玻璃管內(nèi)，然后將整個(gè)組裝件放入第二個(gè)更大的玻璃管。還可根據(jù)需要包含外保護(hù)層(例如金屬或聚合物)，以便起保護(hù)作用或組裝到最終的設(shè)備或裝置中。也可采取更多的處理步驟(例如加熱，以便退火、回火或收縮)，進(jìn)一步對(duì)附加的層進(jìn)行改性，以提供所需的構(gòu)造，并與支承的基材形成所需的接觸。本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易預(yù)想到具有以下特性的合適的支承體和支承體組合物，即所需的熔化或軟化溫度、厚度、形狀、機(jī)械性質(zhì)和/或電學(xué)性質(zhì)、對(duì)酸/堿/溶劑的耐受性等。典型的支承體包括氧化硅基玻璃，它可以是純的(例如石英)，也可以摻有合適的摻雜劑，以提供所需的品質(zhì)。例如，諸如用于制備光學(xué)玻璃、纖維光學(xué)器件等的熔融氧化硅在約1800—2000'C的高溫熔化，在158(TC軟化，可在低至約170(TC的溫度收縮。非氧化硅組分的存在可降低玻璃的熱學(xué)特性。例如，硼硅酸鹽玻璃在約750—900。C的較低溫度軟化，而鈉玻璃在約700'C軟化。表1列出了一些代表性玻璃以及它們發(fā)生軟化的大致溫度。對(duì)于某些玻璃，所列數(shù)據(jù)是近似值，要確定更精確的軟化溫度，可從制造商處獲取相關(guān)技術(shù)規(guī)格，因?yàn)椴Ａе写嬖诘牟煌康奶砑觿?huì)改變其特性。例如，0111^@的軟化溫度是825°C，而丫1^乂@的軟化溫度是821"C。19表1代表性玻璃的物理性質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>其他一些玻璃也是本發(fā)明的代表性范圍，但本發(fā)明不受限于任何特定的玻璃。例如，AF45[美國(guó)紐約州埃爾姆斯福得市斯科特北美公司(SchottNorthAmerica,Inc.,Elmsford,NY)]是具有高比例的BaO和A1203的無(wú)堿硼硅酸鹽玻璃。D263T是利用高純?cè)现圃斓呐鸸杷猁}玻璃。VYCOJ^是美國(guó)紐約州康寧市康寧特種材料公司(CorningSpecialtyMaterials,Corning,NY)銷(xiāo)售的用于高溫應(yīng)用的96。％氧化硅玻璃的商標(biāo)。玻璃的軟化溫度通常比其Tg(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)高約200°C。低溫烙融玻璃包括例如Tick的美國(guó)專利第4323654號(hào)所描述的玻璃，該專利描述了堿-Ta20s-B203-P205玻璃，用于具有高折射率和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于500。C的模制光學(xué)器件。另一個(gè)例子見(jiàn)Ray的美國(guó)專利第3926649號(hào)，該專利描述了堿金屬硼磷酸鹽玻璃，其中P205:8203的比為15:1至6:1，只有小比例的次要組分如Si02和A1203，優(yōu)選包含至少一種堿金屬氧化物如Li20、Na20和K20，同時(shí)包含至少一種堿土金屬氧化物或氧化鋅，如MgO、CaO和BaO。據(jù)報(bào)告，這些玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于225°C，在IO(TC具有不同的水溶解度。本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易確定具有所需特性的玻璃，如低水溶解度或高水溶解度，低的或高的熔化或軟化溫度等。對(duì)于某些應(yīng)用，具有高水溶解度的玻璃可能是可接受的，因?yàn)橹皇褂梅撬軇?，或者根本不用溶?例如氣態(tài)應(yīng)用)，或者玻璃支承體最終溶解是所需的特征。III.多孔無(wú)機(jī)基材多孔無(wú)機(jī)基材可包括任何多孔陶瓷、玻璃、金屬等，只要在將多孔無(wú)機(jī)基材封閉在可收縮支承體內(nèi)的條件下多孔無(wú)機(jī)基材是穩(wěn)定的。多孔無(wú)機(jī)基材對(duì)所用條件穩(wěn)定是指它在化學(xué)和機(jī)械方面能耐受相關(guān)過(guò)程所涉及的溫度和壓力，即不易變形、蒸發(fā)或熔化。多孔無(wú)機(jī)基材優(yōu)選為整體式的，而不是由微粒組成。較佳的是，多孔無(wú)機(jī)基材的總孔隙率至少為5%。在一些實(shí)施方式中，多孔基材的特征在于，其總孔隙率至少為60%;在其他一些實(shí)施方式中，多孔基材的特征在于，其總孔隙率為約85%至約97%。在具體的優(yōu)選實(shí)施方式中，多孔無(wú)機(jī)基材是包含無(wú)機(jī)材料且總孔隙率至少為5%的多孔整體料。在一些實(shí)施方式中，多孔整體料的特征在于，其中孔模型分布為約2nm至約50nm;在其他實(shí)施方式中，多孔整體料的特征在于，其中孔模型分布為約20mn至約50nm，中孔孔容至少為約0.2cmVg，更優(yōu)選至少約1.0cm3/g。然而，多孔無(wú)機(jī)基材的孔隙率和具體孔特性不受限制，可配合具體應(yīng)用進(jìn)行選擇。整體材料可包括任何適用于高溫的整體式材料，可由陶瓷和玻璃或金屬等制成。此外，多孔整體料可利用本領(lǐng)域公知的任何方法制備。例如，在一些實(shí)施方式中，多孔整體料可包含金屬如銀、銅、鈦或鈷等，可如Tappan的美國(guó)專利第7141675號(hào)所述，利用生產(chǎn)納米孔金屬泡沫體的方法制備。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，多孔整體材料是用溶膠-凝膠法制備的玻璃或陶瓷。A.溶膠-凝膠整體料溶膠-凝膠前體包括金屬和類(lèi)金屬化合物，它們具有可發(fā)生溶膠-凝膠反應(yīng)而形成溶膠-凝膠的可水解配體。合適的可水解基團(tuán)包括羥基、垸氧基、鹵素、氨基或酰胺基，沒(méi)有限制。參與溶膠-凝膠反應(yīng)的最常見(jiàn)金屬氧化物是氧化硅，但是也可采用其他金屬和類(lèi)金屬，如氧化鋯、氧化釩、氧化鈦、氧化鈮、氧化鉭、氧化鎢、氧化錫、氧化鉿和氧化鋁或它們的混合物或復(fù)合物，具有反應(yīng)性金屬氧化物、鹵化物、胺等，能夠反應(yīng)形成溶膠-凝膠。