[發明專利]一種單分散高比表面積在線固相萃取柱及其制備方法

無效

• 申請號: 201410103802.5
• 申請日: 2014-03-20
• 公開（公告）號: CN103881000A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 李愛民;唐松林;鐘聲;周慶;張滿成
• 申請（專利權）人: 南京大學;江蘇省環境監測中心
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F212/36;C08F8/24;B01D15/22
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域：

本發明涉及一種固相萃取柱及其制備方法，更具體的說是一種單分散高比表面積在線固相萃取柱及其制備方法。?

背景技術：

樣品的富集分離是分析工作的關鍵一環，它在工作量和操作成本方面都占著整個分析工作的很大比重，其富集方法的選擇也將影響到整個檢測程序的敏感性和準確性。固相萃取（SPE）相對于其他富集分離技術，具有如下優勢：可批量進行；節省時間；減少溶劑使用和廢物產生；多種鍵合固定相的可選擇性；可富集分離痕量分析物；可消除乳化現象；易于實現自動化；回收率高，重現性好等。SPE方法目前已逐漸成為樣品預處理的主要方法。固相萃取技術可近似看作是一個簡單的色譜過程[3]，根據操作方法的不同，并可分為在線固相萃取（On-Line?SPE）和離線固相萃取（Off-Line?SPE）。在線固相萃取技術又稱在線凈化和富集技術，主要用于高效液相色譜（HPLC）分析，萃取與色譜分析往往同步完成，通過閥切換將SPE處理試樣與分析統一在一個系統中。作為自動化的樣品處理技術，在線SPE方法可實現樣品在線富集和基體消除，避免繁瑣的人工樣品前處理過程，大大節省樣品使用量和時間，重現性高，回收率好，隨著各種SPE小柱的開發，這種方法將來的應用范圍會更加廣泛。SPG膜為Shirasu?Porous?Glass?membrane的簡稱，是一種多孔玻璃膜。?

由于高分子聚合物優良的化學穩定性和易于修飾改性的特點,它的開發一直是SPE填料領域的一個熱點。目前高分子填料已在離線SPE富集分析環境中的痕量污染物方面獲得了廣泛應用，但在在線SPE分析鄰域的應用還比較少見。多年來困撓聚合物填料在在線SPE中應用的一大問題就是其粒度不夠均一，比表面積不夠高，因此如何提高聚合物填料的單分散度和比表面積，以獲得較高富集分離效果是人們長期關注的問題。?

目前合成粒度均一聚合物填料的主要方法有沉淀聚合法、分散聚合法、種子聚合法等。這些方法的主要問題是生產過程使用較多有機原料，污染環境，且技術復雜，不易控制；種子聚合法在溶脹過程還易產生破碎粒子，形成所謂的聚合物致孔劑效應（polymeric?porogen?effect）。懸浮聚合法雖然無上述缺點，但傳統的高速攪拌法制得的微球粒徑分布很寬，需要進行分級處理成窄分布才能有效地使用，產率低，效果差。膜乳化法是一種高效的乳化方法，其通過將油相通過孔徑均一的膜制得粒度均一的乳液，再通過懸浮聚合就可以得到粒度均一的微球。?

一般的多孔聚合物可以通過增加交聯劑的用量來提高交聯度以增加比表面積，但達到一定程度后，比表面積的增加將不再明顯。PS-DVB聚合物可以通過Friedel-Crafts反應進一步提高交聯度，得到超高交聯樹脂，其比表面積可達1000m2/g以上。超高交聯樹脂的吸附機理主要為疏水作用，由于其骨架中的大量苯環，其與共軛結構的物質還會發生π-π交互作用；此外，由于Friedel-Crafts反應會引入部分含氧基團，這使其對部分極性有機物有一定的富集能力。?

發明內容：

1.發明要解決的技術問題?

針對現有技術制備單分散高比表面積在線固相萃取柱的一系列問題，本發明提供了一種單分散高比表面積在線固相萃取柱及其制備方法，通過這種制備方法可得到的在線SPE小柱，實現工藝簡便，易操作，產率高，生產成本較低。?

2.技術方案?

本發明的原理：是以膜乳化-懸浮聚合法制備單分散的超高交聯苯乙烯-二乙烯苯共聚物小球，再將其以等密度勻漿法將其填入在線SPE小柱。?

一種單分散高比表面積在線固相萃取柱的制備方法，包括以下步驟：?

（1）配制含苯乙烯單體、二乙烯苯交聯劑、引發劑、致孔劑的油相作為分散相，根據SPG膜孔徑的要求配制含水、乳化劑、無機鹽、穩定劑和除氧劑的水相，然后，在氮氣壓力下，初乳液緩慢通過SPG膜進入到外水相形成O/W乳液；?

（2）將按步驟（1）中乳化好的O/W乳液在攪拌條件下升溫，通過懸浮聚合制得顆粒單分散的多孔苯乙烯-二乙烯苯白球；?

（3）將步驟（2）得到的白球加入氯甲醚中溶脹，再分批加入氯化鋅升溫氯甲基化，制得氯球；?

（4）將步驟（3）制得的氯球溶脹于溶脹劑中，在催化劑條件下進行Friedel-Crafts反應得到超高交聯樹脂微球；?

（5）將（4）中制備的微球在二氯甲烷/乙醇中超聲分散，并調至等密度，在20Mpa的壓力下微球填入2×4.6cm的不銹鋼柱制備得到單分散高比表面積在線固相萃取柱。?