本发明专利技术属于一种Ｎ－甲基咪唑基液相色谱填料的制备方法。本发明专利技术在全多孔球形硅胶表面先使用纳米静电自组装技术在其表面组装上纳米氧化锆粒子，然后用硅烷化试剂进行烷基化并将硅烷化后的改性的ＺｒＯ↓［２］／ＳｉＯ↓［２］核／壳型填料和Ｎ－甲基咪唑反应制得一种新型的Ｎ－甲基咪唑基键合ＺｒＯ↓［２］／ＳｉＯ↓［２］核／壳型高效液相色谱固定相。本发明专利技术用静电自组装技术制备的ＺｒＯ↓［２］／ＳｉＯ↓［２］核／壳型色谱基质既具有硅胶填料的优异物理结构又具有氧化锆的特殊色谱性能，用嫁接技术制备的Ｎ－甲基咪唑基键合ＺｒＯ↓［２］／ＳｉＯ↓［２］核／壳型的高效液相色谱固定相表现出来的色谱选择性良好、柱效高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高效液相色谱填充材料的制备方法，特别涉及采用静电自组装技术和嫁接技术为制备W-甲基咪唑基键合Zr02/Si02高效液相色谱填料的方法。
技术介绍
氧化锆是一种新型色谱基质填料。由于其优异的化学、机械和热稳定性，特别是对离子化合物、碱性化合物和生物大分子的分离适应性，球形氧化锆极有可能成为通用的色谱基质填料之一。但是用目前的方法制备的氧化锆微球在均匀性、孔结构和表面性质等方面存在缺陷。近年来核/壳型色谱填料作为一种新型的色谱填料以其优异的性能和可控的结构越来越受到人们的关注。这种填料是一类由中心粒子和壳层组成的复合型材料，这类材料将核心材料和壳层材料的优点结合了起来，具有比单一材料更优异的性质。制备核/壳型色谱填料的技术 一 般是层层自组装(layer-by-layerself-assembly)技术(又称逐层自组装或静电自组装技术)，简称LBL-SA技术。敦惠娟等首次利用LBL-SA技术在色谱用硅胶微球表层组装了多层纳米氧化锆颗粒，制备了Zr02/Si02核/壳型色谱填料；葛晋等采用相同的方法在色谱用硅球微球表面组装了多层纳米二氧化钛，制备了Ti(VSi02核/壳型色谱填料。这类核-壳型填料既具有硅胶填料的优异物理结构又具有氧化锆、氧化钛的特殊色谱性能。高效液相色谱同时分离检测不同性质的化合物是色谱工作者始终关注的研究内容，制备具有多种作用机理的色谱固定相材料是实现这种分离的关键。人们曾尝试过用各种方法来实现阴阳离子的同时分析，如将不同性质的色谱柱进行并联、串联或预停留等的柱切换法来实现不同性质化合物的分离；将阴阳离子交换树脂两种填充剂混合均匀后充填在同一根色谱柱里制成的混合床固定相进行一些有机酸和无机阴阳离子的同时分离。近年来，包覆固定相也发展很快，根据分析对象物质的种类，在固定相表面包覆具有合适多功能基的物质，实现有机离子与无机阴阳离子的同时分离。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在硅胶小球表面通过静电自组装技术和嫁接技术制备一种高效液相色谱柱填料的方法，制备出一种应用范围宽、分离性能好的高效液相色谱填料。本专利技术通过如下措施来实现我们将1一垸基一3—甲基咪唑盐离子液体用作高效液相色谱流动相添加剂，考察了不同离子液体或其组成对核苷酸、麻黄碱、胺类化合物及酚类化合物等分离的影响，探讨了其分离机理。结果表明，离子液体作为流动相添加剂具有良好的色谱选择性。