可引入溶膠-凝膠前體的其他金屬原子包括鎂、鉬、鈷、鎳、鎵、鈹、釔、鑭、錫、鉛和硼，不受限制。優(yōu)選的金屬氧化物和垸氧基化合物(alkoxide)包括但不限于硅的烷氧化21物，如四甲基正硅烷(TMOS)、四乙基正硅垸(TEOS)、氟代烷氧基硅垸或氯代烷氧基硅烷；垸氧基鍺[如四乙基正鍺烷(TEOG)]、烷氧基釩、烷氧基鋁、烷氧基鋯和烷氧基鈦。類(lèi)似地，金屬鹵化物、胺和酰氧基衍生物也可用于溶膠-凝膠反應(yīng)。在優(yōu)選實(shí)施方式中，溶膠-凝膠前體是硅、鍺、鋁、鈦、鋯、釩或鉿的垸氧化物，或者它們的混合物。在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，溶膠-凝膠前體是硅垸。在更優(yōu)選的實(shí)施方式中，溶膠-凝膠前體是硅垸如TEOS或TMOS。在具體的實(shí)施方式中，溶膠-凝膠前體還可包含有機(jī)取代基。相應(yīng)地，由含有機(jī)取代基的溶膠-凝膠前體形成的溶膠-凝膠整體料包含無(wú)機(jī)-有機(jī)混和物的整體材料。含有機(jī)取代基的溶膠-凝膠前體包括但不限于具有飽和或不飽和烴基取代基的有機(jī)硅垸，如垸基三烷氧基硅烷、環(huán)烷基三烷氧基硅垸、二烷基二垸氧基硅垸、三垸基垸氧基硅垸、四垸氧基硅烷、乙烯基三垸氧基硅烷、烯丙基三垸氧基硅垸；或具有芳基取代基的有機(jī)硅垸，如苯基垸基二垸氧基硅垸、二苯基垸氧基硅垸或萘基三烷氧基硅垸；或者它們的混合物。含有機(jī)取代基的溶膠-凝膠前體還可包括其他有機(jī)金屬化合物，如有機(jī)鍺垸或有機(jī)取代的烷氧基鈦、垸氧基鋁、垸氧基鋯或垸氧基釩等。合適的烴基取代基可以是Clhk)，更一般的是Q.3。。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，硅烷是包含三烷氧基硅垸和四垸氧基硅垸的硅垸混合物。此外，溶膠-凝膠整體料可用有機(jī)取代基進(jìn)行表面改性，如用含垸基硅垸的鍵合相或封端劑等進(jìn)行。在這些實(shí)施方式中，溶膠-凝膠整體料必須在不破壞所需有機(jī)官能團(tuán)的溫度下處理，或者必須在會(huì)破壞有機(jī)取代基的溫度下加熱之后，再加入有機(jī)取代基。在其他實(shí)施方式中，多孔整體料可由顆粒制備，所述顆粒經(jīng)改性和聚結(jié)或燒結(jié)，形成整體材料。例如，Walter的美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)第2003/0150811號(hào)描述了形成多孔無(wú)機(jī)/有機(jī)混和材料的方法，據(jù)報(bào)告，該方法包括以下步驟先形成多孔無(wú)機(jī)/有機(jī)混和顆粒，對(duì)多孔混和顆粒的孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行改性，然后使多孔混和顆粒聚結(jié)，形成整體材料，并任選進(jìn)一步對(duì)整體料進(jìn)行水熱處理，目的是對(duì)孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。在這種實(shí)施方式中，多孔整體料可以是無(wú)機(jī)或無(wú)機(jī)-有機(jī)混和材料，取決于所用的顆粒組成。在一些實(shí)施方式中，多孔整體材料可用溶膠-凝膠法制備，如Nakanishi的美國(guó)專利第5009688、5624875和6207098號(hào)，Wada的美國(guó)專利第5100841號(hào)，Cabrera的美國(guó)專利第6398962號(hào)等所述。例如，據(jù)Nakanishi的美國(guó)專利第5009688號(hào)報(bào)告，在金屬垸氧基化合物或其低聚物水解和聚合期間，溶解的有機(jī)聚合物發(fā)生相分離，產(chǎn)生多孔產(chǎn)物。加熱多孔凝膠進(jìn)行焙燒，使其轉(zhuǎn)化為具有改進(jìn)的機(jī)械強(qiáng)度的Si02型多孔陶瓷。如本文所述，采用由可形成分層有序的多孔氧化物(如Yang等的美國(guó)專利第6541539號(hào)所述)或中孔有序材料(如Stucky等的美國(guó)專利第6592764號(hào)所述)的溶膠-凝膠形成的顆粒結(jié)構(gòu)也是有益的。形成多孔整體料的其他方法包括Wang的美國(guó)專利第6884822、7026362和7125912號(hào)所述的方法。根據(jù)這些專利的描述，可用HF促使形成較大的孔徑，從而降低凝膠整體料破裂的可能性。然而，該發(fā)明人指出，使用諸如HF這樣的催化劑也會(huì)縮短膠凝時(shí)間，導(dǎo)致處理或者氣泡擴(kuò)散到凝膠外面的時(shí)間不夠，從而降低所產(chǎn)生的凝膠的質(zhì)量。發(fā)明人描述了一種制造干凝膠整體料的方法，它包括制備包含金屬垸氧基化合物的第一溶液，包含催化劑的第二溶液，將所述第一和第二溶液混合在一起，其中兩個(gè)溶液中的至少一個(gè)溶液冷卻，以使第三溶液的混合物溫度明顯低于室溫。這樣，所報(bào)告的混合物在混和溫度下比在室溫下具有明顯更長(zhǎng)的膠凝時(shí)間。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，溶膠-凝膠整體料用共同待審的美國(guó)專利公開(kāi)第2006/0131238號(hào)所述的方法制備，該方法產(chǎn)生具有高孔隙率的多孔整體料，其特征在于存在中孔和大孔，缺少微孔。B.成孔劑當(dāng)用溶膠-凝膠法制備多孔整體料時(shí)，可用成孔劑(porogen)作為助劑。例如，Nakanishi的美國(guó)專利第5009688號(hào)報(bào)告，在使溶膠-凝膠前體水解和聚合的過(guò)程中，使用溶解的有機(jī)聚合物如聚苯乙烯磺酸、聚丙烯酸、聚烯丙胺、聚乙烯亞胺、聚環(huán)氧乙垸或聚乙烯基吡咯烷酮產(chǎn)生孔。在存在相分離體積的情況下制備溶膠-凝膠整體料時(shí)，得到具有大孔和/或較大中孔的溶膠-凝膠整體料，這樣，溶膠-凝膠整體料具有更大的孔隙率，溶劑也具有更優(yōu)異的流速。在一個(gè)實(shí)施方式中，成孔劑可以是親水性聚合物。