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核殼類色譜柱一般是由內部的實心球以及包裹在實心球上的多孔硅膠或雜化硅膠組成，相比起傳統化的全多孔顆粒，這種核殼型的硅膠顆粒具有更窄的粒徑分布，提供了較短的傳質路徑，減少了軸向擴散，實心核硅膠能提供堅固的支撐結構，可以承受高壓，具有與1.8μm填料相似的分離效果，且柱反壓只有亞2μm色譜柱的50%。
核殼類色譜柱填料的制備首先是制備實心球，之后在其表面“涂覆”全多孔硅膠，而全多孔性色譜柱填料多是“一次性成型”，這制備工藝上的差異，使得核殼類色譜柱填料顆粒的粒徑分布相比全多孔色譜柱填料顆粒的粒徑分布更加均一、連續。
除此之外，核殼類色譜填料的內核是實心球，導致該型填料具有更小的軸向擴散效應，體現在Van Deemter方程上，主要影響第二項參數dm，使得色譜峰軸向擴展減小。并且由于實心球的存在，徑向上的溫度傳遞加快，使得溫度分布更加均一，加速傳質速度；此外核殼類填料顆粒的傳質路徑要比全多孔類填料短的多，使得傳質速率與全多孔性填料相比更快。
上述原因使得理論塔板高度得到很大程度上地降低，因而核殼類色譜柱具有比全多孔性色譜柱具有更高的柱效，更寬的最佳流速范圍，因而具有更高的分析速度以及更低的系統背壓。除此之外，核殼類反相色譜柱與全多孔反相色譜柱相比，還能夠使用純水相作為流動相而不會出現色譜柱柱內去濕(色譜柱塌陷)現象。
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