鈦膠整體基質(zhì)與鍵合柱制備的優(yōu)化及其應(yīng)用研究.pdf

1、近些年，TiO2天然的化學(xué)穩(wěn)定性和較高的機(jī)械強(qiáng)度吸引了越來越多研究者的關(guān)注，成為繼二氧化硅之后在高效液相色譜分離介質(zhì)的新寵。因而，國內(nèi)外研究者們對二氧化鈦展開了不同深度的研究，隨之而來地，關(guān)于TiO2基質(zhì)作為色譜固定相的應(yīng)用也愈來愈多。目前，市場上已經(jīng)有了填充性質(zhì)的TiO2商品柱。但因?yàn)樘畛浣橘|(zhì)自身在其合成過程中的一些不能避免的缺陷導(dǎo)致現(xiàn)有的商品柱重復(fù)性普遍不高，另外，和其它技術(shù)純熟的商品柱相比而言，市售氧化鈦商品柱壽命普遍較低，分析效

2、果也并不那么理想。相反，整體固定相的高效、快速、性能穩(wěn)定、高流通量和高機(jī)械強(qiáng)度使其具有填充柱不可比擬的優(yōu)勢。但是由于方向比較新穎，鈦膠基質(zhì)整體固定相的研究尚處于試驗(yàn)階段，因此，在這一背景下利用N，N-二甲基-甲酰胺(DMF)和N-甲基甲酰胺(NFA)作為誘導(dǎo)相分離的種子，創(chuàng)新地合成了新型的鈦膠整體固定相，并在正相固定相基礎(chǔ)上，利用十八烷基三甲氧基硅烷對其進(jìn)行鍵合，改善了鈦膠整體固定相的疏水性，大大擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。
　　(1)本論

3、文通過溶膠-凝膠法，以鈦酸四異丙酯、正丙醇、冰乙酸、鹽酸、去離子蒸餾水和N，N-二甲基-甲酰胺(DMF)和為主要反應(yīng)原材料，制得有均勻孔結(jié)構(gòu)、比表面積較大、粒徑均勻、表面物理化學(xué)性質(zhì)良好的鈦膠整體材料。借助比表面積及孔徑分布儀、生物顯微鏡等手段對合成整體材料的形貌、表面物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:所制的鈦膠整體柱，結(jié)構(gòu)規(guī)則，機(jī)械強(qiáng)度較高，穩(wěn)定性較好，BET比表面積為86.0 m2/g，Langmuir比表面積為110.2 m2

4、/g，平均孔直徑為11.1 nm，累計(jì)孔體積為0.24 mL/g。結(jié)果表明，本法所制備的鈦膠整體材料在各方面條件較為符合作為色譜柱在HPLC儀器中使用的要求。
　　(2)利用經(jīng)過優(yōu)化和改良的溶膠-凝膠法，使用鈦酸四異丙酯、正丙醇、冰乙酸、鹽酸、水和N-甲基甲酰胺(NFA)做為原料，通過無模板的溶膠-凝膠法(Sol-gel)制得的具有更高比表面積、含有大孔-中孔雙連接結(jié)構(gòu)的鈦膠整體柱。并分別考察了正丙醇、冰乙酸、水的用量對鈦膠整體柱

5、比表面積、相分離與凝膠化時(shí)間的影響。采用掃描電子顯微鏡(SEM)和比表面及孔徑分布儀對整體柱進(jìn)行表征。結(jié)果表明，經(jīng)過360℃高溫煅燒后得到了長度為15 cm、大孔骨架尺寸為2μm、平均孔直徑為11.3 nm、BET比表面積109.1 m2/g、Langmuir比表面積163.0 m2/g、孔體積0.31 mL/g、孔徑分布狹窄的高比表面積鈦膠整體材料。
　　(3)利用十八烷基三甲氧基硅烷對經(jīng)過一定預(yù)處理的上述(1)中所合成的鈦膠整

6、體材料進(jìn)行鍵合，并對鍵合用鈦膠整體材料的活化條件以及鍵合條件進(jìn)行了探討研究，采用酸堿滴定法、失重率測定、傅立葉紅外光譜分析、疏水性考察等對鍵合產(chǎn)物進(jìn)行表征。結(jié)果表明，有平均52.8％的表面鈦羥基參與了硅烷化反應(yīng)，熱失重率為91％，有一定的疏水性。
　　(4)建立了鈦膠反相高效液相色譜法同時(shí)測定飲料中的煙酸、煙酰胺、可可堿、茶堿和咖啡因含量的快速檢測方法。色譜條件:分離柱為Titania Sachtopore-RP柱(250mm×4

7、.6mm i.d，5μm)，流動(dòng)相:A為超純水，B為甲醇，C為pH=7的磷酸鹽緩沖溶液，采用梯度洗脫的方式;梯度流速0.8 mL/min，檢測波長分別為261 nm和273 nm。煙酸、煙酰胺、可可堿和茶堿，咖啡因的線性范圍分別為:2.6-42.0μg/mL，2.5-40.0μg/mL，1.3-20.0μg/mL，3.0-48.0μg/mL;并均在該范圍內(nèi)與對應(yīng)的峰面積呈良好的線性關(guān)系，檢出限分別為0.32μg/mL，0.50μg/mL