在形成溶膠-凝膠的溶液中，親水性聚合物的用量和親水性對(duì)所形成的大孔的孔容和孔徑有影響，一般對(duì)分子量范圍沒(méi)有特別要求，但是優(yōu)選約1000至約1000000g/mol之間的分子量。成孔劑可選自例如聚乙二醇(PEG)、聚苯乙烯磺酸鈉、聚丙烯酸酯、聚烯丙胺、聚乙烯亞胺、聚環(huán)氧乙垸、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸，也可包括氨基酸的聚合物，聚糖如纖維素醚，或酯如乙酸纖維素，等等。較佳的是，聚合物是分子量最高達(dá)約1000000g/mol的PEG。成孔劑也可以是酰胺溶劑如聚酰胺，或酰胺聚合物如聚丙烯酰胺，或表面活性劑如非離子型表面活性劑、離子型表面活性劑、兩親型表面活性劑，或者它們的混合物。優(yōu)選的表面活性劑是非離子型表面活性劑PluronicF68(也稱作Poloxamer)。示例性表面活性劑包括HLB值在約10—25之間的表面活性劑，如聚乙二醇400單硬脂酸酯、聚氧乙烯-4-脫水山梨糖醇單月桂酸酯、聚氧乙烯-20-脫水山梨糖醇單油酸酯、聚氧乙烯-20-脫水山梨糖醇單棕櫚酸酯、聚氧乙烯-20-脫水山梨糖醇單月桂酸酯、聚氧乙烯-40-硬脂酸酯、油酸鈉等。一些實(shí)施方式優(yōu)選采用非離子型表面活性劑，包括例如聚氧乙烯硬脂酸酯如聚氧乙烯40硬脂酸酯、聚氧乙烯50硬脂酸酯、聚氧乙烯100硬脂酸酯、聚氧乙烯12二硬脂酸酯、聚氧乙烯32二硬脂酸酯和聚氧乙烯150二硬脂酸酯，以及其他MyrjTM系列的表面活性劑，或者它們的混合物?？捎米鞒煽讋┑牧硪活?lèi)表面活性劑是氧化乙烯/氧化丙烯/氧化乙烯(ethyleneoxide/propyleneoxide/ethyleneoxide)三嵌段共聚物，也稱作泊洛沙姆(poloxamer)，其通式為HO(C2H40)a(-C3H60)b(C2H40)aH，可以商品名Pluronic和Poloxamer購(gòu)得。其他有用的表面活性劑包括糖酯表面活性劑；脫水山梨糖醇脂肪酸酯，如脫水山梨糖醇單月桂酸酯、脫水山梨糖醇單棕櫚酸酯、脫水山梨糖醇單硬脂酸酯、脫水山梨糖醇三硬脂酸酯；其他Span系列表面活性劑；甘油脂肪酸酯，如甘油單硬脂酸酯；聚氧乙烯衍生物，如高分子量脂肪醇的聚氧乙烯醚(例如Brij30、35、58、78和99)、聚氧乙烯硬脂酸酯(自乳化)、聚氧乙烯40山梨糖醇羊毛脂衍生物、聚氧乙烯75山梨糖醇羊毛脂衍生物、聚氧乙烯6山梨糖醇蜂蠟衍生物、聚氧乙烯20山梨糖醇蜂蠟衍生物、聚氧乙烯20山梨糖醇羊毛脂衍生物、聚氧乙烯50山梨糖醇羊毛脂衍生物、聚氧乙烯23月桂醚、含丁基化羥基苯甲醚的聚氧乙烯2鯨蠟醚、聚氧乙烯10鯨蠟醚、聚氧乙烯20鯨蠟醚、聚氧乙烯2硬脂醚、聚氧乙烯10硬脂醚、聚氧乙烯20硬脂醚、聚氧乙烯21硬脂醚、聚氧乙烯20油基醚、聚氧乙烯40硬脂酸酯、聚氧乙烯50硬脂酸酯、聚氧乙烯100硬脂酸酯；脫水山梨糖醇的脂肪酸酯的聚氧乙烯衍生物，如聚氧乙烯4脫水山梨糖醇單硬脂酸酯、聚氧乙烯20脫水山梨糖醇三硬脂酸酯；其他TWeenTM系列表面活性劑；磷脂和磷脂脂肪酸衍生物，如卵磷脂；脂肪胺氧化物；脂肪酸烷醇酰胺；丙二醇單酯和單甘油酯，如氫化棕櫚油單甘油酯、氫化大豆油單甘油酯、氫化棕櫚油硬脂精單甘油酯(hydrogenatedpalmstearinemonoglyceride)、氫化植物油單甘油酯、氫化棉籽油單甘油酯、精制棕櫚油單甘油酯、部分氫化大豆油單甘油酯、棉籽油單甘油酯葵花子油單甘油酯、葵花子油單甘油酯、低芥酸菜籽油單甘油酯(canolaoilmonoglyceride)、琥珀酰化單甘油酯、乙?；瘑胃视王ァ⒁阴；瘹浠参镉蛦胃视王?、乙?；瘹浠佑蛦胃视王?、乙?；瘹浠蠖褂蛦胃视王?、甘油單硬脂酸酯、含氫化大豆油的單甘油酯、含氫化棕櫚油的單甘油酯、琥珀?；瘑胃视王ズ蛦胃视王?、單甘油酯和菜籽油、單甘油酯和棉籽油、含丙二醇單酯硬脂?；樗徕c二氧化硅的單甘油酯(monoglyceridewithpropyleneglycolmonoestersodiumstearoyllactylatesilicondioxide);二甘油酯；三甘油酯；聚氧乙烯類(lèi)固醇醚；由辛基苯酚與環(huán)氧乙垸聚合產(chǎn)生的Triton-X系列表面活性劑，其中，商品名中的數(shù)字"100"間接與結(jié)構(gòu)中氧25化乙烯單元的數(shù)目有關(guān)(例如，TritonX-10()TM中，每個(gè)分子平均有N=9.5個(gè)氧化乙烯單元，平均分子量為625)，在市售產(chǎn)品中存在少量的低摩爾和高摩爾加合物，以及具有類(lèi)似于TritonX-10()TM結(jié)構(gòu)的化合物，包括IgepalCA-630TN^BNonidetP-40M[NP-40TM，N-月桂酰肌氨酸，美國(guó)密蘇里州圣路易斯市西格碼化學(xué)公司(SigmaChemicalCo.,St.Louis,Mo.)]等。表面活性劑分子中的任何烴鏈可以是飽和的或不飽和的、氫化的或未氫化的。特別優(yōu)選的一類(lèi)表面活性劑是泊洛沙姆(poloxamer)表面活性劑，它們是氧化乙烯:氧化丙烯:氧化乙烯的a:b:a三嵌段共聚物。"a"和"b"表示聚合物鏈中每個(gè)嵌段的平均單體單元數(shù)目。這些表面活性劑可購(gòu)自美國(guó)新澤西州芒特奧利夫市巴斯夫公司(BASFCorporationofMountOlive,NewJersey),它們具有各種分子量以及不同的"a"和"b"嵌段數(shù)。例如，LutrolF127的分子量為9840—14600，其中"a"約為101，"b"約為56;LutrolF87的分子量為6840—8830，其中"a"為64，"b"為37;LutrolF108的平均分子量為12700—17400，其中"a"為141，"b"為44;LutrolF68的平均分子量為7680—9510，其中"a"約為80，"b"約為27。糖酯表面活性劑包括糖脂肪酸單酯、糖脂肪酸二酯、三酯、四酯或它們的混合物，但是單酯和二酯是最優(yōu)選的。較佳的是，糖脂肪酸單酯包含碳原子數(shù)為6—24的脂肪酸，可以是直鏈或支鏈、或飽和或不飽和的C6—C24脂肪酸。較佳的是，C6—C24脂肪酸選自硬脂酸、山崳酸、椰油酸、花生四烯酸、棕櫚酸、豆蔻酸、月桂酸、羊蠟酸酯(carprate)、油酸、月桂酸及其混合物，在任何子范圍或組合中可包含偶數(shù)或奇數(shù)個(gè)碳原子。較佳的是，糖脂肪酸單酯包含至少一個(gè)糖類(lèi)單元，如蔗糖、麥芽糖、葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖、樹(shù)膠醛糖、木糖、乳糖、山梨糖醇、海藻糖或甲基葡萄糖。