QQ客服 官方微博 反馈留言

题名	高效多孔层（PLOT）毛细管吸附色谱柱的研究
作者	赵国宏
学位类别	理学博士
答辩日期	2003-12-16
授予单位	中国科学院研究生院
导师	陈立仁
学位专业	分析化学
中文摘要	气相色谱的分离是通过分析物质在两相（流动相和固定相）之间多次分配而达到的。根据不同的分配机理可以将其分为两种类型，即气-液分配气相色谱和气-固吸附气相色谱。虽然气-液分配色谱技术在气相色谱中占主导地位，但是气-固吸附色谱技术在许多特定的应用领域也有着不可替代的作用。当人们认识到吸附材料具有特殊的分离特性时，多孔层毛细管色谱（PLOT）柱的设想就被提出并加以研究。由于当时PLOT色谱柱的制备技术较为复杂，因而其在吸附气相色谱技术中的应用受到限制。 近些年来，随着毛细管柱涂渍技术的不断发展，PLOT色谱柱的制备技术日益完善，毛细管柱的性能远比经典填充柱优越得多，它不仅分离速度快而且还能够快速再生，使其成为实验室分析和生产过程在线监控分析的有力工具。其分析对象从永久性气体到挥发性液体；从非极性化合物如碳氢化合物到强极性物质如水等；从惰性物质到强活性物质如H2S等，而且可以在室温之上有效地分离永久性气体和低碳烃，因此，多孔层毛细管柱吸附气相色谱技术近年来又重新受到重视。本论文系统地研究各种吸附剂固定相的色谱性能，建立了3种稳定、可靠制备PLOT色谱柱的方法，制备出6种高效PLOT石英毛细管色谱柱并将其商品化，填补了国内空白。 本论文共分8章，各章摘要如下。 第一章 多孔层石英毛细管吸附色谱柱的研究进展 系统地评述了吸附色谱的研究进展，主要介绍了多孔层开管毛细管（PLOT）柱的吸附色谱分离机理、PLOT色谱柱制备方法以及各类吸附剂的色谱特性及其特定应用范围。 第二章 液相沉积法制备高性能Al2O3/S型PLOT石英毛细管色谱柱及其低碳烃分析 建立了稳定、可靠液相沉积制备PLOT色谱柱的方法，采用该方法制备出高效Al2O3/S型PLOT毛细管色谱柱，并采用Al2O3/S型PLOT柱对C1～C4低碳烃和聚合级丙烯样品进行了分析。结果表明，所制备的Al2O3/S型PLOT色谱柱对C1～C4低碳烃具有很好的分离能力、较高的柱容量、适宜的选择性、良好的柱惰性和柱与柱之间的重复性。 第三章 原位溶胶-凝胶法制备纳米SiO2型PLOT石英毛细管色谱柱及其应用 建立了原位溶胶-凝胶法制备纳米SiO2型PLOT色谱柱的方法，采用原位溶胶-凝胶法在毛细管内壁合成出均匀的纳米硅胶多孔层，对所合成的纳米硅胶颗粒进行了形貌表征，同时考察了不同反应条件下纳米硅胶的比表面积、孔体积和孔径的变化规律。采用含氢硅油高温键合固化硅胶层、无机盐对色谱柱进行适度脱活改性处理，制备出纳米多孔层硅胶型毛细管色谱柱，并考察了所制备的纳米多孔层硅胶型毛细管色谱柱对挥发性氟氯烃、水中氯代烃、含硫化合物以及低碳烃的分离特性。结果表明：所制备的纳米多孔层硅胶型毛细管色谱柱具有一定的抗水性、稳定的色谱柱保留特性和良好的制柱重复性；纳米多孔层硅胶型毛细管色谱柱对挥发性氟氯烃、水中氯代烃、含硫化合物以及低碳烃具有良好的分离能力。 第四章 液相沉淀法制备碳分子筛型多孔层PLOT石英毛细管色谱柱及其性能 采用液相沉渍法制备出高效碳分子筛型多孔层PLOT石英毛细管色谱柱，并对其色谱性能进行了考察。结果表明，该色谱柱具有良好的分离特性，一次进样可以分离出O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4及C2H6等组分；适用于炼厂气、烟道气、水煤气及变压器油溶解气体等的分析。 