專利名稱：一種固載納米碳的硅膠固定相及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液相色譜固定相的制備方法，具體地說(shuō)，是提供一種制備高效液相色譜納米碳固定相的方法。
背景技術(shù)：
碳是自然界存在的最豐富的元素之一。由于碳納米材料特殊的形態(tài)，高的比表面積，獨(dú)特的電、光、熱特性，以及好的生物相容性，形成了他們獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)。近年來(lái)，逐漸受到人們的廣泛關(guān)注，與之相應(yīng)的應(yīng)用研究也在急劇增加，并且，已經(jīng)被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。例如在生命科學(xué)中，碳納米材料被用于抗體的識(shí)別，生物分離和催化，離子通道阻斷等(見(jiàn) Chen, R. J. , Bangsaruntip, S. , Drouvalakis, et al. , J. Proc. Nat. Acad. Sci. U. S. A. 2003,100,4984 ；Mitchell, D. T. ， Lee, S. B. ， et al. ， J. Am. Chem. Soc. 2002, 124,11864 ；Park, K. H. ， Chhowalla, M. ， Iqbal, Z. ， Sesti, F. J. Biol. Chem. 2003,278, 50212)；在環(huán)境科學(xué)中，碳納米材料被用作吸附劑(見(jiàn)Allen-King, R. Μ. ；Grathwoh 1, P.； Ball, W. P. Adv. Water Resour. 2002，25，985)，環(huán)境傳感器(見(jiàn) Valentini，F(xiàn). ；Biagiotti, V. ； Lete, C. ；Palleschi, G. ；Wang，J. Sens. Actuators, B 2007，128，326)，防污染材料 (Mauter, Μ. S. ；Elimelech, Μ. Environ. Sci. Technol. 2008,42, 5843)等。強(qiáng)極性和親水性的小分子物質(zhì)的分析與分離已經(jīng)成為分析化學(xué)和生物化學(xué)領(lǐng)域的重要研究對(duì)象。由于在反相色譜柱上極性和親水性物質(zhì)無(wú)法保留，而正相色譜的流動(dòng)相對(duì)他們又無(wú)法提供足夠的溶解度，因此限制了他們的應(yīng)用。親水色譜(HILIC)作為一種新型的色譜分離模式，已經(jīng)被證明是一種適用于強(qiáng)極性和強(qiáng)親水性樣品定性定量分析的可靠手段(Leticia Mora, Miguel Angel Sentandreu, Fidel ToIdra, J. Agric. Food Chem., 2007,55,4664 ；Thomas A. Blake,Tracie L. Williams,James L. Pirkle,and John R. Barr, Anal. Chem. 2009，81，3109)。在親水色譜體系中，可使用某些正相色譜填料如未修飾的硅膠、氨基、二醇、氰基固定相，還可以使用一些表面含有特殊基團(tuán)的專用固定相，如聚琥珀酰亞胺及其衍生物、環(huán)糊精等修飾的不同基質(zhì)的固定相。盡管如此，目前親水色譜固定相的種類十分有限，因此， 親水色譜固定相的制備和應(yīng)用研究具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述，本發(fā)明的目的旨在提供一種固載納米碳的硅膠固定相。這是一種新型的分離材料，這種材料結(jié)構(gòu)新穎，應(yīng)用靈活，可以用于HILIC和PALCA兩種色譜模式，可以分離極性和強(qiáng)親水性化合物。本發(fā)明的另一目的旨在提供一種固載納米碳的硅膠固定相的制備方法。該制備過(guò)程簡(jiǎn)單可靠，固載效率高，節(jié)省反應(yīng)時(shí)間，節(jié)約有機(jī)溶劑，同時(shí)三甲氧基氯丙基硅烷偶聯(lián)劑可以有效的將硅膠封尾。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)
一種固載納米碳的硅膠固定相，其結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1. 一種固載納米碳的硅膠固定相，其結(jié)構(gòu)式為
2.如權(quán)利要求1所述一種固載納米碳的硅膠固定相的制備方法，其步驟是a.納米碳的羧基化將納米碳分散于硝酸溶液中，攪拌回流12 M小時(shí)，然后用堿將其中和至中性，在 8000 10000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下離心10 15分鐘，將上清液透析三天，最后將透析液旋蒸得到羧基化的納米碳；b.固載納米碳的硅膠固定相的合成再將a步驟得到的羧基化的納米碳分散于無(wú)水二甲基甲酰胺中，調(diào)其pH為3. 5 5. 5， 加入催化劑N-羥基琥珀酰亞胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽，然后加入氨基硅烷，在室溫下攪拌12 M小時(shí)；將預(yù)處理的硅膠分散于b步驟的溶液中，然后加入硅烷偶聯(lián)劑，以氨水或三乙胺作催化劑，于100 120°C反應(yīng)12 M小時(shí)，依次用二甲基甲酰胺，去離子水，甲醇，丙酮洗滌， 然后在真空干燥箱中于40 60°C干燥12 M小時(shí)，即得固載納米碳的硅膠固定相。
3.按照權(quán)利要求2所述一種固載納米碳的硅膠固定相的制備方法，其特征在于步驟a 所用的堿為氫氧化鈉，或碳酸鈉。
4.按照權(quán)利要求2所述一種固載納米碳的硅膠固定相的制備方法，其特征在于步驟b 所用的硅膠為球形硅膠，直徑為3 100 μ m,孔徑為5 50nm。
5.按照權(quán)利要求2所述一種固載納米碳的硅膠固定相的制備方法，其特征在于步驟b 所用的氨基硅烷有如下結(jié)構(gòu)
6.按照權(quán)利要求2所述一種固載納米碳的硅膠固定相的制備方法，其特征在于步驟b所用的硅烷偶聯(lián)劑為三甲氧基氯丙基硅烷偶聯(lián)劑，或三甲氧基溴丙基硅烷偶聯(lián)劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種固載納米碳的硅膠固定相，其結(jié)構(gòu)式為代表納米碳顆粒其制備方法是先將納米碳羧基化，然后在N-羥基琥珀酰亞胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽催化下，以二甲基甲酰胺為溶劑，將羧基化的納米碳與氨基硅烷反應(yīng)，再用三甲氧基氯或溴丙基硅烷做偶聯(lián)劑，以氨水作催化劑，將納米碳固載于硅膠表面，即得固載納米碳的硅膠固定相。本發(fā)明所涉及的制備過(guò)程簡(jiǎn)單，固載效率高，性質(zhì)穩(wěn)定，所制得的分離材料結(jié)構(gòu)新穎，應(yīng)用靈活，可以用于親水(HILIC)(H2O＜40％)和純水(PALC)(H2O＞40％)兩種色譜模式，對(duì)極性和親水性的小分子化合物有很好的保留和分離選擇性。
文檔編號(hào)B01D15/08GK102179238SQ20111005557
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者張海霞, 李媛媛, 許志剛, 趙川德, 陳桐 申請(qǐng)人:蘭州大學(xué)