二糖酯如蔗糖酯是最優(yōu)選的，包括蔗糖椰油酸酯(cocoate)、蔗糖單辛酸酯、蔗糖單癸酸酯，蔗糖單月桂酸酯或二月桂酸酯，蔗糖單豆蔻酸酯，蔗糖單棕櫚酸酯或二棕櫚酸酯，蔗糖單硬脂酸酯或二硬脂酸酯，蔗糖單油酸酯、二油酸酯或三油酸酯，蔗糖單亞油酸酯或二亞油酸酯，蔗糖多酯如蔗糖五油酸酯、六油酸酯、七油酸酯或八油酸酯，以及混和酯如蔗糖棕櫚酸酯/硬脂酸酯。這些糖酯表面活性劑的特別優(yōu)選的例子包括美國(guó)新澤西州帕西潘尼市克羅達(dá)公司(CrodaIncofParsi卯a(chǎn)ny,NJ)銷(xiāo)售的糖酯表面活性劑，其商品名為CrodestaFlO、F50、F160和F110，表示包含蔗糖硬脂酸酯的各種單酯、二酯和單/二酯混合物，利用可控制酯化程度的方法生產(chǎn)，如美國(guó)專利第3480616所述。也可采用三菱公司(Mitsubishi)以商品名Ryoto糖酯銷(xiāo)售的糖酯表面活性劑，例如B370，對(duì)應(yīng)于20%單酯和80%的二酯、三酯和多酯組成的蔗糖山崳酸酯。也可采用戈德史密特公司(Goldschmidt)以商品名"TegosoftPSE"銷(xiāo)售的蔗糖單棕櫚酸酯和二棕櫚酸酯/硬脂酸酯。也可采用這些不同產(chǎn)品的混合物。糖酯還可與另一種非源自糖的化合物混和使用；一個(gè)優(yōu)選的例子包括ICI公司以商品名"Arlatone2121"銷(xiāo)售的脫水山梨糖醇硬脂酸酯和蔗糖椰油酸酯的混合物。其他糖酯包括例如葡萄糖三油酸酯，半乳糖二、三、四或五油酸酯，樹(shù)膠醛糖二、三或四亞油酸酯，或者木糖二、三或四亞油酸酯，或者它們的混合物。其他脂肪酸糖酯包括甲基葡萄糖酯，包括甲基葡萄糖的二硬脂酸酯和戈德史密特公司以商品名Tegocare450銷(xiāo)售的聚丙三醇-3的二硬脂酸酯。還可加入葡萄糖或麥芽糖的單酯，如甲基0-十六?；?6-D-葡糖苷和0-十六酰基-6-D-麥芽糖。其他一些糖酯表面活性劑包括脂肪酸的氧乙烯化酯和糖的氧乙烯化酯，包括氧乙烯化衍生物，如阿默克公司(Amerchol)以商品名"GlucamateSSE20"銷(xiāo)售的PEG-20甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯。表面活性劑的特性之一是HLB值，即親水親脂平衡值。此值表示表面活性劑分子的相對(duì)親水性和相對(duì)疏水性。一般而言，HLB值越高，表面活性劑的親水性越強(qiáng)；HLB值越低，疏水性越強(qiáng)。例如，對(duì)于Lutro^分子，氧化乙烯部分代表親水結(jié)構(gòu)部分，而氧化丙烯部分代表疏水部分。LutrolF127、F87、F108和F68的HLB值分別為22.0、24.0、27.0禾卩29.0。優(yōu)選27的糖酯表面活性劑的HLB值在約3至約15之間。IV.多孔無(wú)機(jī)基材的孔結(jié)構(gòu)的特征將孔容(V)對(duì)孔徑(D)求導(dǎo)(dV/dlogD)，然后繪制隨孔徑(D)變化的圖，即可得到孔徑分布曲線。該模型孔徑是孔徑分布曲線中dV/dlogD值最大(顯示為最大峰)時(shí)的孔徑。此孔徑分布曲線源自通過(guò)測(cè)定氮?dú)馕?，例如按照幾個(gè)方程得到的吸附等溫線。吸附等溫線測(cè)量法一般包括以下步驟將樣品冷卻到液氮溫度，通入氮?dú)猓ㄟ^(guò)固定排量法(fixeddisplacement)或重量法來(lái)確定被吸附的氮量。逐漸增加通入的氮?dú)鈮毫?，?duì)每次達(dá)到壓力平衡時(shí)的氮?dú)馕搅坷L圖，得到吸附等溫線。根據(jù)克蘭斯敦-因克雷法(Cranston-Inklay)、多利莫爾-希爾法(Dollimore-Heal)、BET法、BJH法等的方程，由此吸附等溫線可得到孔徑分布曲線。如本文所描述的，利用諸如MicromeriticsTriStar300的儀器，可以方便地測(cè)定總表面積和微孔孔容。總表面積優(yōu)選利用BET法計(jì)算，微孔孔容利用t-曲線法計(jì)算，如Mikail,R.等在(1968)JCo〃ozW/"&r/aceSc/.26,45中所述。t-曲線法可用來(lái)檢測(cè)樣品中是否存在微孔，并確定它們的孔容。t-曲線是用氮吸附量(v/g)對(duì)該吸附膜的平均膜厚(t)繪制的曲線(其中x軸是平均膜厚度，y軸是吸附量)。若不存在微孔或中孔，則氮吸附量與層厚呈線性關(guān)系。否則，通過(guò)特定厚度處的氮吸附損失可檢測(cè)到微孔的存在，并且可計(jì)算出無(wú)法提供可利用表面積的孔的直徑。V.制備支承型多孔無(wú)機(jī)基材的方法在其他實(shí)施方式中，提供了形成支承型多孔基材的方法，它包括1)將多孔無(wú)機(jī)基材組裝到包含無(wú)機(jī)材料的可收縮支承體中，得到組裝件；2)將組裝件加熱到可使支承體有效收縮到多孔基材上的溫度，使支承體收縮到多孔基材上，從而在多孔無(wú)機(jī)基材與支承體之間形成液密封接觸。較佳的是，多孔基材是包含無(wú)機(jī)材料如玻璃、陶瓷或金屬的多孔整體料。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，多孔整體料是用溶膠-凝膠法制成的多孔玻璃整體料。在其他實(shí)施方式中，多孔整體料由顆粒形成，但顆粒經(jīng)改性形成整體料。在具體的實(shí)施方式中，多孔基材或多孔整體料與所示可收縮支承體獨(dú)立形成，然后在支承體收縮前插入支承體中。在其他實(shí)施方式中，多孔無(wú)機(jī)基材或多孔整體料在所示可收縮支承體內(nèi)形成，然后支承體收縮。多孔無(wú)機(jī)基材可通過(guò)堆積、涂布、浸漬、包覆、包繞或本領(lǐng)域公知的其他技術(shù)引入，取決于具體裝置的要求。較佳的是，可收縮支承體由無(wú)機(jī)材料如玻璃或陶瓷形成。在具體的實(shí)施方式中，可收縮支承體通過(guò)溶膠-凝膠法制成。在具體的實(shí)施方式中，使支承體有效收縮到多孔無(wú)機(jī)基材上的溫度是能有效軟化該支承體的溫度(例如軟化溫度)，以使支承體收縮，形成與多孔無(wú)機(jī)基材的液密封接觸。較佳的是，使支承體有效收縮到多孔整體料上的溫度對(duì)多孔整體料的孔分布沒(méi)有影響，或僅產(chǎn)生有限的影響。