Gdx多孔聚合物系列中空毛細管氣相色譜柱的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種GDX多孔聚合物系列中空毛細管氣相色譜柱的制備方法，該方法包括以下步驟：⑴用HF淋洗彈性石英毛細管柱內壁后吹掃，即得預處理的彈性石英毛細管柱；⑵配制聚合物微球種子懸浮液；⑶預處理的彈性石英毛細管柱的兩端分別接緩沖柱，然后用氮氣將聚合物微球種子懸浮液壓入其中，即得內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱；⑷配制聚合反應單體懸浮液；⑸聚合反應單體懸浮液與交聯(lián)劑按比例混合均勻，即得穩(wěn)定的懸浮液；⑹穩(wěn)定的懸浮液用氮氣壓入內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱內，水浴中沉積涂層后吹干，即得中空毛細管色譜柱；⑺中空毛細管色譜柱進行色譜柱老化處理，完成后即可進行色譜柱測試評價。本發(fā)明柱流失低、性能穩(wěn)定。
【專利說明】GDX多孔聚合物系列中空毛細管氣相色譜柱的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及GDX系列多孔聚合物固定相的石英毛細管色譜柱的制備方法，尤其涉及GDX多孔聚合物系列中空毛細管氣相色譜柱的制備方法。
【背景技術】
[0002]⑶X系列固定相為國產(chǎn)多孔聚合物小球氣相色譜固定相。⑶X是以苯乙烯-二乙烯基苯懸浮共聚所得的交聯(lián)高分子多孔聚合物小球，經(jīng)熱處理后形成具有多孔結構的高分子小球。目前的商品類型有:GDX-101、GDX-102、103、201、301、401、501、601等。這類固定相的熱穩(wěn)定性好，能耐較高的溫度，長期使用無流失現(xiàn)象，對醇、酸、醋、醛、烷烴、芳烴、腈、鹵代烷及含氮氧化物的選擇性都較好，適宜分離沸點范圍高的同系物，目前在我國很多產(chǎn)品的國家標準中廣泛采用。
[0003]GDX系列的固定相改性及其分離應用的研究只針對氣相填充柱進行。然而，隨著色譜技術的發(fā)展，毛細管氣相色譜柱的固定相膜均勻、柱效率高的特點，越來越引起人們的關注。氣相石英毛細管色譜柱根據(jù)固定相的物理性質可以分為氣-液色譜柱和氣-固色譜柱。而氣-液毛細管色譜柱液膜很薄、容易涂潰制備，因此最常見較常用。國外部分分析儀器廠家已經(jīng)停止了填充柱的生產(chǎn)。
[0004]氣-固吸附毛細管色譜柱即PLOT (Porous-layer Open-tubular)柱,它是先在毛細管內壁上附著一層多孔固體，然后再在其上涂潰固定液。這種類型色譜柱的固定相是采用一些具有特殊分離特性的吸附材料替代高分子固定液，具有良好的選擇性和較高的分離度，同時又具有毛細管色譜快速、高效的優(yōu)點，是解決難分離組分的重要柱型。
[0005]目前商品化的多孔聚合物毛細管色譜柱有Q、S和U三種類型，這有限的幾種類型的多孔聚合物毛細管色譜柱固定相的組成與GDX系列固定相的組成不完全相同，并且因其品種有限，不能滿足GDX填充柱的使用需求。且也存在一些對部分極性化合物的分離不夠理想，且色譜峰拖尾嚴重的缺點。
[0006]綜上所述，在氣相色譜柱的制備領域，目前還沒有GDX系列多孔聚合物微球固定相石英毛細管PLOT柱的報道，該類固定相一般制成玻璃或不銹鋼的填充柱使用。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種柱流失低、性能穩(wěn)定的GDX多孔聚合物系列中空毛細管氣相色譜柱的制備方法。
[0008]為解決上述問題，本發(fā)明所述的GDX多孔聚合物系列中空毛細管氣相色譜柱的制備方法，包括以下步驟:
