目 录
氨基介孔杂化硅胶色谱填料的制备 1
1 引言 1
1.1传统硅胶色谱填料优缺点 1
1.2早期杂化硅胶色谱填料的发展历程 2
1.3杂化硅胶色谱填料的成熟与商业化应用 2
1.4实验内容与意义 4
2 氨基杂化硅胶色谱填料的制备与表征 4
2.1实验部分 4
2.1.1实验试剂 4
2.1.2实验仪器 4
2.1.3氨基杂化硅球的合成 4
2.1.4氨基杂化硅球的扩孔 5
2.1.5氨基杂化硅胶的表征 6
2.1.6装柱条件考察 6
2.2结果与讨论 6
2.2.1氨基杂化硅球的合成条件考察 6
2.2.2氨基杂化硅球的扩孔条件考察 8
2.2.3氨基杂化硅球材料表征 9
2.2.4氨基杂化硅球作为HPLC固定相的装柱条件考察 9
结论 12
致谢 13
参考文献 14
1 引言
20世纪70年代以来，高效液相色谱（HPLC）作为一种快速、高效的分离分析技术手段，在化工、医药、食品、环保等多个领域都有广泛的应用[1]。其中，色谱填料是HPLC得以建立和发展的基础，因而，色谱填料的开发与研究成为色谱工作者们孜孜以求的目标，是HPLC研究中最具活力也是最为丰富的部分[2-4]。一般认为理想的色谱填料应具备这样的几个条件[5]，如粒度均一的球状颗粒；具有较好的机械强度和耐压能力；具备较高的比表面积，孔径分布范围窄且尺寸位于介孔范围内，孔容大小适宜且结构理想；化学稳定性好，能够耐较酸、较碱的流动相而不溶解；传质速率快，与溶质不发生非特异 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: *351916072* 
性吸附，表面能量分布均匀；为满足各种分析检测需要，可通过吸附、涂敷、键合等手段在表面引进各种官能团。在21世纪之前的HPLC发展历程中，最接近以上标准的是硅胶填料，因而也成为色谱填料研究和应用的主流，占到了整个HPLC填料领域90%左右的使用比例[6,7]。但硅胶基质的填料具有一个不容忽视的缺陷，即不耐强酸强碱，这极大地限制了硅胶填料的进一步发展与应用，为此，采用有机无机杂化的方式制备无机杂化硅胶，则结合了硅胶材料的高效性、优良的机械强度和有机材料的高的化学稳定性、热稳定性，成为对纯粹硅胶填料进行改性的一个主流方向，正日益受到人们的重视[8,9]。本文的工作即是围绕杂化硅胶色谱填料的制备这一主题展开的。
1.1传统硅胶色谱填料优缺点
硅胶的主要成分是二氧化硅，它不但具有较好的化学稳定性和热稳定性，专一的表面化学反应，而且还具有良好的机械强度、易于控制的孔结构，还有就是其表面含有丰富利于表面化学键合或改性的的硅羟基。这些使得硅胶材料成为开发最早、研究最为深入、应用也最为广泛的填料基质，直到目前，以硅胶为基质的填料依然占具现代HPLC填料市场的九成以上。 目前的硅胶填料以全多孔形基质为主。制备多孔硅胶主要有喷雾干燥、两相、堆砌硅珠、模板、溶胶凝胶等方法[10-15]。可以说硅胶填料的发展史就是HPLC发展史的缩影，不断促进着新型HPLC技术与方法的产生与发展。但纯粹的硅胶填料也并非完美无缺，也存在着无法克服的的缺点，即化学稳定性较差，当流动相的pH＜2时，键合相容易流失；而当流动相的pH＞8时，硅胶基质又容易在流动相中溶解。这使得以硅胶为基质的HPLC填料一般只能在pH为2-8的区间内使用。然而基于硅胶基质在实际应用中居于不可取代的统治地位，为了充分利用好硅胶填料已有的诸多优点，并克服以上不耐酸碱的缺点以及进一步扩大硅胶基质调料的应用范围，对硅胶基质进行改造成为了色谱工作者们不得不面对的问题，这些方法如采用高纯硅胶、使用高表面覆盖度的键合硅胶以及包裹有聚合物填充剂的硅胶等[16-20]，当然目前研究最为热门的是使用有机-无机杂化的方式制备杂化硅胶。