在具體的實(shí)施方式中，使支承體有效收縮到多孔整體料上的溫度低于約200(TC，更優(yōu)選低于約IOO(TC。在一些實(shí)施方式中，多孔無(wú)機(jī)基材和支承體之間開(kāi)始時(shí)隔開(kāi)一定間隙，例如，當(dāng)多孔基材單獨(dú)形成、然后插入管式支承體時(shí)就是這樣；接下來(lái)加熱到能軟化支承體的有效溫度，支承體收縮到多孔無(wú)機(jī)基材上，使該間隙最小，在多孔基材與支承體之間形成液密封接觸。此外，可在支承體中形成多孔基材，當(dāng)干燥和/或焙燒時(shí)，多孔基材與支承體基材分開(kāi)脫離接觸。然后進(jìn)行加熱，使支承體收縮到多孔基材上，因而間隙最小化，二者之間形成液密封接觸?；蛘?，在支承體內(nèi)形成多孔基材時(shí)，它們之間不存在間隙，然后加熱，使支承體與多孔基材在焙燒時(shí)同時(shí)發(fā)生收縮，或者在多孔基材焙燒之后發(fā)生收縮，因而至少在熱處理完成之后，它們之間不存在間隙。在一些實(shí)施方式中，在該過(guò)程的任何階段，它們之間都不存在間隙。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，基材是多孔整體料，更優(yōu)選為多孔玻璃整體料。在29其他實(shí)施方式中，對(duì)支承體施加足夠的真空，降低發(fā)生收縮的溫度。在一個(gè)具體的實(shí)施方式中，對(duì)支承體內(nèi)部，例如對(duì)管子一端(例如非受熱端)施加真空，其中施加真空導(dǎo)致發(fā)生收縮時(shí)的溫度下降。通過(guò)適當(dāng)選擇多孔無(wú)機(jī)基材(選擇整體式或非整體式基材，任選具有所需組成、孔隙率和/或孔特性)和支承體(具有特定的軟化溫度)，并在合適條件(例如對(duì)支承體施加或不施加真空)下進(jìn)行收縮步驟，可得到具有所需孔隙率和/或孔特性，并且多孔基材與支承體之間形成液密封接觸的制品或裝置。使支承體有效收縮到與多孔基材形成液密封接觸的溫度的較低范圍不受特別限制，可根據(jù)所需多孔基材的特性選擇，并利用施加的真空度和支承體的軟化溫度進(jìn)行控制。有效溫度至少為IO(TC，更優(yōu)選在約20(TC至200(TC之間。在具體的實(shí)施方式中，有效溫度在約10(TC至40(TC之間。在其他實(shí)施方式中，有效溫度在約200。C至90(TC之間。在其他實(shí)施方式中，有效溫度在約40(TC至1000。C之間。在其他實(shí)施方式中，有效溫度在約300'C至70(TC之間。例如，對(duì)于在結(jié)構(gòu)上具有所需微孔尺寸分布和表面積的多孔整體料，可釆用軟化溫度較低的玻璃，收縮步驟可在較低溫度(例如20(TC)進(jìn)行，從而保護(hù)微孔結(jié)構(gòu)。對(duì)于具有所需中孔分布的多孔基材，可采用軟化溫度較高的玻璃，因?yàn)橹锌追植紱](méi)有微孔分布那么容易受到高溫的影響。若多孔基材的孔特性不受特別限制，則支承體的軟化溫度不受特別限制，可根據(jù)具體應(yīng)用的需要采用較高或較低的軟化溫度。在下面的實(shí)施例中，用于收縮的溫度是S5(TC，對(duì)于所用的硼硅酸鹽玻璃支承體和所制備的高孔隙率的溶膠-凝膠整體料來(lái)說(shuō)，這是可接受的收縮溫度。然而，對(duì)于這些實(shí)施方式，有效溫度范圍可以是約40(TC至約1000。C。VI.應(yīng)用和使用方法本文所述的制品和裝置在分離和催化科學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的終端應(yīng)用，30如作為色譜柱、過(guò)濾膜[例如逆向滲透、超濾、制備過(guò)濾(preparativefiltration)等]、微滴定板、清除樹(shù)脂(scavengerresin)、固相有機(jī)合成載體、燃料電池、傳感器陣列、光電器件、儲(chǔ)氫設(shè)備等中的材料。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述制品和裝置可應(yīng)用于色譜領(lǐng)域，它們?cè)谥С畜w與多孔無(wú)機(jī)基材之間形成液密封接觸，多孔無(wú)機(jī)基材用作固定相，這樣的色譜裝置具有改進(jìn)的洗脫曲線，因?yàn)榉逶鰧挸潭葴p小，色譜效率增加。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述制品和裝置用于催化領(lǐng)域，多孔基材可進(jìn)一步包含催化功能成分如酶或金屬等。在特別有利實(shí)施方式中，所述制品是色譜裝置，例如色譜柱，如常用于HPLC中的色譜柱。在TLC和微流體學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用通常不需要可收縮支承體，因?yàn)槎嗫渍w料與支承體形成接觸時(shí)，其收縮不足以導(dǎo)致分離和不利的泄漏。然而，在多孔整體料發(fā)生顯著收縮或多孔整體料與支承體之間的流體泄漏將導(dǎo)致不可接受的結(jié)果的情況下，采用可收縮支承體可恢復(fù)液密封接觸，這是發(fā)揮最佳功能所需要的。例如，若微流體通道內(nèi)形成的溶膠-凝膠與微流體支承體基材脫離接觸，采用可收縮支承體能夠恢復(fù)液密封接觸，這是微流體裝置發(fā)揮最佳功能所需要的。因此，在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了用來(lái)進(jìn)行液相色譜分析(包括HPLC)的色譜柱，其包含裝在玻璃支承體內(nèi)的多孔整體料，通過(guò)添加必要的端部配件、管件等之后，可進(jìn)一步適用于液相色譜分析。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了毛細(xì)色譜柱，其包括容納在毛細(xì)管內(nèi)的多孔整體料的固定相，其中毛細(xì)管和多孔整體料一起收縮，例如通過(guò)焙燒。在另一方面，本發(fā)明提供了分離樣品中的分析物混合物的方法，所述方法包括以下步驟l)提供色譜裝置，特別是色譜柱，它包含封閉在玻璃管內(nèi)的多孔無(wú)機(jī)基材，其中色譜柱經(jīng)加熱，使玻璃管收縮，從而在多孔無(wú)機(jī)基材與玻璃管之間形成液密封接觸；2)將樣品加入色譜柱；3)用流動(dòng)相洗脫色譜柱；以及4)收集從色譜柱上洗脫分離的分析物。