[發(fā)明專利]一種具有核殼結(jié)構(gòu)的硅膠微球及其制備和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410749175.2
• 申請(qǐng)日: 2014-12-09
• 公開（公告）號(hào): CN105727909A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張麗華;閔一;楊開廣;張玉奎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號(hào): B01J20/286
• 分類號(hào): B01J20/286;B01J20/30;G01N1/34
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于分析化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制備介孔核殼結(jié)構(gòu)硅膠微球的工藝。

技術(shù)背景

核殼顆粒在分析化學(xué)中應(yīng)用很廣泛，其核和殼可以具有不同的結(jié)構(gòu)，通過不同修飾可以發(fā)揮各自的作用。例如給磁球外面包覆硅層，然后再在硅層上面鍵合官能團(tuán)或者進(jìn)一步進(jìn)行其他聚合反應(yīng)M.Shao,M.Wei,D.G.Evans,X.Duan,Chemistry-AEuropeanJournal19(2013)4100；M.Zhao,Y.Xie,C.Deng,X.Zhang,JournalofChromatographyA1357(2014)182。這種復(fù)合型核殼顆粒既可以利用磁核與磁鐵的作用進(jìn)行快速的聚集和釋放，又可以利用硅層外面的修飾基團(tuán)與外界環(huán)境中的樣品物質(zhì)進(jìn)行作用J.Cao,X.Zhang,X.He,L.Chen,Y.Zhang,JournalofMaterialsChemistryB1(2013)3625；X.Chen,N.Ding,H.Zang,H.Yeung,R.S.Zhao,C.Cheng,J.Liu,T.W.D.Chan,JournalofChromatographyA1304(2013)241。同時(shí)，核殼微球在液相色譜中也受到了很好地關(guān)注E.P.Nesterenko,P.N.Nesterenko,D.Connolly,X.He,P.Floris,E.Duffy,B.Paull,Analyst138(2013)4229。有報(bào)道將不規(guī)則的金屬有機(jī)骨架(MOF)晶體生長(zhǎng)在球形硅膠上制備成色譜填料，這種填料既發(fā)揮了MOF材料對(duì)特定小分子特異性吸附的功能，又具有硅膠微球高柱效的能力Y.Y.Fu,C.X.Yang,X.P.Yan,Chemistry-AEuropeanJournal19(2013)13484；A.Ahmed,M.Forster,R.Clowes,D.Bradshaw,P.Myers,H.Zhang,JournalofMaterialsChemistryA1(2013)3276。

然而目前制備介孔核殼硅膠顆粒所用的模板劑大多是陽(yáng)離子表面活性劑，如十六烷基三甲基氯化銨，十六烷基三甲基溴化銨等，還有非離子表面活性劑如P123，F(xiàn)127等，這些模板劑用于制孔后難以從材料中去除，且污染環(huán)境J.D.Glennon,J.O.Omamogho,in,UnitedStates,2011/0226990A1；H.Dong,J.D.Brennan,JournalofMaterialsChemistry22(2012)13197；J.Liu,H.Q.Yang,F.Kleitz,Z.G.Chen,T.Yang,E.Strounina,G.Q.Lu,S.Z.Qiao,AdvancedFunctionalMaterials22(2012)591。所以尋找新的易于去除同時(shí)環(huán)境友好的模板劑意義重大，但是也困難重重。

鞣酸是一種自然界中存在的聚多酚類物質(zhì)，可以從植物中提取到，廣泛用于食品和醫(yī)藥添加劑。最近，有報(bào)道將其用于模板劑制備介孔納米顆粒，粒徑和孔徑分別為200nm和6-13nm，同時(shí)，鞣酸可以通過水和乙醇洗滌除去Z.Gao,I.Zharov,ChemistryofMaterials26(2014)2030。目前還未有將鞣酸用于制備核殼顆粒的報(bào)道。因此，本研究采用鞣酸為模板劑制備核殼硅球微球，粒徑在0.5和1.7μm之間，其殼層厚度可以調(diào)控在10到120nm間。對(duì)微球的孔徑進(jìn)行了表征，進(jìn)一步研究了對(duì)蛋白的色譜分離效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種以天然物質(zhì)--鞣酸為模板劑合成介孔核殼結(jié)構(gòu)硅膠色譜填料的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

以鞣酸為模板劑，將無孔硅膠投入氨水的乙醇溶液中，通過正硅酸乙酯水解聚合在無孔硅膠的表面合成出含有模板劑的殼層。通過乙醇洗和水洗可以基本去除模板劑鞣酸，便得到了核為無孔硅膠，殼層含有介孔的核殼結(jié)構(gòu)硅膠微球。

一種介孔核殼結(jié)構(gòu)硅膠色譜填料的制備方法，該方法步驟如下：