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可见光区光子晶体具有规则的纳米孔洞结构、超高的比表面积，是一种理想的色谱分离新介质，具有巨大的发展前景，但目前的研究进展还不大，主要问题是缺乏高效、快速的制备技术和方法，难以制备稳定、长距离和高质量的光子晶体。本博士论文正是针对这些问题，展开了系统的研究，取得了以下进展:
1.设计建立了一步法组装稳定光子晶体方法。借助热加速蒸发自组装技术，实现了光子晶体的同时组装和固定，延伸速度达到1.33mm/min。所建方法可在微流控芯片中快速组装高稳定的光子晶体分离介质，能在2000V/cm高电场强度下进行分离研究工作。
2.设计建立了电驱动快速制备光子晶体方法。结合利用凝胶纳米塞和电场驱动粒子的电渗与电泳运动，实现了光子晶体的快速组装，在毛细管中的组装速度可达7.5cm/h，是目前速度最快的光子晶体制备方法，可用于制备长距离光子晶体分离介质。该方法有良好的普适性，能用于100-1000纳米范围内二氧化硅/聚苯乙烯颗粒的规整组装，且组装速度对颗粒粒径依赖性小，便于操作控制。
3.建立了基于光子晶体的超快速分离方法。利用所建立的一步法光子晶体组装技术，在微流控芯片中填入规整的SiO2分离介质，并将其应用于氨基酸和多肽的超高速分离，可用2.2mm长光子晶体在4秒内分离四种氨基酸，或用10mm长光子晶体在12秒内分离三种多肽，分离效率可达到0.3μm塔板高度。
4.建立了基于长光子晶体柱的电色谱新方法。所建方法可用于DNA尺寸分离和复杂氨基酸的高效分离分析。比如，用4.5cm的光子晶体柱，在无添加剂的条件下，就可在3min内分离10种荧光素衍生的氨基酸。另外，结合使用β-环糊精和胆酸钠二元手性选择剂，可在2.5min内分离3对手性氨基酸。