較佳的是，多孔基材是多孔整體料。可利用以下方法進(jìn)行合適的分離薄層色譜、高效液相色譜、反相色譜、正相色譜、離子色譜、離子對(duì)色譜、反相離子對(duì)色譜、離子交換色譜、親和色譜、疏水相互作用色譜、尺寸排阻色譜、手性識(shí)別色譜、灌注色譜、電色譜、分配色譜、微柱液相色譜、毛細(xì)管色譜、毛細(xì)管區(qū)電泳(CZE)、納米LC、開(kāi)管液相色譜(OTLC)、毛細(xì)管電色譜(CEC)、液-固色譜、制備色譜、親水相互作用色譜、超臨界流體色譜、沉淀液相色譜、鍵合相色譜、快速液相色譜、快速色譜、液相色譜-質(zhì)譜、氣相色譜、微流體基分離、芯片基分離或固相提取分離。本發(fā)明的制品和方法可有利地用于色譜分離和分析分離應(yīng)用，其形式為色譜柱或其他裝置，這種裝置具有改進(jìn)的流動(dòng)性質(zhì)、降低的背壓、受控的孔徑分布和可能減少的硅垸醇?xì)堄辔?，?duì)于堿性分析物，消除了峰拖尾。例如，可將多孔整體料引入毛細(xì)管柱、筒系統(tǒng)(cartridgesystem)或常規(guī)HPLC系統(tǒng)，等等。由于本文描述的基材基本上是剛性的，例如整體式吸附劑，在包覆時(shí)可能留下死角，所以，利用壓力穩(wěn)定的方式包覆基材或整體料，形成柱、過(guò)濾器或筒等而不留下死角，將是一個(gè)挑戰(zhàn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，基材或溶膠-凝膠整體料可用于制備筒，例如，如美國(guó)專利第6797174號(hào)所述，該專利描述了含整體式吸附劑和連接系統(tǒng)的包覆柱，在柱的至少一端裝有帽，連接系統(tǒng)包含至少一個(gè)分開(kāi)的支承螺桿和至少一個(gè)端件，該端件旋到支承螺桿上，用于連接洗脫液的進(jìn)入和排出。或者，可將基材或多孔整體料引入筒系統(tǒng)中，無(wú)須使用帽。如本文所述使用可收縮支承體，并通過(guò)加熱使支承體收縮到多孔基材上，提供改進(jìn)的系統(tǒng)。在特別有利實(shí)施方式中，色譜裝置是色譜柱，如HPLC柱。圖3B顯示了玻璃管中多孔溶膠-凝膠整體料的截面顯微圖。該管子的初始內(nèi)徑為1.8mm，收縮到經(jīng)焙燒的多孔整體料上之后的直徑為1.2mm。可以看到多孔整體料結(jié)構(gòu)，整體料與管子之間形成液密封接觸，沒(méi)有間隙。將這種色譜裝置用于HPLC分離是有利的，其色譜性能得到提高。支承型多孔整體料也可以平面支承體形式用于平面應(yīng)用(例如TLC等)，或者作為部件用于微流體器件這樣的裝置，以及其他可能具有平面幾何結(jié)構(gòu)的裝置，如過(guò)濾裝置和膜、固相提取介質(zhì)、微滴定板、燃料電池、光電器件?？尚纬扇魏涡螤疃皇芟拗?，如棒狀、球形、空心或填充結(jié)構(gòu)(例如空心管)、平坦片材、纖維、碎片、微米線或納米線或其他形狀，適用于色譜、吸附、催化或其他應(yīng)用。支承型多孔基材還可進(jìn)行處理，以改進(jìn)其孔結(jié)構(gòu)或表面化學(xué)性質(zhì)。例如，可將聚合物、有機(jī)或無(wú)機(jī)相和/或?qū)咏Y(jié)合和/或涂布到多孔基材表面上，以活動(dòng)特定的吸附或催化性質(zhì)。支承的多孔基材也可用于其他應(yīng)用，如過(guò)濾、固相合成、生物反應(yīng)器、催化、樹(shù)脂、傳感器件、醫(yī)療設(shè)備和藥物，或其他活性劑遞送平臺(tái)、燃料電池、光電子器件等。所述方法也可用于制備實(shí)施這些應(yīng)用的裝置。支承的多孔基材可包含無(wú)機(jī)以及有機(jī)或生物組分。支承的多孔整體料可用作包含超孔無(wú)機(jī)/有機(jī)和/或生物混和材料的固定相。固定相可通過(guò)原位聚合反應(yīng)引入，或者如本文所述將支承體插入并收縮到多孔整體料上，取決于具體裝置的要求。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，多孔整體料在這種裝置中原位形成。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，在模具中形成多孔溶膠-凝膠整體料，然后將其轉(zhuǎn)移到支承體中，再使支承體收縮到多孔整體料上，任選在準(zhǔn)備應(yīng)用的地點(diǎn)進(jìn)行。在具體的實(shí)施方式中，本發(fā)明的多孔溶膠-凝膠整體料可用于制備毛細(xì)管和微流體應(yīng)用中所用器件的方法，這些應(yīng)用通常采用較小的柱內(nèi)徑(<100um)和較低的流動(dòng)相流速(〈300nL/min)。與常規(guī)高效液相色譜(HPLC)相比，諸如毛細(xì)管色譜、毛細(xì)管區(qū)電泳(CZE)、納米LC、開(kāi)管液相色譜(OTLC)和毛細(xì)管電色譜(CEC)具有眾多的優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)包括分離效率更高、高速分離、分析的樣品體積小、二維技術(shù)聯(lián)用。然而，即使是這些應(yīng)用，也能受益于這里所描述的超孔溶膠-凝膠整體料，有可能獲得更高的流速和更均勻、更容易控制的孔徑分布。為快速分析樣品，已開(kāi)發(fā)出了微芯片基分離裝置。微芯片基分離裝置的例子包括用于毛細(xì)管電泳、毛細(xì)管電色譜和高效液相色譜的裝置。例如，可將溶膠-凝膠整體料引入色譜芯片，例如，可在一塊板上形成凹槽，然后在凹槽中形成具有雙?？捉Y(jié)構(gòu)的整體式氧化硅凝膠，由此制得色譜芯片。代表性色譜芯片及其制備和使用方法見(jiàn)述于Naohiro的美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)第2003/0230524號(hào)。與其他常規(guī)分析儀器相比，上述及其他分離裝置能夠進(jìn)行快速分析，提高精度和可靠性。相比于其他常規(guī)分離裝置，這些芯片基分離裝置和其他分離裝置具有更高的樣品處理量，減少樣品和試劑用量，減少化學(xué)廢物。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用，微芯片基分離裝置中的液體流速在約1一300nl/min的范圍內(nèi)?？