第五章 利用自组装膜技术制备高效活性碳型多孔层PLOT毛细管色谱柱的研究及其特性评价 采用自组装膜制备技术和超细亚微米级吸附剂研制高效活性碳型PLOT毛细管色谱柱，选用K3PO4、K2HPO4和KH2PO4三种不同的磷酸盐对色谱柱进行脱活改性，考察了用不同盐浓度脱活对色谱柱保留行为的影响程度，并采用所研制的高效活性碳型PLOT毛细管色谱柱对惰性气体和低碳烃（H2、Air、CO、CO2和C1～C4烃）进行了分离分析。结果表明：在高效活性碳型PLOT毛细管色谱柱的制备工艺中，活性碳吸附剂的最佳粒度处于。0.5～0.7 µm之间；磷酸盐脱活剂的最佳浓度为1.5％，老化温度为250 ℃；所研制的高效活性碳型PLOT毛细管色谱柱对惰性气体和低碳烃具有较好的分离度。 第六章 一体化多孔聚合物型PLOT石英毛细管色谱柱研制及其应用 建立了稳定可靠的两步原位合成制备一体化多孔聚合型PLOT石英毛细管色谱柱的方法。先将带有双活性γ-三甲氧基硅丙基异丁烯酸酯的CH3-O-Si-基团与石英毛细管内壁表面的Si-OH基团反应，在石英毛细管内壁键合带有活性基团的中间有机层，再原位合成多孔聚合物，制备出高效一体化聚合物颗粒Pora-Q型和Pora-U型PLOT毛细细管色谱柱。该色谱柱具有良好的惰性以及较强的分离能力。与一般的商品化PLOT-Q和PLOT-U型PLOT色谱柱相比，热稳定性和机械强度有明显的改善和提高，色谱柱最高使用温度分别提高了50 ℃和20 ℃（达到300 ℃和210 ℃）。同时扩展了这2种色谱柱的应用范围，其对强极性物质、强活性化合物、永久性气体以及低碳化合物均具有较好的分离能力。 第七章 钛酸纳米管PLOT石英毛细管色谱柱的制备及热处理对色谱保留性能影响研究 在实验室合成了具有较大比表面积和纳米管特性的钛酸纳米管，对其热处理前后的形貌和结构进行了表征，将其作为气-固色谱吸附剂制备出一种新型钛酸纳米管PLOT石英毛细管柱，同时考察了这种纳米管结构的钛酸作为固定相对C1～C4烷烃混合物、空气、SF6 以及CO和CO2的分离能力。结果表明：新型钛酸纳米管PLOT石英毛细管柱具有特殊的吸附分离性能，钛纳米管酸作为气-固吸附色谱石英毛细管柱的固定相，对C1-C4烷烃具有较强的吸附性、较好的峰对称性和较高的分离度，而且能够分离CO、CO2以及空气和SF6等永久性气体组分。在150 ℃、-0.1 MPa真空下对钛酸纳米管处理以后，其形貌、结构和表面性质均发生变化，并对C1～C4烷烃分离的保留时间（t'R）和色谱峰对称性（Tf）产生影响。在300 ℃和N2气氛下处理以后，纳米管特性完全消失，其不适宜再作为分析C1～C4烷烃的固定相。 第八章 高惰性、低流失、高效石英毛细管色谱柱的研制及有机氯和有机磷农药残留量的分析 建立了稳定可靠的石英毛细管内表面钝化方法，通过在3种不同脱活试剂中加入二丁基二月硅酸锡催化剂对石英毛细管柱进行预脱活处理，屏蔽石英毛细管内表面的活性点，改善石英毛细管柱内表面与固定相的润湿性，提高色谱柱的柱效和耐温性，降低柱流失，从而制备出高质量的石英毛细管色谱柱。同时考察了不同固定相与不同脱活层的润湿性，并对中药材和食品中有机氯农药和有机磷农药残留量进行了分析，得到了满意的结果。
学科主题	色谱
公开日期	2014-04-14
内容类型	学位论文
源URL	[http://210.77.64.217/handle/362003/5419]
专题	兰州化学物理研究所_中科院西北特色植物资源化学重点实验室/甘肃省天然药物重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	赵国宏. 高效多孔层（PLOT）毛细管吸附色谱柱的研究[D]. 中国科学院研究生院. 2003.

个性服务

查看访问统计

相关权益政策

暂无数据

收藏/分享

除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。