鉴于氧化锆的特殊色谱性能和静电自组装制备核/壳型色谱填料的特点以及咪唑类离子液体的特性和在GC、 CE、 HPLC等领域应用研究中表现出的分离分析性能，本专利技术在硅胶小球的表面先使用纳米静电自组装技术在硅胶表面组装上纳米氧化锆粒子，然后用硅烷化试剂进行硅烷化并将硅垸化后的改性Zr02/Si02和iV-甲基咪唑反应生成W-甲基咪唑基键合Zr02/Si02核/壳型的高效液相色谱固定相,用来分离无机有机阴离子和碱性化合物。通过X光电子能谱和X-射线衍射分析证明了硅胶表面纳米氧化锆的存在，通过元素分析和红外光谱分析表明键合步骤是成功的。用LBL-SA技术制备的Zr02/Si02核/壳型色谱基质既具有硅胶填料的优异物理结构又具有氧化锆的特殊色谱性能。用嫁接技术制备的7V-甲基咪唑基键合Zr02/Si02核/壳型的高效液相色谱固定相具有分离性能好，柱效高的特点。本固定相的咪唑阳离子是一个芳香性的有机杂环阳离子,既具有强阴离子交换作用,同时又有弱疏水作用、n-n作用和氢键作用等多重作用机理，所以能分离无机阴离子和有机阴离子，而且由于氧化锆特殊的表面性质，在酸性条件下具有阴离子交换作用，所以也能实现对无机阴离子和有机阴离子的分离，因此甲基咪唑基键合Zr02/Si02对阴离子具有很好的分离性能。此外，Zr02表面的锆羟基相对于硅胶表面的硅羟基显碱性，使得碱性物质在Zr02上的保留没有在硅胶上的那么强，所以iV-甲基咪唑基键合Zr02/Si02核/壳型色谱填料对碱性化合物具有很好的分离效果。在硅胶小球的表面先使用纳米静电自组装技术在硅胶表面组装上纳米氧化锆粒子，然后用硅垸化试剂进行硅烷化并将硅烷化后的改性ZK)2/Si02和W-甲基咪唑反应制备iV-甲基咪唑基键合Zr02/Si02核/壳型的高效液相色谱固定相。本专利技术的制备方法依次包括以下A、 B、 C三个步骤A. Zr02/Si02的合成① 色谱用多孔球形硅胶经盐酸酸化处理后，水洗至中性，真空干燥后加入到聚对苯乙烯磺酸钠(PSS)水溶液中，超声、离心、洗涤、干燥。② 将吸附有表活剂的硅胶微球加入到纳米氧化锆溶胶液中，搅拌、离心、洗涤、干燥。③ 重复上述①、②步骤，直至制备出硅胶微球表面具有所需纳米Zr02层数的复合型微球。 将上述制备的复合型微球在一定条件下热处理即可得到Zr02/Si02核/壳型色谱填料。B. 氯丙基键合Zr02/Si02的合成将Zr02/Si02用经盐酸酸化、水洗至中性，在真空条件下干燥数小时，以去除所吸收的水分,然后将活化好的Zr02/Si02加入反应器中,加入干燥甲苯做反应溶剂,机械搅拌,加入3-氯丙基三甲氧基硅垸,然后再加入三乙胺作催化剂，加热回流一段时间。停止反应,冷却至室温,真空抽滤,依次用甲苯、乙醇-水、蒸馏水、甲醇洗涤,然后在真空下干燥，得到氯丙基键合Zr02/Si02。C. iV-甲基咪挫基键合Zr02/Si02的合成将氯丙基键合Zr02/Si02加入反应容器中,加入干燥甲苯，机械搅拌均匀,加入过量的iV-甲基咪唑,加热回流一段时间。然后冷却至室温,抽滤,依次用甲醇、水、甲醇洗涤,真空干燥得到iV-甲基咪唑基键合Zr02/Si02。本专利技术是在硅胶上采用静电自组装技术和嫁接的方法，在硅胶表面组装上纳米氧化锆并使用硅垸化试剂硅烷化后，通过和7V-甲基咪唑反应制得7V-甲基咪唑基键合Zr(VSi02。本专利技术所涉及的硅胶的酸化条件为用盐酸(5-6N)加热回流4-6小时，用水洗至中性，在真空温度为6(TC下干燥6-8h。