蓪⒈疚乃枋龅某兹苣z-凝膠整體料引入這些微流體設(shè)計(jì)，在芯片基分離裝置的微通道中提供整體式吸附劑，從而為微芯片應(yīng)用提供更快的流速。VII.本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明制品和方法的一些優(yōu)點(diǎn)和特征包括如本文所述通過(guò)收縮處理的玻璃或陶瓷管具有比等同的金屬或塑料管更光滑的內(nèi)表面。光滑的內(nèi)表面在諸如色譜的應(yīng)用中產(chǎn)生了出色的結(jié)果，其中更光滑的表面使邊緣效應(yīng)減小，使流動(dòng)相更均勻地流過(guò)基材床[而不是在基材床與容裝壁(containingwall)之間流過(guò)]。結(jié)果，通過(guò)本文所述的方法制備的色譜柱具有更高的色譜效率、改進(jìn)的峰形和減小的擴(kuò)散增寬。此外，本發(fā)明的裝置和方法提供了在多孔無(wú)機(jī)基材與支承體之間形成的液密封接觸。當(dāng)用于制備色譜柱時(shí)，該方法提高了色譜效率，促進(jìn)了分離，改善了峰形、峰高等。此外，所述裝置和方法提供了優(yōu)異的流速，減少了分離次數(shù)。類(lèi)似地，所述裝置和方法可提供優(yōu)異的催化效率，因?yàn)樵撗b置具有優(yōu)異的流動(dòng)性質(zhì)。所述裝置和方法能經(jīng)受高處理溫度和操作溫度，可提供優(yōu)異的耐溶劑性。本發(fā)明為可能易碎的高孔隙率整體介質(zhì)提供了良好的支承體，所述整體介質(zhì)如共同待審的美國(guó)專利公開(kāi)第2006/0131238號(hào)所述的超孔溶膠-凝膠整體料。所述支承體足以用于制造外塑料結(jié)構(gòu)。為達(dá)到目標(biāo)尺寸和補(bǔ)償多孔基材中的任何收縮而使支承體發(fā)生的收縮很容易控制。很容易對(duì)該方法作出調(diào)整，使其適用于尺寸在寬范圍內(nèi)變化的各種部件。不需要對(duì)玻璃支承體的內(nèi)表面進(jìn)行表面改性，也不需要進(jìn)行附加的膠凝步驟以使多孔整體料附著到玻璃支承體上。因此，整個(gè)制造過(guò)程很簡(jiǎn)單，成本效益好，并可重現(xiàn)。在以下實(shí)施例中，已盡力確保所用數(shù)字的精確性(例如量、溫度等)，但應(yīng)當(dāng)考慮到一些實(shí)驗(yàn)誤差和偏差的存在。除非另有說(shuō)明，溫度的單位是'c，壓力為大氣壓或接近大氣壓。所購(gòu)的所有溶劑均為HPLC級(jí)，所有反應(yīng)均按常規(guī)在空氣中進(jìn)行，除非另有說(shuō)明。實(shí)施例1制備液密封接觸的多孔整體料和支承體將非離子型表面活性劑PluronicF68(0.44g，巴斯夫)溶解在l.lg水、3.6g甲醇、2.1g試劑醇(reagentalcohol)和0.96gHF(2.6M)的混合物中。邊攪拌，邊將5.0ml四乙氧基硅垸(TEOS)加入上述溶液，形成均勻混合物。5分鐘后，將溶膠注射到內(nèi)徑(ID)為1.6mm的聚合物管中。30分鐘后，溶膠變成白色凝膠，然后老化、干燥并轉(zhuǎn)移到爐子中，在約55(TC的溫度下焙燒過(guò)夜。在焙燒之前，將凝膠從管子中取出。多孔整體料的最終外徑約為1.2mm。用MicromeriticsTriStar3000測(cè)量BET表面積、中孔孔容和模型直徑BET表面積約為400m2/g，中孔孔容為l.lcmVg，中孔直徑約為100A。利用壓汞法測(cè)定，總孔容估計(jì)約為5.0cm3/g。然后，將這樣形成的氧化硅整體料插入內(nèi)徑為1.8mm的硅酸鹽玻璃管(美國(guó)紐約州康寧市康寧公司)，在爐子中于85(TC的溫度下對(duì)玻璃管進(jìn)行熱處理，直到玻璃將凝膠柱的表面密封。凝膠柱的表面被完全密封后，將玻璃管和多孔整體料切成100mm長(zhǎng)、適合用作色譜柱的柱件。用液晶聚合物(LCP)對(duì)柱件進(jìn)行包覆成型，兩端形成螺紋，用于安裝配件。然后切除過(guò)多的玻璃并拋光，得到50mm的所需柱長(zhǎng)度。所得色譜柱如圖3A所示。柱的截面(如圖3B所示)顯示，多孔整體料與玻璃管之間沒(méi)有分開(kāi)；若分開(kāi)，將影響柱的色譜性能。所述色譜性能如實(shí)施例4所述進(jìn)行測(cè)試。實(shí)施例2制備液密封接觸的多孔整體料和支承體按照實(shí)施例1制備混合物將非離子型表面活性劑PluronicF68(0.44g，巴斯夫)溶解在l.lg水、3.6g甲醇、2.1g試劑醇和0.96gHF(2.6M)的混合物中。邊攪拌，邊將5.0mlTEOS加入上述溶液，形成均勻混合物。5分鐘后，將溶膠注射到內(nèi)徑為2.4mm的玻璃管中。30分鐘后，溶膠變成白色凝膠，然后老化、干燥并在約550'C的溫度下焙燒。玻璃管內(nèi)的氧化硅整體料從2.4mm收縮到約2.0mm，此時(shí)它在玻璃管內(nèi)是松動(dòng)的。然后，在85(TC的溫度下對(duì)凝膠和玻璃管進(jìn)行熱處理。凝膠柱的表面完全密封后，將玻璃柱切成100mm長(zhǎng)的柱件，如實(shí)施例l所述用液晶聚合物進(jìn)行包覆成型，兩端形成螺紋，用于安裝配件。然后切除過(guò)多的玻璃并拋光，得到50mm的所需柱長(zhǎng)度。實(shí)施例3制備液密封接觸的多孔整體料和支承體重復(fù)實(shí)施例1的程序，不同之處如下只在內(nèi)裝多孔整體料的硼硅酸鹽玻璃管一端熔化玻璃，將該端密封。玻璃冷卻后，從玻璃管的開(kāi)放端施加真空(約20英寸汞柱)，將內(nèi)裝多孔整體料的玻璃管加熱到玻璃管軟化的溫度，玻璃管在外部大氣壓力作用下收縮，與它里面的氧化硅整體料形成密封。與不用真空相比，采用真空可使收縮在更低的溫度下發(fā)生，適用于收縮步驟的溫度范圍變得更寬。實(shí)施例4液密封接觸的多孔整體料和支承體的色譜性能測(cè)試實(shí)施例1所制備的色譜柱的色譜性能，以確定該程序是否導(dǎo)致多孔整體料與支承體之間形成液密封接觸。柱尺寸是1.2mm(內(nèi)徑)x5mm長(zhǎng)，流動(dòng)相由99%己烷和1%異丙醇組成，流速為50pl/min，利用254nm處的UV吸收進(jìn)行檢測(cè)。分析物是甲苯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二甲酯。