一种单分散孔径可调全多孔二氧化硅色谱微球制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112850724A(43)申请公布日2021.05.28(21)申请号202110209061.9(22)申请日2021.02.24(71)申请人厦门色谱分析仪器有限公司地址361000福建省厦门市翔安区鸿翔西路1888号2#大楼十四层E室(72)发明人张博曾巨星(74)专利代理机构厦门南强之路专利事务所(普通合伙)35200代理人马应森(51)Int.Cl.C01B33/18(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种单分散孔径可调全多孔二氧化硅色谱微球制备方法(57)摘要一种单分散孔径可调全多孔二氧化硅色谱微球制备方法，涉及用于色谱分离中硅胶固定相的制备工艺。将微球外表形貌、粒径的控制和孔径大小、孔径分布的控制这两大方面分隔开来，逐一进行调控，摆脱传统方式寻求一锅法同时解决这两个问题存在的不足，提供全多孔、孔径可调、无金属的一种单分散孔径可调全多孔二氧化硅色谱微球制备方法。主要包括模板引导种子合成、种子生长、模板剂扩孔、煅烧固化和碱液扩孔等步骤。所制备得到的二氧化硅微球球形度和单分散性优异，粒径可控，且孔径调控方法简单，孔径分布范围窄，且无金属元素残留，具有可拓展性和复制性。由于所使用的试剂均不含有无机盐，微球纯度高，特别适用于高效液相色谱分离分析使用。CN112850724ACN112850724A权利要求书1/2页1.一种单分散孔径可调全多孔二氧化硅色谱微球制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)在水和乙醇的溶剂体系中，加入模板剂，再加入氨水，在较高搅拌转速下搅拌均匀，形成模板剂溶液；将四乙氧基硅烷分散在乙醇中，混合均匀形成TEOS溶液，再一次性注入模板剂溶液中，搅拌反应后，经过水洗、醇洗和烘干，得到粒径分布均一的二氧化硅种子微球；2)在乙醇和水的溶剂中，加入氨水、模板剂和步骤1)所制备的二氧化硅种子微球，高速搅拌混匀形成种子‑模板剂溶液，缓慢加入TEOS溶液，搅拌反应后，经过水洗、醇洗、烘干得到目标尺寸微球；3)将步骤2)中制备得到的微球置于水热反应釜中，加入盐酸溶液，高温下进行水热扩孔，反应结束，将反应液过滤，用去离子水洗滤饼至滤液呈中性，烘干；4)将步骤3)中干燥好的微球置于马弗炉中，在一定氛围下经过程序升温煅烧除去模板剂，交联固化微球，提高微球的交联度与机械强度，然后自然降至室温；5)将步骤4)煅烧好的微球置于水热反应釜中，加入氨水，进行碱液扩孔，反应结束后，将反应液过滤得到目标微球，用去离子水反复清洗，直至清洗液呈中性，烘干，得到所述单分散孔径可调全多孔二氧化硅色谱微球。2.如权利要求1所述一种单分散孔径可调全多孔二氧化硅色谱微球制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述水和乙醇的溶剂体系中乙醇/水的体积比为(1～4)︰1，所述氨水采用25％～28％的市售氨水。3.如权利要求1所述一种单分散孔径可调全多孔二氧化硅色谱微球制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述模板剂采用十二胺和十二胺聚氧乙烯醚、聚环氧乙烷‑聚环氧丙烷‑聚环氧乙烷三嵌段共聚物或聚乙二醇十二烷基醚，其中十二胺和十二胺聚氧乙烯醚的质量比可为1︰1。4.如权利要求1所述一种单分散孔径可调全多孔二氧化硅色谱微球制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述搅拌反应采用速率1000～1500rpm搅拌1～2min后，将转速降低至360～400rpm，室温下搅拌反应1.5～2.5h。5.如权利要求1所述一种单分散孔径可调全多孔二氧化硅色谱微球制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述TEOS溶液和模板剂溶液的体积比为1︰(1～2)，其中TEOS的溶剂为乙醇。6.如权利要求1所述一种单分散孔径可调全多孔二氧化硅色谱微球制备方法，其特征在于在步骤2)中，所述TEOS溶液中TEOS浓度为0.03～0.24mol/L，所述氨水的浓度为1～4mol/L，乙醇/水的体积比为(1～4)︰1。7.如权利要求1所述一种单分散孔径可调全多孔二氧化硅色谱微球制备方法，其特征在于在步骤2)中，所述高速搅拌的搅拌转速为1500～1800rpm；所述缓慢加入TEOS溶液的时间可为5～6h。8.如权利要求1所述一种单分散孔径可调全多孔二氧化硅色谱微球制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述盐酸的浓度为1M～4MHCl；所述水热扩孔的温度可为100～130℃，水热扩孔的时间可为6h～96h，温度越高，相同时间下，孔径越大。9.如权利要求1所述一种单分散孔径可调全多孔二氧化硅色谱微球制备方法，其特征在于在步骤4)中，所述在一定氛围下经过程序升温煅烧是以1℃/min升温速率升至500～2CN112850724A权利要求书2/2页700℃，并于500～700℃下恒温煅烧5～7h，所述氛围为空气或氧气。10.如权