一种色谱柱固定相用硅胶球的制备方法
【专利摘要】本发明提供一种色谱柱固定相用硅胶球的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：第一步，实心球A的制备；第二步，实心球A表面处理；第三步，实心球B表面刻蚀；第四步，实心球C表面处理。本发明方法具有的有益效果是：本发明相对于现有技术所具有的有益效果是：1）刻蚀得到的硅胶球形状均一、分散性较好，微球壳层厚度、形貌和孔道可控，对后期应用带来很大方便；2）被刻蚀的硅胶球内部有较大的空腔且表面具有垂直向外的孔道，材料的比表面积大大提高；3）耐高温、耐溶剂，克服了传统色谱柱固定相不耐溶剂和高温的缺点；4）工艺路线简单、成本低廉、操作方便。
【专利说明】一种色谱柱固定相用硅胶球的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及属于纳米材料领域，具体涉及一种色谱柱固定相用硅胶球的制备方法。
【背景技术】
[0002]随着生命科学、环境科学以及制药、合成化学的突飞猛进发展，高效液相色谱凭借高效、快速、分离条件温和、应用范围广等优越性而越来越受到人们的关注。目前，在高效液相色谱领域，由于硅胶球具有良好的机械强度、容易控制的孔结构和比表面积、较好的化学稳定性和热稳定性、以及专一的表面化学反应等优点，硅胶球仍是目前应用最为广泛的高效液相色谱填料。但是，传统的液相色谱柱中，硅胶球本身不具有分离能力，它仅仅是固定相的载体，起到主要分离作用的固定相是涂溃或键合在硅胶球表面的有机成分。色谱柱在制备时，需要先把填料硅胶球活化，然后把起分离作用的有机成分涂溃或键合到硅胶球的表面，再将处理好的硅胶球装入色谱柱，接着对样品进行分离。
[0003]具有多孔结构的硅胶球可通过去除模板法、超声波法、喷雾反应法等来制备，但获得的多孔空心球大多具有颗粒细小、团聚严重、不易分散、孔不可控、形状不规则等缺点，给多孔空心球材料的后期应用带来了很大的不便。而传统的模板法刻蚀中空纳米氧化硅微球工艺复杂，一般是以聚苯乙烯微球为核模板剂，再在表面涂覆一层CTAB等助模板剂作为介孔结构导向剂，所得中空微球壳层结构较疏松，在煅烧模板剂时容易导致微球结构变形坍塌，形貌难以控制，并且成本较高，难以扩大规模生产。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对上述问题，提供一种工艺简单、成本较低，生成的多孔微球壳层厚度和形貌易于控制的色谱柱固定相用硅胶球的制备方法。
[0005]为实现上述目的，本发明提供的技术方案是，一种色谱柱固定相用硅胶球的制备方法，所述制备方法包括以下步骤:
第一步，实心球A的制备:将表面活性剂I溶解于水和乙醇混合溶液中，搅拌均匀后加入氢氧化钠溶液，然后加入正硅酸四乙酯，搅拌，反应后过滤，滤渣加入到乙醇和盐酸的混合溶液中，煮沸，冷却后抽滤，滤渣经煅烧后得到实心球A ；
第二步，实心球A表面处理:将表面活性剂2用水溶解，加入第一步所得的实心球A，超声处理，然后将混合液离心、抽滤，得到经表面处理的实心球B ;
第三步，实心球B表面刻蚀:将第二步所得的实心球B加入到碱性溶液中，反应结束后离心、抽滤，得到表面刻蚀后的硅胶球C ；
第四步，实心球C表面处理:将第三步所得实心球C加入到乙醇和盐酸的混合溶液中，加热，抽滤，将滤渣煅烧后得到最终产物硅胶球D。
[0006]优选的，所述第一步中的表面活性剂I为:
【权利要求】
1.一种色谱柱固定相用硅胶球的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤: 第一步，实心球A的制备:将表面活性剂I溶解于水和乙醇混合溶液中，搅拌均匀后加入氢氧化钠溶液，然后加入正硅酸四乙酯，搅拌，反应后过滤，滤渣加入到乙醇和盐酸的混合溶液中，煮沸，冷却后抽滤，滤渣经煅烧后得到实心球A ； 第二步，实心球A表面处理:将表面活性剂2用水溶解，加入第一步所得的实心球A，超声处理，然后将混合液离心、抽滤，得到经表面处理的实心球B ； 第三步，实心球B表面刻蚀:将第二步所得的实心球B加入到碱性溶液中，反应结束后离心、抽滤，得到表面刻蚀后的硅胶球C ； 第四步，实心球C表面处理:将第三步所得实心球C加入到乙醇和盐酸的混合溶液中，加热，抽滤，将滤渣煅烧后得到最终产物硅胶球D。
2.如权利要求1所述的色谱柱固定相用硅胶球的制备方法，其特征在于，所述第一步中的表面活性剂I为:
3.如权利要求2所述的色谱柱固定相用硅胶球的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂I为十六烷基三甲基溴化铵或十八烷基三甲基氯化铵。
4.如权利要求1所述的色谱柱固定相用硅胶球的制备方法，其特征在于，所述第一步中将表面活性剂I溶解于水和乙醇混合溶液中是将0.l~2g表面活性剂I溶解到l(T500mL乙醇:去离子水比为f 50的溶液中，搅拌使溶液变澄清；所述氢氧化钠溶液是指1(T100 mL的0.5^10 mol/L氢氧化钠溶液；所述加入正硅酸四乙酯后搅拌、反应是指加入l(T50mL正硅酸四乙酯，调整转速至10(T1500 rpm，反应时间为l~20h ;所述滤渣煅烧是指将滤渣在50(ri000°C煅烧 I~24h。
5.如权利要求1所述的色谱柱固定相用硅胶球的制备方法，其特征在于，所述第二步中的表面活性剂2为氨基酸衍生物:
6.如权利要求5所述的色谱柱固定相用硅胶球的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂2为丙氨酸衍生物和/或缬氨酸衍生物。
7.如权利要求1所述的色谱柱固定相用硅胶球的制备方法，其特征在于，所述第二步中的超声处理是指频率范围15~50ΚΗζ的超声处理。
8.如权利要求1所述的色谱柱固定相用硅胶球的制备方法，其特征在于，所述第三步中的碱性溶液是指01~5 mol/L的NaOH溶液或氨水溶液；所述反应的反应条件为在室温下静置反应1~10天，或加热5(T150°C回流I~7天。
9.如权利要求1所述的色谱柱固定相用硅胶球的制备方法，其特征在于，所述第四步中的加热是指加热到5(Tl50°C，所述煅烧滤渣是指将滤渣在50(Tl000°C煅烧I~24h。
【文档编号】C01B33/16GK103663477SQ201210323518
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月5日 优先权日:2012年9月5日
【发明者】杨永刚, 李艺, 李宝宗, 胡凯, 王庆锋 申请人:苏州苏凯路化学科技有限公司