結(jié)果示于圖4。如圖4所示，分析物得到分離，并顯示對(duì)稱峰，表明流動(dòng)相被限制在色譜柱的整體床中流過(guò)，所以多孔整體料與玻璃管之間形成了液密封接觸。若多孔整體料與玻璃管之間不存在液密封接觸，則將觀察不到分離結(jié)果或者分離不完全。權(quán)利要求1.一種包括包容在無(wú)機(jī)材料制成的支承體內(nèi)的多孔無(wú)機(jī)基材的制品，其中所述多孔基材和支承體被加熱到使支承體有效收縮到多孔基材上的溫度，在多孔基材與支承體之間形成液密封接觸。2.如權(quán)利要求l所述的制品，其特征在于，多孔無(wú)機(jī)基材是多孔整體料。3.如權(quán)利要求l所述的制品，其特征在于，對(duì)支承體施加足夠的真空，以降低發(fā)生收縮的溫度。4.如權(quán)利要求l所述的制品，其特征在于，所述制品適用于色譜、催化、吸附、過(guò)濾、燃料電池、光電子器件、傳感器技術(shù)或儲(chǔ)氫。5.如權(quán)利要求l所述的制品，其特征在于，所述多孔無(wú)機(jī)基材包括無(wú)機(jī)材料或無(wú)機(jī)一有機(jī)混和材料。6.如權(quán)利要求5所述的制品，其特征在于，所述無(wú)機(jī)材料包括金屬氧化物或類(lèi)金屬氧化物。7.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于，無(wú)機(jī)多孔基材是利用溶膠-凝膠法形成的多孔整體料。8.如權(quán)利要求l所述的制品，其特征在于，改進(jìn)了多孔基材的孔隙率、化學(xué)特性、吸附性或催化特性。9.如權(quán)利要求13所述的制品，其特征在于，所述改進(jìn)選自以下引入結(jié)合相、引入催化功能、結(jié)構(gòu)再造或引入傳感器。10.如權(quán)利要求l所述的制品，其特征在于，制備所述支承體的無(wú)機(jī)材料包括玻璃或陶瓷材料。11.如權(quán)利要求l所述的制品，它還包含保護(hù)性外層。12.—種形成包含多孔無(wú)機(jī)基材的制品的方法，所述基材與無(wú)機(jī)支承體形成液密封接觸，該方法包括1)將多孔無(wú)機(jī)基材組裝到含無(wú)機(jī)材料的可收縮支承體中；和2)將制品加熱到使支承體有效收縮到多孔基材上的溫度，使支承體收縮到多孔基材上，從而在多孔無(wú)機(jī)基材與支承體之間形成液密封接觸。13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述多孔無(wú)機(jī)基材包含金屬氧化物或類(lèi)金屬的氧化物，它們選自Si、Ge、Sn、Al、Ga、Mg、Mb、Co、Ni、Ga、Be、Y、La、Pb、V、Nb、Ti、Zr、Ta、W、Hf的氧化物或它們的組合。14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述多孔無(wú)機(jī)基材是整體料。15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述多孔無(wú)機(jī)基材是利用溶膠-凝膠法制成的。16.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述多孔整體料是由經(jīng)改性后形成整體料的顆粒形成的。17.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述多孔整體料與所述可收縮支承體各自獨(dú)立形成，然后在支承體收縮之前將整體料插入支承體中。18.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述多孔整體料是在所述可所述支承體收縮之前，在該支承體內(nèi)形成的。19.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述可收縮支承體是玻璃或陶瓷。20.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，對(duì)支承體施加足夠的真空，以降低發(fā)生收縮時(shí)的溫度。21.如權(quán)利要求l所述的制品，其特征在于，多孔無(wú)機(jī)基材與支承體之間的液密封接觸是通過(guò)包括以下步驟的方法形成1)將多孔無(wú)機(jī)基材組裝到含無(wú)機(jī)材料的可收縮支承體中；2)將制品加熱到可使支承體有效收縮到多孔基材上的溫度，使支承體收縮到多孔基材上。22.—種色譜柱，它包含封閉在玻璃管內(nèi)的多孔無(wú)機(jī)整體料，其改進(jìn)之處包括由溶膠-凝膠形成多孔無(wú)機(jī)整體料，焙燒該多孔無(wú)機(jī)整體料，將其組裝到玻璃管中，加熱該組裝件，使玻璃管收縮，從而在多孔無(wú)機(jī)整體料與玻璃管之間形成液密封接觸。23.如權(quán)利要求22所述的色譜柱，其特征在于，多孔無(wú)機(jī)整體料是在玻璃管內(nèi)形成并焙燒的，然后加熱該組裝件，使玻璃管收縮。24.—種分離樣品中的分析物混合物的方法，所述方法包括以下步驟1)提供色譜柱，它包含封閉在玻璃管內(nèi)的多孔無(wú)機(jī)基材，其中色譜柱經(jīng)加熱，使玻璃管收縮，從而在多孔無(wú)機(jī)基材與玻璃管之間形成液密封接觸;2)將樣品加入色譜柱；3)用流動(dòng)相洗提色譜柱；以及4)收集從色譜柱上洗脫分離的分析物。全文摘要本發(fā)明提供了一種加工制品和裝置及其形成和使用方法，其中所述制品包括容納在無(wú)機(jī)材料制成的支承體中或由該支承體限制邊界的多孔無(wú)機(jī)基材，其中所述多孔基材和支承體被加熱到一定溫度，使支承體有效地收縮到多孔基材上，從而在多孔基材與支承體之間形成液密封接觸。在一個(gè)優(yōu)選方面，多孔無(wú)機(jī)基材的總孔隙率至少為5％，并且是用溶膠-凝膠法形成的多孔整體料。這樣形成的制品提供了通過(guò)多孔基材的受限流體流，在分離、催化、過(guò)濾等方面提供了優(yōu)異的性能。文檔編號(hào)G01N30/60GK101678316SQ200880008226公開(kāi)日2010年3月24日申請(qǐng)日期2008年3月11日優(yōu)先權(quán)日2007年3月13日發(fā)明者R·L·格倫茲,許登峰申請(qǐng)人:凡利安股份有限公司