
PYRO 热裂解模块
让“不可挥发”的材料变得可分析,是材料表征与复杂样品解析中不可或缺的技术手段
GERSTEL 热裂解技术
GERSTEL 热裂解技术(Pyrolysis) 是一种将不挥发或难挥发样品在高温、无氧或惰性气氛条件下瞬时裂解,并将裂解产物直接引入 GC / GC-MS 进行分析的强大技术。它使原本无法直接进行气相分析的材料,转化为可分离、可鉴定的特征性小分子,从而实现材料组成与结构信息的解析。
在 GERSTEL 体系中,热裂解模块可与 TDU、CIS 冷进样系统以及 GC-MS(/MS) 无缝集成,形成高度自动化的分析平台。样品(如聚合物、塑料、橡胶、涂层、生物材料或污染颗粒)被置于裂解器中,在设定温度下快速裂解,生成的裂解产物通过惰性、超短流路直接传输至色谱系统,最大限度减少二次反应和样品损失。
优势
- 适用于不可挥发样品:如高分子材料、添加剂、老化材料等
- 信息量丰富:裂解产物具有材料“指纹”特征,便于定性鉴别
- 样品需求量极低:通常为微克级
- 自动化程度高:可与 MPS、TDU、CIS 组合实现无人值守运行
- 应用范围广:材料鉴别、质量控制、失效分析、污染溯源、微塑料等
GERSTEL 热裂解广泛应用于聚合物分析、塑料与橡胶鉴别、微塑料研究、材料老化与失效分析、环境与法化学等领域,是对传统 GC-MS 分析能力的重要拓展。
PYRO 热裂解模块
PYRO 模块可直接安装于热脱附单元 TDU 2 上,扩展为一套完整的热裂解系统,并可由 MultiPurposeSampler MPS 实现全自动进样与操作。通过该模块,GERSTEL 平台可覆盖从热脱附到热裂解的多种分析需求。
热裂解模块可执行多种热裂解技术,同时支持对样品进行多阶段热分析(multi-fraction thermal analysis)。在不需要热裂解分析时,系统可随时恢复为标准的热脱附模块,保持极高的灵活性。
热裂解模块被广泛应用于聚合物行业质量控制、法庭科学、失效与损伤分析、环境分析(如微塑料检测)等领域。


工作原理
通过在 TDU 2 中插入 PYRO 模块,TDU 2 即被转换为热裂解器。样品装载于专用热裂解管(pyro tubes)中,在分析过程中由 MPS 自动将裂解管送入裂解器。
样品在 100 °C–1000 °C 的温度范围内进行受控裂解。
动态加热系统支持多种热裂解模式,包括:
- 脉冲裂解(Pulse Pyrolysis)
- EGA(Evolved Gas Analysis,逸出气体分析)
- Smart Ramp Pyrolysis(智能程序升温裂解)
温度验证直接在样品位置进行,确保裂解条件的准确性。热裂解前还可结合热脱附步骤去除杂质。裂解产物随后可在 CIS 冷进样系统中进行冷聚焦,或直接传输至 GC 色谱柱进行分析。
优势
- 可利用 GC/MS 对未知高分子或宏观材料进行分析
- MPS 自动进样,减少人工操作,提高重复性
- 快速且可控的升温速率,支持多种裂解技术
- 特有的 Smart Ramp 技术
- 单次分析即可获得丰富、全面的样品信息
- 减少繁琐且耗时的方法优化
- 高度灵活
- 可随时从热裂解模式切换回热脱附 TDU 2
- 统一软件控制
通过 MAESTRO 软件实现直观、集中管理
技术参数
- 热裂解温度
- 脉冲热裂解(Pulsed Pyrolysis):350 °C–1000 °C
- EGA(逸出气体分析):80–1000 °C
- 热裂解时间:最长 1 分钟
- 温度程序段数:2 段
- 可控升温速率:0.02–100 °C/s(仅在 Smart Ramp 或阶梯式脉冲裂解等运行模式下生效)