1.2早期杂化硅胶色谱填料的发展历程
有机-无机杂化硅胶一般是指单取代含有烷基或芳基的有机功能化硅烷（其余基团为甲氧基或乙氧基），或含有烷基活芳基作为机桥联基的双功能化硅烷（其余基团同样为甲氧基或乙氧基）烷通过与硅酸乙脂（TEOS）共聚或溶胶凝胶法自聚，或而生成的一类硅胶材料的总称[21]。
与传统的硅胶材料相比，杂化硅胶中的有机基团掺入到材料的骨架当中，这使得材料可以获得更强的水热稳定性、机械稳定性同时，目前的研究已经证明了改材料在碱性介质中表现出相对传统硅胶材料更为良好的化学稳定性，同时，内嵌的有机基团同样为为改材料的改性和功能化修饰提供了方便，甚至可以实现填料一步合成的目的。。有机无机杂化硅胶因而，对目前无机硅胶填料材料而言，有机-无机杂化硅胶是这一种最为有效的改良方式。
杂化硅胶从最初出现到引起人们的重视经历了很长的历程，早在1976年，Unger等人[22]就己经制备出杂化硅胶，但受制于当时的技术水平，当时制备的杂化硅胶颗粒为非球形、孔为微孔，整体形貌较差，他们也只能预测该种材料在解决传统HPLC硅胶填料存在的缺陷时可能存在着一定的潜力，因而也并没有引起人们的足够重视。21世纪80年代以来，对杂化硅胶研究的日益活跃始于球形硅胶制备技术的发展与成熟，并进一步推动其杂化硅胶在HPLC色谱填料中的应用。1992年，D.A.Loy等[23]将一种苯基桥联聚倍半硅烷氧烷凝胶，作为液相色谱固定相并在正相条件对芳香经进行分离，结果显示出了很好的柱效，并表现出了与传统硅胶不一样的选择性。
2002年，T.Salecsh等[24]通过将型的正烷基三烷烷氧基硅烷（CH3(CH2)17Si(OR)3）与TEOS共聚，将长烷基链直接杂化到基质中，并利用材料作为HPLC固定相对多个多环芳烃的混合物进行分离，虽然该材料与传统的固定相相比还存在一定的差距但通过一步反应的方式将有机功能基团引入到杂化硅胶得到了一致的认可，并成为了色谱工作者们争相效仿的对象，极大地促进了杂化硅胶作为色谱填料的发展。
1.3杂化硅胶色谱填料的成熟与商业化应用
第一个商品化的多孔杂化硅胶HPLC填料出现于2000年，由甲基三乙氧基硅烷与TEOS共聚而制得的甲基杂化硅胶，它具有球形形貌、良好孔隙率以及机械强度[25]。该填料中，甲基同时掺杂在了材料内部骨架和表面，基质材料本身就具有7%的碳含量。由于硅胶表面甲基部分代替了传统硅胶填料中的硅醇基，修饰了C8或C18后，其在硅胶表面的含量略低于传统硅胶。这些位于表面上的甲基的存在，这种杂化硅胶填料显示出与传统硅胶填料不同的特性，实验显示该种杂化硅胶可以有效地改善碱性化合物的峰形，并在碱性流动相中依然有良好的分析分离性能。
随后，这种方法又被用于一种乙基侨联硅烷化试剂（双（三乙氧基硅基）乙烷）与TEOS共聚生成的多孔杂化硅胶的制备当中，研究表面绝大部分亚乙基桥联基团位于材料骨架的内部而非表面[26]。修饰C18基团后其表面覆盖率与传统硅胶近似，在碱性条件下其化学稳定性得到了更为显著地提升，使用寿命大大增加（达到6倍左右），进一步研究证明侨联的乙基是带来这一变化的原因。
2.1.6装柱条件考察
称取2g左右的硅胶来进行装柱，将硅胶倒入小烧瓶中，配置30mL左右的匀浆液，现将色谱柱里滴满匀浆液，随即将匀浆液倒入小烧瓶中，摇晃并摇匀。将匀浆缸罐接上色谱柱，将摇匀的硅胶溶液倒入匀浆缸罐中，倒满，然后接上装柱机，设置装柱压力，开始进行装柱，当顶替液被打出实验制定的体积时，关闭进气阀，开始保压。保压时间到了，将色谱柱取下，查看柱头、柱尾的情况。对三种标准溶液：聚四氟乙烯、邻苯二甲酸甲酯、苯甲酸甲酯进行分离，进行柱效分析。

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