三種高溫氣相色譜固定相的合成及其色譜性能研究.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展以及對分析水平的要求越來越高，人們對高溫氣相色譜的要求也越來越嚴格。眾所周知，影響高溫氣相色譜的使用溫度主要有兩方面：1．固定液的耐溫性；2．毛細管柱的材料。要想得到較高的毛細管柱使用溫度，就必須從這兩方面下手。
　　 當前對這兩方面的改性主要有以下幾種方法：首先，使用耐溫性能較好的固定相，目前人們使用最多的已經(jīng)商業(yè)化的固定相主要是聚硅氧烷類，人們通過對聚硅氧烷改性，得到溫度耐溫性較好的固定相；其次，改變毛細管

2、的柱材料，當前使用最多的是聚酰亞胺涂層的石英毛細管柱，聚酰亞胺無論是其柔韌性還是與毛細管柱的貼合程度都是無與倫比的，但是它也有一個致命的弱點就是，使用溫度受到限制，普通的聚酰亞胺，其耐溫性只能達到360～380℃，較好的聚酰亞胺，其耐溫性也只能達到400～420℃，且在高溫下，其聚酰亞胺層易變黑，柔韌性變差。也有一些人使用不銹鋼毛細管柱代替石英毛細管柱，但是由于不銹鋼毛細管柱具有較為活潑的內(nèi)表面，所以不適合一些可以與其反應的活性物質的分

3、析。還有人用鍍金屬毛細管柱，但是由于金屬與石英的膨脹系數(shù)差異較大，所以不能長期使用，而且鍍金屬鋁毛細管其制作成本較高，這也是限制它使用的一種不利因素。
　　 針對以上問題，本課題首先從固定相著手，我們使用聚硅氮烷代替聚硅氧烷固定相，聚硅氮烷中的龐大的環(huán)二硅氮烷基團可以抑制高聚物的主鏈成環(huán)降解。從而提高了它的使用溫度，在使用聚酰亞胺外涂層的石英毛細管的前提下，在400℃的高溫下，固定相的基線漂移量均小于1.0mv。
　　

4、我們制備的另一種毛細管柱不僅從固定相上進行改性，而且提高了毛細管柱的耐溫性。主要是利用在普通聚酰亞胺毛細管外進行處理，產(chǎn)生一種碳膜層，然后在其外利用化學鍍的方式鍍上一層Ni-P層，碳膜層可以起到保護作用，石英和金屬Ni膨脹系數(shù)也得到了一定的緩沖。這樣不僅解決了聚酰亞胺耐溫性較差的問題，因金屬與石英膨脹系數(shù)不同而導致的使用時間的較短的問題也一并得到解決。所使用的固定相，我們采用改性的聚硅氧烷，通過在聚硅氧烷主鏈中引入苯環(huán)，增加其剛性，從而

5、提高它的使用溫度。該毛細管柱大大增加了其使用時間，且當使用溫度達到了410℃時，固定相的基線漂移也小于1.2mv。
　　 最后，我們利用溶膠-凝膠法，將耐高溫性能良好的環(huán)二硅氮烷鍵合到毛細管內(nèi)壁上，這種鍵合的方法，比普通的交聯(lián)柱更為穩(wěn)定、耐高溫，且制備時間大大縮短，制備方法簡單易行，有利于批量生產(chǎn)。
　　 以上三種對氣相色譜毛細管柱的改進方法不僅使得其耐溫性有一定的提高，而且能夠增加其使用壽命，它們在高溫色譜中均有其優(yōu)良