[發明專利]一種摻雜納米金剛石的有機聚合物色譜填料的制備方法

在審

• 申請號: 201710415061.8
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107199025A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 黃忠平;姚鵬;王麗麗
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01J20/285
• 分類號: B01J20/285;B01J20/30;B01J20/26;G01N30/02
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司33201
• 代理人: 黃美娟,俞慧

技術領域

本文涉及一種高效液相色譜柱固定相的制備方法，具體涉及有機聚合物色譜填料的制備方法。

背景技術

高效液相色譜法是分析學科的一種重要的分析方法，它被廣泛應用于農業、工業、食品、醫藥及生命科學等等領域。分離是色譜技術的核心，影響色譜分離的因素很多，固定相最為關鍵。高效液相色譜常用的固定相基質有硅膠和有機聚合物，硅膠表面有硅羥基，易于進行化學改性，而且其結構堅固，在有機溶劑中不會溶脹，是比較理想的填料，但是硅膠只適合在PH＝2-8的范圍內使用，這限制了其應用范圍。相反，有機聚合物PH適用范圍比硅膠廣得多，但其分離效率和剛性還有一定缺陷。為了改善硅膠和有機聚合物的這些缺陷，各種固定相合成方法應運而生，如用聚合物包覆硅球、碳球或者金屬氧化物，但這些方法制備復雜，而且合成的固定相在穩定性和分離效果上仍不夠理想，幸運的是，迅速發展的材料學為我們提供了更多的選擇。納米金剛石擁有各種特殊性質，在爆轟法、沖擊壓縮法等生產技術降低了其使用成本之后，其應用領域開始不斷擴展，如航空、船舶制造業、石油化工等應用的納米金剛石聚合物復合體，拋光用的納米金剛石拋光液等等。目前HPLC中運用納米金剛石的報道并不多見，CN101513607和CN101850242A兩篇專利通過有機聚合物與碳納米管共聚和摻雜的方式制備HPLC填料，但其棒狀的形態限制了它在填料中的應用，而且會影響填料的分離性能。

發明內容

本發明的目的是提供了一種制作工藝簡單、成本低的摻雜納米金剛石的有機聚合物色譜填料的制備方法，以改善高效液相色譜柱固定相的分離效果、機械性能及耐酸堿性。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

本發明提供了一種摻雜納米金剛石的有機聚合物色譜填料的制備方法，包括如下步驟：

(1)制備粒徑在1～3μm之間的單分散的線性聚苯乙烯種子微球；

(2)制備羧基化納米金剛石；

(3)將鄰苯二甲酸二丁酯與聚苯乙烯種子微球混合使聚苯乙烯種子微球活化，隨后加入單體苯乙烯、交聯劑二乙烯苯、羧基化納米金剛石、乳化劑十二烷基磺酸鈉、穩定劑聚乙烯醇、引發劑過氧化苯甲酰和致孔劑甲苯，充分攪拌使聚苯乙烯種子微球溶脹，然后加熱引發單體聚合，充分聚合后經索氏提取除去致孔劑，最后經洗滌即得到粒徑在6～10μm之間的摻雜納米金剛石的有機聚合物色譜填料。

進一步，步驟(1)采用分散聚合法制備粒徑在1～3μm之間的單分散的線性聚苯乙烯種子微球，具體按照如下步驟實施：以苯乙烯為單體，聚乙烯吡咯烷酮為穩定劑，偶氮二異丁腈為引發劑，在反應介質中通過自由基聚合生成單分散的線性聚苯乙烯種子微球，種子粒徑在1-3μm之間，粒徑均勻無需分級；所述反應介質為無水乙醇或乙醇和水的混合溶液。

更進一步，步驟(1)中，苯乙烯單體的質量為反應介質質量的5～30％，優選為25％；穩定劑聚乙烯吡咯烷酮與反應介質的投料比為0.5～4g：100mL，優選為1.6g：100mL；引發劑偶氮二異丁腈用量為單體質量的1～5％，優選為2.2％；乙醇和水的混合溶液中乙醇的體積濃度在75％以上，優選為90％。

更進一步，步驟(1)中，聚合反應溫度為40～85℃，優選為80℃；攪拌速度在100～400轉/分鐘；反應時間為8～24小時，優選為24小時。

進一步，步驟(2)中，所述的羧基化納米金剛石是用濃硫酸和濃硝酸的混合液處理納米金剛石而獲得。

更進一步，步驟(2)中，所述濃硫酸和濃硝酸的混合液中濃硫酸和濃硝酸的體積比在2～4之間，優選為3:1。

再更進一步，步驟(2)中，所述的羧基化納米金剛石通過如下方法制備：在濃硫酸和濃硝酸的混合液中加入納米金剛石，在80～140℃條件下反應6～12小時，即得到羧基化納米金剛石；優選反應溫度為100℃，反應時間為12小時。

進一步，步驟(3)中，鄰苯二甲酸二丁酯與聚苯乙烯種子微球的質量比在2～5之間，優選為2。活化溫度優選室溫，活化時間優選為12～24小時，優選為24小時。