一種樹脂包覆矽膠吸附新材料的製作方法
2023-12-05 22:32:16
專利名稱：一種樹脂包覆矽膠吸附新材料的製作方法
技術領域：
本發明涉及分析化學技術領域，特別涉及一種樹脂包覆矽膠材料新材料。
背景技術：
新材料是一種廣泛使用的樣品前處理技術用填料，樣品前處理技術為固相萃取基本原理是樣品中與固定相有著較強作用力的組分在固相萃取柱上保留，而與固定相作用力較弱的組分很快流出固相萃取柱，從而達到分離目的。目前使用較多的固相萃取材料主要有鍵合矽膠固相萃取材料、無機基質固相萃取材料、有機聚合物固相萃取材料和混合型固相萃取材料4大類。其中使用最多的是碳十八鍵合矽膠固相萃取柱，一般被當做通用型吸附劑，可以從水溶液中吸附有機物，尤其適合用於有機物的脫鹽，其主要缺點是選擇性低、對強極性和水溶性樣品保留弱、載樣量低、除雜效率低等。無機基質固體材料主要是無機氧化物和石墨化碳類無機物，這些無機材料的共同特點是表面具有活性羥基，主要用於正相萃取。有機聚合物固相萃取材料以聚苯乙烯二乙烯苯樹脂(PQ為基質進行修飾改性， 近幾年，不斷有新的高交聯度聚合樹脂固相萃取材料投放市場，如含有羥甲基、苯甲醯基及鄰羧基苯甲醯基、磺酸基、三甲胺等。這些改性樹脂具有很好的親水性，在萃取水中極性化合物時能得到較高的回收率。混合型固相萃取材料主要是將2種或2種以上吸附材料分層填入固相萃取柱，達到在不損失目標化合物的前提下，利用混合型固相萃取柱不同官能團的特性，通過調節萃取過程中的PH值分別清除樣品基質中離子型和非極性幹擾物的目的。但以上材料都有其缺陷，矽膠材料對於高pH值分析存在矽膠溶解危險；樹脂材料孔徑分布太寬及機械強度不好的特點；無機材料應用範圍較窄；我們採取樹脂包覆矽膠填料，其本身將擁有樹脂與矽膠的雙重優點。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種樹脂包覆矽膠材料新材料。本發明採用的技術方案如下把樹脂通過化學方法鍵合到矽膠基質表面，將樹脂與矽膠兩種材料有機的結合， 從而發揮兩種材料優勢的目的。本發明開發了一種樹脂包覆矽膠新材料，包括在矽膠的表面鍵和一種帶烯烴的矽烷，如，通過分步化學鍵合或物理混合方式，控制不同官能團比為100 1-1 100，平均粒徑相差在+/-20%以內，比重相差在+/-20%以內；所述的烯烴矽膠鍵材料是含烯烴矽烷鍵合矽膠反應而得；聚合物包覆新材料，其特徵是將1所述含有烯烴基團基球，在有分散及存在的體系中，與聚合物單體進行聚合、交聯，在表面形成聚合物的球膜結構，得到聚合物包覆型矽
3膠吸附新材料。樹脂包覆型矽膠材料，其特徵是所述的樹脂包覆型矽膠新材料，粒徑為 30-70 μ m,平均孔徑為7-1 lnm。樹脂包覆矽膠新材料，其特徵是所述的烯烴為-RC = CH2、-RC = CHR-、-RC = CR~ 2
其中R可以是甲基、乙基、丙基等常見烷基或苯基等簡單的芳香基團，R、可以是甲基、乙基或是H。根據上述所述的單體為RRl = CRIT其中R和R、可以是甲基、乙基、丙基等常見
