一种石墨烯修饰毛细管色谱柱的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯修饰毛细管电色谱柱的制备方法，采用层层自组装(Layer?by?layer)的方法，将氧化石墨烯基团通过阳离子聚电解质沉积到毛细管内壁，避免了化学键合方法的繁琐和动态涂敷的柱寿命短等不足。原料易得，方法简便、稳定，制得的毛细管电色谱柱的使用寿命较长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种毛细管电色谱
，具体涉及一种石墨烯修饰毛细管电色谱柱的制备方法。
技术介绍
毛细管电色谱是近年来发展十分迅速的一种高效、快速的微分离技术，是一种具有毛细管电泳和色谱双重分离性能的分离分析方法。它结合了毛细管电泳的高效性和高效液相色谱的高选择性。毛细管电色谱柱是毛细管电色谱技术的核心，新型色谱柱的创新开发一直是本领域长期关注和探索的热点。碳材料对有机物具有很强的吸附能力，其中富勒烯，单壁碳纳米管，多壁碳纳米管，多孔石墨碳等都已经用于色谱分离领域。石墨烯是一种单原子厚度的二维碳原子晶体，具有独特的表面活性和高比表面积使其成为一种很好的吸附材料。近年来，石墨烯以其独特的结构和优异的性能，在各领域受到广泛的研究兴趣。可以说石墨烯具备了上述碳材料的所有性能，因此将其用于色谱固定相将有很大的潜力。目前将石墨烯成功应用于色谱领域的例子还不是很多。有报道说将氧化石墨烯(GO)，接枝到整体柱中形成石墨烯修饰色谱柱，研究表明，GO修饰固定相和分析物之间有很强的作用(Μ.M.Wang, X.P.Yan7Ana 1.Chem.84 (2012) 39.)。石墨烯很难被直接填充到色谱柱中，因此有必要将其涂敷到如硅胶和毛细管内壁等基质上。迄今为止，常用的涂敷方法是通过化学键合的方法将石墨烯键合到经过氨基修饰的材料表面。尽管该方法具有较长的寿命，但是它需要繁琐的制备过程。另一种方法是采用动态涂敷法，该方法简单重复性好，但是其使用寿命很短。因此，有必要寻找一种稳定而且简单的涂层方法。近年来，利用聚电解质物理吸附功能所形成的“半永久”表面活性剂涂层相继被报道。该涂层采用层层自组装的方法具有很好的稳定性。氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)带有氧化基团，具有亲水性，在水环境中带负电。因此通过静电吸附可以使其和带有正电的聚电解质吸附起来。这样形成的石墨烯涂层操作过程简单效果显著，将同时具备化学键合修饰的稳定性和动态涂敷的简易特性。因此，一种方法简单，原料易得，同时使得毛细管电色谱柱使用寿命较长的石墨烯修饰毛细管电色谱柱的制备方法亟待出现。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种方法简单，原料易得，同时使得毛细管电色谱柱使用寿命较长的石墨烯修饰毛细管电色谱柱的制备方法。为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下:一种石墨烯修饰毛细管电色谱柱的制备方法，具体步骤包括如下:(I)毛细管的预处理；用去离子水冲洗毛细管5-20min，接着用NaOH溶液冲洗毛细管3_5h，再用去离子水冲洗5-30min ；(2)聚电解质修饰毛细管内壁；选取一种阳离子型电解质，配制5% -10% (w/v)阳离子型聚电解质溶液，并向其中加入0.1-1M的盐溶液，形成阳离子聚电解质涂敷液；将上述配制好的液体在3-10min内注入预处理后的毛细管柱中，接着用去离子水冲洗毛细管5-15min，形成阳离子型毛细管柱；(3)石墨烯修饰毛细管柱的制备；将氧化石墨烯与去离子水按照配比配制成0.1 % -1 % Wt的氧化石墨烯沉积液，将带负电的氧化石墨烯沉积液引入毛细管内，并保持10-60min ；最终用去离子水冲洗毛细管5_15min，即得到所述的石墨烯修饰毛细管电色谱柱。优选的，步骤(2)中的所述阳离子聚电解质包括聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰胺丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵共聚物，二甲基二烯丙基/丙烯酰胺共聚物中的一种。优选的，步骤⑵中的所述盐溶液包括KCl、NaCl中的一种。优选的，根据涂层的厚度重复上述步骤(2)、(3)，以此得到符合规格的毛细管电色谱柱。