功能化二氧化硅納米材料的制備及其在分離和富集中的應(yīng)用.pdf

1、納米粒子毛細(xì)管電泳(Nanoparticle Capillary Electrophoresis,NPCE)是納米材料技術(shù)與CE/CEC(Capillary Electrochromatography)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它是將不同基質(zhì)的功能化納米粒子加入電泳的運(yùn)行緩沖液中,不僅可以通過動態(tài)吸附于毛細(xì)管壁而改變(或逆轉(zhuǎn))電滲流,而且還可作為假固定相(pseudostationaryphase,PSPs)參與樣品在柱內(nèi)的分配和保留,從而提高

2、柱效和改善分離的選擇性。
　　 本論文針對SiO2納米粒子在毛細(xì)管電泳作為假固定相的研究現(xiàn)狀,研究了SiO2納米粒子合成和表面改性的新方法,考察了各種實(shí)驗(yàn)條件對納米粒子粒徑和表面性能的影響；發(fā)展了納米粒子作為毛細(xì)管電泳假固定相和固相納米萃取材料的新技術(shù)；并將這些新方法和新技術(shù)應(yīng)用于一些酸性、堿性、中性化合物的檢測分析,為普通實(shí)驗(yàn)室開展納米材料的合成、表面改性及其應(yīng)用提供了簡便、經(jīng)濟(jì)、靈敏和快速的新技術(shù)平臺。論文包括以下三章:

3、r>　　 第一章綜述了納米材料的制備、表面改性及不同類型的納米粒子在毛細(xì)管電泳/電色譜中的應(yīng)用。
　　 第二章討論了酰胺型納米粒子的制備及其色譜性能評價。成功合成內(nèi)嵌極性官能團(tuán)辛基-酰胺基團(tuán)納米粒子,將此納米粒子作為毛細(xì)管電泳緩沖溶液里的添加劑,以甲醇-磷酸鹽為緩沖溶液,考察了該體系對酸性、堿性及中性化合物的分離效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,添加納米粒子的電泳緩沖溶液在不同的pH值條件下電滲流的大小和方向不同,在pH為2-5的范圍內(nèi)形成

4、從陰極到到陽極的電滲流,電滲流的方向和酸性化合物的電泳方向一致,可以實(shí)現(xiàn)酸性化合物的快速、高效分離。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,八分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)了對五種有機(jī)酸的快速分離；連續(xù)進(jìn)樣六次,遷移時間及峰高的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1～3％和3～7％。在pH=5.5時對堿性化合物的分離也取得了很好的分離效果,酰胺基團(tuán)解離后帶正電,可以有效抑制帶負(fù)電的毛細(xì)管內(nèi)壁對帶正電的堿性化合物的吸附。中性化合物在毛細(xì)管中與納米粒子表面的C8基團(tuán)作用,基于分析物疏水性的不同得到

5、良好的分離。嘗試將此納米粒子作為固相納米萃取材料,用于環(huán)境水樣中的鄰苯二甲酸二丁酯的富集和測定,富集倍數(shù)達(dá)到87倍。該方法操作簡便、實(shí)驗(yàn)成本低,納米粒子可以通過過濾、離心等簡單方法從緩沖溶液里分離出來,可以二次利用。
　　 第三章提出了溶膠-凝膠法制備帶有雙氨功能基團(tuán)的硅膠納米粒子的新方法。以乙醇為溶劑,在堿性溶液中以四乙氧基硅烷(TEOS)為原料制備二氧化硅納米粒子,并在表面修飾了雙氨官能團(tuán)。討論了TEOS的量,氨水的量以及雙