烷基或苯基等簡單的芳香基團。本發明所具有的有益效果1、本發明對極性和非極性化合物均有良好的吸附效果，可以使用更廣泛的洗脫溶劑，具有更廣的應用範圍；2、本發明選擇性好，通用性強，載樣量高；3、本發明填料合成步驟簡單，容易操作，重複性好。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。實施例1 α烯基乙基甲基二乙氧基矽烷矽膠鍵合製備在攪拌情況下將溶劑甲苯500ml、100g矽膠加入到IOOOml四口瓶中，120°C下脫水 3-5小時。脫水完全後降溫至80°C以下，通入氮氣，然後將70ga烯基乙基甲基二乙氧基矽烷投入到反應瓶中，升溫至回流，反應12-14小時，經過後處理得到α烯基乙基甲基二乙氧基矽膠基球。實施例2 聚合物包覆矽膠型吸附劑材料的製備將一定(乙醇水=4 1)比例的混合液500ml作為溶劑投入到IL四口瓶中， 開動攪拌，然後將實施例1中製備的α烯基矽膠基球再攪拌的情況下投入到IL四口瓶中， 加入分散劑聚乙烯醇10g、苯乙烯100g，升溫到70°C，緩慢滴加偶氮二異丁腈乙醇溶液(偶氮二異丁腈作為引發劑，將0. 3g偶氮二異丁腈溶於150ml無水乙醇中)，滴加時間控制在 90分鐘，滴加完畢開始計時，反應6小時，冷卻至室溫用600ml乙醇洗滌所得產物，然後用 500ml甲苯沸騰條件下洗滌3次，每次洗滌時間為6小時，得到產物為聚合物包覆型矽膠吸附新材料。實施例3 將實施例2製備的材料在500ml Imol的NaOH的水溶液中浸泡2小時，將漂浮在水面上的材料去除，讓後將這種新材料用水洗滌至中性，然後用甲醇洗滌4-6次，每次用量 300ml，然後在40°C真空乾燥得最終產物樹脂包覆矽膠吸附性材料，經檢測C%= 11. 4。實施例4 將樹脂包覆矽膠吸附性新型材料稱取500mg，裝入帶下篩板的6ml柱管中，填入上篩板後以震動床震蕩均勻，用壓柱機壓實。實施例5
實例4中小柱先3支，分別以20ml乙酸乙酯，20ml丙酮，20ml甲醇和2ml純水活化，待水從小柱中流出後分別加入含α -666濃度860. 99ng/ml，待樣品流出後再加入20ml 丙酮和乙酸乙酯洗脫，氮氣吹乾後用2ml流動相定容，進液相色譜儀檢測。實施例6 實例4中小柱先3支，分別以20ml乙酸乙酯，20ml丙酮，20ml甲醇和2ml純水活化，待水從小柱中流出後分別加入含β -666濃度729. 62ng/ml，待樣品流出後再加入20ml 丙酮和乙酸乙酯洗脫，氮氣吹乾後用2ml流動相定容，進液相色譜儀檢測。實施例7 實例4中小柱先3支，分別以20ml乙酸乙酯，20ml丙酮，20ml甲醇和2ml純水活化，待水從小柱中流出後分別加入含Y-666濃度4714. 8ng/ml，待樣品流出後再加入20ml 丙酮和乙酸乙酯洗脫，氮氣吹乾後用2ml流動相定容，進液相色譜儀檢測。實施例8 實例4中小柱先3支，分別以20ml乙酸乙酯，20ml丙酮，20ml甲醇和2ml純水活化，待水從小柱中流出後分別加入含δ -666濃度1439. 25ng/ml，待樣品流出後再加入20ml 丙酮和乙酸乙酯洗脫，氮氣吹乾後用2ml流動相定容，進液相色譜儀檢測。實施例9 實例4中小柱先3支，分別以20ml乙酸乙酯，20ml丙酮，20ml甲醇和2ml純水活化，待水從小柱中流出後分別加入含P，F-DDE濃度4. 57ng/ml，待樣品流出後再加入20ml 丙酮和乙酸乙酯洗脫，氮氣吹乾後用2ml流動相定容，進液相色譜儀檢測實施例10 實例4中小柱先3支，分別以20ml乙酸乙酯，20ml丙酮，20ml甲醇和2ml純水活化，待水從小柱中流出後分別加入含P，F -DDD濃度35. 