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之前我们讲的都是热调制的全二维色谱技术，现在我们开始介绍另一种成熟的调制方式——气流调制。
相较于热调制，气流调制全二维系统的优缺点都很明显。
主要缺点
调制效果不如热调制器；
灵敏度较热调制稍差；
方法优化比较繁琐，对专业技能要求较高
主要优点
结构简单、成本较低
适用的化合物沸点范围广
维护要求低，运行稳定可靠
基于这些特点，气流调制更适用于含量不是特别低的（ppm级别），或者包含较低（<C4）或较高沸点（C40-C60）的化合物（热调制无法适用过低或过高沸点应用）的常规高通量分析。比较典型的就是石油化工行业的各种油品化学品分析应用。
气流调制又称阀调制，离不开阀的切换使用。从最初的载气和样品流都经过的四（六）通转动阀或者隔膜阀调制，目前已发展到电磁阀和被动微流路元器件相结合的调制。电磁阀由于只控制纯载气而不通过样品，不需要保持高温，因此具有很高的可靠性和寿命。由于缺乏热调制的冷聚富集效应，气流调制一般通过两种方式实现二维快速进样：差分流量调制（Differential flow modulation），或弃流式调制（Diversion flow modulation）。
差分流量调制通过将一路额外的大流量载气引入调制器，将一维馏分快速释放到二维来实现调制。其二维流量通常较一维流量高一个数量级以上，优点是可保证绝大部分一维流出物质（80%-100%）进入到二维，样品损失较小，但容易造成一维流速太慢，或者二维流量太大。因此，与质谱直接连用较为困难，调制周期范围通常较窄，二维分离度有待改善。另外，一维柱往往需选用非常规窄径柱，方法优化较为不便。这类调制器商业化的有三种：美国安捷伦科技的微板流路控制技术（Capillary Flow Technology, CFT）、英国Sep Solve的Insight flow modulator（两者都基于陶氏化学和安捷伦科技在2012年合作发表的一篇有关反吹式差分流量调制技术的论文[1]），以及我们早期推出的准止流调制器（Quasi-stop Flow Modulator, QFM），QFM的技术原理来源于2020年雪景科技和陶氏化学在Analytical chemistry上合作发表的一篇论文[2]。
弃流式调制的二维流量与一维流量相当，其优点是与质谱直接连用较为方便，调制周期设置较为灵活，二维的分离度接近热调制的较好效果。另外，一维柱可选择一维色谱常规使用的柱径。但由于绝大部分（>90%）一维流出物被丢弃，系统的灵敏度大为降低。这类调制器目前由美国Leco公司商业化并正式推广，其核心技术来源于2013年Seeley教授发表的论文[3]。
然而，无论是基于差分流量调制还是弃流式调制的气流调制器，普遍存在配置灵活性差，实际应用受限难以推广的问题。
为解决这些问题，我们开发了基于呼吸式气流调制（Breathe flow modulation）技术（图4）的新型调制器 BFM1210。该独创性技术巧妙结合了差分流量调制和弃流式调制两者的优点，可灵活配置低、中和高传输率以满足不同的灵敏度需求。高传输率配置适用于低浓度样品的分析；低传输率适用于需要高分离度的常规浓度样品，也可直接与质谱联用。
呼吸式气流调制器，继承了气流调制的优势（相比热调制），包括体积小巧，无需制冷剂和耗材，沸点范围宽，运行稳定可靠，重复性好，无需维护等。与其他气流调制器相比，其特点在于：
1.进一步降低系统复杂度，安装操作更简便；
2.气相色谱可以使用经济的氮气（N2）作为载气；
3.能够灵活调节二维柱流量，实现不同的传输率和灵敏度，满足不同应用需求；
4.调制周期的有效范围更宽；
5.可直接采用常规内径（0.25mm）和长度（30m）的色谱柱作为一维柱分析使用；
6.额外EPC不作为必要配置要求。
这些特点显著扩大了分析对象的范围，同时降低了全二维气相色谱的技术门槛和使用成本，甚至可以集成进现有的气相色谱平台，形成整体的全二维色谱系统。目前，磐诺科技已成功整合了呼吸式气流调制技术，正式推出了一体化的全二维气相色谱仪（GCxGC） GC1212 及全二维气相色谱飞行时间质谱仪 （GCxGC-TOF） MGTF1440。
磐诺MGTF1440（色谱上方模块为气流调制器）
之前说到气流调制比较适合于石油化工领域的分析应用。我们的应用工程师已经用这种气流调制技术，在常规GC平台上开发了针对汽油、柴油、航空煤油、石脑油、凝析油、轻质循环油、裂解油、蜡油润滑油等不同类型的石化产品的全二维分析方案，包括柱系统规格、色谱方法、以及自动化数据处理。后面的几期，我们会陆续介绍相关的应用成果，希望大家多多关注。
参考文献
[1] Griffith, J.F., et al., A reversed-flow differential flow modulator for comprehensive two-dimensional gas chromatography. Journal of Chromatography A, 2012. 1226: p. 116-123.
[2] Guan, X., et al., Quasi-Stop-Flow Modulation Strategy for Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography. Analytical Chemistry, 2020. 92(9): p. 6251-6256.
[3] Ghosh, A., et al., High speed Deans switch for low duty cycle comprehensive two-dimensional gas chromatography. J Chromatogr A, 2013. 1291: p. 146-54.
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