其中，所述氧化石墨烯表示为G0，聚二烯丙基二甲基氯化铵表示为TODA，聚二甲基二烯丙基氯化铵表示为PDM、丙烯酰胺丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵共聚物表示为P(AMAETAC))，二甲基二烯丙基/丙烯酰胺共聚物表示为P (AM DM DAAC)。通过上述技术方案，本专利技术技术方案的有益效果是:采用层层自组装(Layer bylayer)的方法，将氧化石墨烯基团通过阳离子聚电解质沉积到毛细管内壁，避免了化学键合方法的繁琐和动态涂敷的柱寿命短等不足。原料易得，方法简便、稳定，制得的毛细管电色谱柱的使用寿命较长。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种石墨烯修饰毛细管电色谱柱的制备方法实施例1的NaOH处理毛细管内壁(A)和GO-PDDA毛细管内壁⑶对比SEM图；图2为本专利技术一种石墨烯修饰毛细管电色谱柱的制备方法实施例1的硫脲、1，3，5-三甲基苯、萘和2-甲基萘在电色谱模式的分离和重复对比图；图3为本专利技术一种石墨烯修饰毛细管电色谱柱的制备方法实施例1的五种芳香化合物的电色谱分离图；图4为本专利技术一种石墨烯修饰毛细管电色谱柱的制备方法实施例1的鸡蛋白中酸性蛋白质和碱性蛋白质同时分离电色谱图。其中，图2中1.硫脲、2.1，3，5-三甲基苯、3.萘、4.2-甲基萘；图4中1.溶解酵素、2.抗生物素蛋白、3.软铁传递蛋白、4.卵清蛋白(a，b，c是卵清蛋白的糖化异构体)。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种方法简单，原料易得，同时使得毛细管电色谱柱使用寿命较长的石墨烯修饰毛细管电色谱柱的制备方法。实施例1，一种石墨烯修饰毛细管电色谱柱的制备方法，具体步骤包括如下:(I)毛细管的预处理；用去离子水冲洗毛细管lOmin，接着用NaOH溶液冲洗毛细管4h，再用去离子水冲洗 IOmin ；(2)聚电解质修饰毛细管内壁；选取一种阳离子型电解质，配制8% (w/v)聚二烯丙基二甲基氯化铵(TODA)溶液，并向其中加入0.5M的盐溶液，形成阳离子聚电解质涂敷液；将上述配制好的液体在5min内注入预处理后的毛细管柱中，接着用去离子水冲洗毛细管5min，形成阳离子型毛细管柱；(3)石墨烯修饰毛细管柱的制备；将氧化石墨烯与去离子水按照配比配制成0.2% Wt的氧化石墨烯沉积液，将带负电的氧化石墨烯沉积液引入毛细管内，并保持30min ；最终用去离子水冲洗毛细管5min，即得到石墨烯修饰毛细管柱GO-PDDA毛细管柱。将上述制得的毛细管柱进行性能测试，如下所示:如图1所示，将只是通过NaOH处理的毛细管与上述制得的GO-PDDA毛细管，在扫描电子显微镜下观察其内壁。如图2所示，以通过本技术方案制得的毛细管柱(GO-PDDA)为电色谱柱，采用毛细管电色谱柱分离模式，以5mmol/L pH7.0磷酸盐缓冲溶液/甲醇(70: 30,v/v)为流动相，分离电压为25kV的条件下，实现硫脲、1，3，5-三甲基苯、萘和2-甲基萘的分离，且连续60次未见柱子性能降低，说明柱子有很好的稳定性。如图3所示，再以通过本技术方案制得的毛细本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯修饰毛细管电色谱柱的制备方法，其特征在于，具体步骤包括如下：(1)毛细管的预处理；用去离子水冲洗毛细管5?20min，接着用NaOH溶液冲洗毛细管3?5h，再用去离子水冲洗5?30min；(2)聚电解质修饰毛细管内壁；选取一种阳离子型电解质，配制5％?10％(w/v)阳离子型聚电解质溶液，并向其中加入0.1?1M的盐溶液，形成阳离子聚电解质涂敷液；将上述配制好的液体在3?10min内注入预处理后的毛细管柱中，接着用去离子水冲洗毛细管5?15min，形成阳离子型毛细管柱；(3)石墨烯修饰毛细管柱的制备；将氧化石墨烯与去离子水按照配比配制成0.1％?1％wt的氧化石墨烯沉积液，将带负电的氧化石墨烯沉积液引入毛细管内，并保持10?60min；最终用去离子水冲洗毛细管5?15min，即得到所述的石墨烯修饰毛细管电色谱柱。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阎超，李静，
申请(专利权)人：苏州环球色谱有限责任公司，
类型：发明
国别省市：