80ng/ml，待樣品流出後再加入20ml 丙酮和乙酸乙酯洗脫，氮氣吹乾後用2ml流動相定容，進液相色譜儀檢測實施例11 實例4中小柱先3支，分別以20ml乙酸乙酯，20ml丙酮，20ml甲醇和2ml純水活化，待水從小柱中流出後分別加入含0，F-DDT濃度6. 75ng/ml，待樣品流出後再加入20ml 丙酮和乙酸乙酯洗脫，氮氣吹乾後用2ml流動相定容，進液相色譜儀檢測實施例12 實例4中小柱先3支，分別以20ml乙酸乙酯，20ml丙酮，20ml甲醇和2ml純水活化，待水從小柱中流出後分別加入含P，F -DDT濃度16. 13ng/ml，待樣品流出後再加入20ml 丙酮和乙酸乙酯洗脫，氮氣吹乾後用2ml流動相定容，進液相色譜儀檢測以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明的技術方案作任何形式上的限制。凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明的技術方案的範圍內。
權利要求
1.一種樹脂包覆矽膠材料新材料，其特徵是通過在矽膠材料表面鍵合帶烯烴的矽烷獲得烯烴矽膠鍵合材料，然後與聚合物單體進行聚合、交聯反應，在表面形成聚合物的球膜結構，得到聚合物包覆型矽膠吸附新材料。
2.根據權利要求1所述的烯烴矽膠鍵合材料，矽膠材料表面鍵合帶烯烴的矽烷的步驟，其特徵是通過在矽膠表面鍵合帶烯烴的矽烷，矽烷的官能團為直鏈烯烴、芳香烯烴等烯烴矽烷；通過分步化學鍵合，控制不同烯烴官能團比為100 1-1 100;矽膠基質的平均粒徑為40-60 μ m,粒徑相差在+/-20%以內，批間比重相差在+/-20%以內。
3.根據權利要求2所述的烯烴鍵合矽膠新材料，其特徵是所述的烯烴為-RC= CH2、-RC = CffiT、-RC = CR~ 2其中R可以是甲基、乙基、丙基等常見烷基或苯基等簡單的芳香基團，R、可以是甲基、 乙基或是H。
4.根據權利要求1所述樹脂包覆型矽膠材料，粒徑為40-60μ m，平均孔徑為7-llnm。 其特徵是所述的樹脂包覆型矽膠新材料，採用聚合物單體為RR、C = CRIT，進行交聯、聚合反應，形成高分子樹脂包覆層。它可適用於O-lOmol/L可溶性酸、鹼或其它緩衝鹽，pH適用範圍為1-14，適用溫度為5-50°C。其中R和R、可以是甲基、乙基、丙基等常見烷基或苯基等簡單的芳香基團。
5.根據權利要求4所述的聚合、交聯反應，其特徵在烯烴鍵合矽膠材料在溶劑體系中能形成良好的懸浮狀態，一般所用溶劑為體積比甲醇水G 1)或者乙醇水G 1)。
6.根據權利4所述的高分子樹脂包覆層，其特徵在於C含量為10-20%，耐受0-100% 的水。
全文摘要
一種樹脂包覆矽膠材料新材料，涉及分析化學技術領域，固相萃取樹脂包覆矽膠材料新材料，平均粒徑差在+/-20％以內，比重相差在+/-20％以內。本發明的特徵應用為水環境中溶液中酸性化合物、鹼性化合物和中性化合物的選擇性提取。
文檔編號B01J20/30GK102172516SQ20111007433
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月28日 優先權日2011年3月28日
發明者周麗, 李海濤 申請人:天津博納艾傑爾科技有限公司