本专利技术在Zr02/Si02合成中所涉及到的聚对苯乙烯磺酸钠(pss)水溶液的浓度为lmg/mL。本专利技术在Zr02/Si02合成中所涉及到超声时间为20min，搅拌时间为3h，干燥条件是在真空下温度为6(TC，时间6-8h。本专利技术在Zr02/Si02合成中所涉及到的氧化锆溶胶的浓度为0.2mol/L,pH为本专利技术在Zr02/Si02合成中所涉及到的热处理条件是56(TC焙烧2h。本专利技术在合成氯丙基键合Zr02/Si02前所涉及的Zr02/Si02的酸化条件为用盐酸(5-6N)加热回流4-6小时，用水洗至中性，在真空温度为6(TC下干燥6-8h。，本专利技术在合成氯丙基键合Zr02/Si02前所涉及的干燥Zr02/Si02的条件，在真空下温度为100 150°C，时间6-12h。本专利技术所涉及的反应溶剂甲苯为重蒸之后用钠干燥过的甲苯。本专利技术在氯丙基键合Zr(VSi02和iV-甲基咪唑基键合Zr(VSi02的合成中的回流搅拌反应时间均为24-48h。本专利技术在洗涤时所涉及氯丙基键合Zr02/Si02的乙醇-水混合洗涤溶液，其比例约为l: l的体积比。本专利技术合成的氯丙基键合Zr(VSi02和iV-甲基咪唑基键合Zr(VSi02所涉及的真空干燥温度在60。C-70。C，时间6本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Ｎ－甲基咪唑基液相色谱填料的制备方法，其特征在于该方法依次包括以下Ａ、Ｂ、Ｃ三个步骤： Ａ．ＺｒＯ↓［２］／ＳｉＯ↓［２］的合成 ①色谱用多孔球形硅胶经盐酸酸化处理后，水洗至中性，真空干燥后加入到聚对苯乙烯磺酸钠水溶液中，超声、离心、去离子水洗涤、干燥； ②将吸附有表活剂的硅胶微球加入到纳米氧化锆溶胶液中，搅拌、离心、去离子水洗涤、干燥； ③重复上述①、②步骤，直至制备出硅胶微球表面具有所需纳米ＺｒＯ↓［２］层数的复合型微球； ④将上述制备的复合型微球在一定条件下热处理即可得到ＺｒＯ↓［２］／ＳｉＯ↓［２］核／壳型色谱填料； Ｂ．氯丙基键合ＺｒＯ↓［２］／ＳｉＯ↓［２］的合成 将ＺｒＯ↓［２］／ＳｉＯ↓［２］用经盐酸酸化、水洗至中性，在真空条件下干燥数小时，以去除所吸收的水分，然后将活化好的ＺｒＯ↓［２］／ＳｉＯ↓［２］加入反应器中，加入干燥甲苯做反应溶剂，机械搅拌，加入３－氯丙基三甲氧基硅烷，然后再加入三乙胺作催化剂，加热回流一段时间；停止反应，冷却至室温，真空抽滤，依次用甲苯、乙醇－水、蒸馏水、甲醇洗涤，然后在真空下干燥，得到氯丙基键合ＺｒＯ↓［２］／ＳｉＯ↓［２］； Ｃ．Ｎ－甲基咪唑基键合ＺｒＯ↓［２］／ＳｉＯ↓［２］的合成 将氯丙基键合ＺｒＯ↓［２］／ＳｉＯ↓［２］加入反应容器中，加入干燥甲苯，机械搅拌均匀，加入过量的Ｎ－甲基咪唑，加热回流一段时间；然后冷却至室温，抽滤，依次用甲醇、水、甲醇洗涤，真空干燥得到Ｎ－甲基咪唑基键合ＺｒＯ↓［２］／ＳｉＯ↓［２］。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋生祥，刘霞，梁晓静，王旭生，王立成，邱洪灯，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]
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