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(xué)技術(shù)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(yán)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(xì)管柱的材料。要想得到較高的毛細(xì)管柱使用溫度，就必須從這兩方面下手。
　　 當(dāng)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(xì)管

2、的柱材料，當(dāng)前使用最多的是聚酰亞胺涂層的石英毛細(xì)管柱，聚酰亞胺無論是其柔韌性還是與毛細(xì)管柱的貼合程度都是無與倫比的，但是它也有一個(gè)致命的弱點(diǎn)就是，使用溫度受到限制，普通的聚酰亞胺，其耐溫性只能達(dá)到360～380℃，較好的聚酰亞胺，其耐溫性也只能達(dá)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(xì)管柱代替石英毛細(xì)管柱，但是由于不銹鋼毛細(xì)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(yīng)的活性物質(zhì)的分

3、析。還有人用鍍金屬毛細(xì)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(xì)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(tuán)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(xì)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(xì)管柱不僅從固定相上進(jìn)行改性，而且提高了毛細(xì)管柱的耐溫性。主要是利用在普通聚酰亞胺毛細(xì)管外進(jìn)行處理，產(chǎn)生一種碳膜層，然后在其外利用化學(xué)鍍的方式鍍上一層Ni-P層，碳膜層可以起到保護(hù)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(dǎo)致的使用時(shí)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(xì)管柱大大增加了其使用時(shí)間，且當(dāng)使用溫度達(dá)到了410℃時(shí)，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(xì)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(shí)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(xì)管柱的改進(jìn)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