⑴先用廣3 mol/L HF淋洗彈性石英毛細管柱內壁，再用清水淋洗所述彈性石英毛細管柱內壁3?4次，最后將淋洗過的所述彈性石英毛細管柱安裝在色譜儀器上，通氮氣吹掃，并加熱至20(T300°C，保持4?6h，即得預處理的彈性石英毛細管柱；
⑵配制聚合物微球種子懸浮液:將GDX聚合物納米微球分散在分散劑中，超聲攪拌分散30~60min，即得質量濃度為1.0%~5%的聚合物微球種子懸浮液；
⑶在所述預處理的彈性石英毛細管柱的兩端分別接與其內徑相同的長度為2~5米的未涂層的彈性石英毛細管作為緩沖柱，然后利用彈性石英毛細管高壓涂敷裝置在0.4MPa壓力下用氮氣將所述聚合物微球種子懸浮液壓入所述預處理的彈性石英毛細管柱中，使其涂敷層的厚度為0.1~5cm,即得內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱；
⑷配制聚合反應單體懸浮液:將l0~30mL質量比為Ig:lg的液態(tài)的二乙烯基苯與苯乙烯聚合反應單體混合物，溶解在致孔劑的溶液中，配制成質量濃度為0.1~15%的懸浮液，超聲分散l0~60min，即得聚合反應單體懸浮液；
(5)將所述聚合反應單體懸浮液與交聯(lián)劑按Ig:0.5~2 g的比例混合均勻，即得穩(wěn)定的懸浮液；
(6)利用彈性石英毛細管高壓涂敷裝置，將所述穩(wěn)定的懸浮液用氮氣在0.4MPa高壓下壓入所述內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱內，再以2.5m/s穩(wěn)定的涂敷速度將液栓壓出所述內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱，將所述內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱的出口端封死，該內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱靜置在60~90°C的水浴中12~24h以便涂層沉積在所述內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱的內壁；繼續(xù)通0.4MPa的氮氣吹出分散劑、致孔劑和交聯(lián)劑，然后將濕的涂層用干燥氮氣在0.1MPa下慢慢吹干，使涂覆后的彈性石英毛細管柱內壁上生成白色的聚合物涂層，即得中空毛細管色譜柱；
⑴將所述中空毛細管色譜柱接入氣相色譜儀器中，在60~90°C保持30~60min后，以5~10°C /min的速率升溫至160~250°C進行色譜柱老化處理，5~20小時后老化完成，即可進行色譜柱測試評價。
[0009]所述步驟⑴中彈性石英毛細管的內徑為0.32、~0.53mm，長度為15~2O米。
[0010]所述步驟⑵中GDX聚合物納米微球是指直徑小于3um的GDX聚合物氣相色譜固定相填料。
[0011]所述步驟⑵中分散劑是指體積濃度為2~5%的羥丙基纖維素、聚丙烯酸、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的任意一種乙醇溶液。
[0012]所述步驟⑵或所述步驟⑷中超聲分散的條件是指溫度為20~25°C，功率為100~150W。
[0013]所述步驟⑶中彈性石英毛細管高壓涂敷裝置包括壓力儲液罐；所述壓力儲液罐的一側設有高壓氣體入口，其頂部設有高壓氣體出口 ；所述高壓氣體入口與高壓氣瓶出口相連；所述高壓氣體出口依次通過儲液罐口螺帽、毛細管柱連接螺帽插有毛細管柱，該毛細管柱的末端伸入所述壓力儲液罐內。
[0014]所述步驟⑷中的致孔劑是指正庚烷、二氯甲烷、甲苯、正己烷、環(huán)己烷、聚苯乙烯中的一種。
[0015]所述步驟(5)中交聯(lián)劑是指體積濃度為0.5^1.0%的乙二醇丙烯酸酯或乙二醇甲基
丙烯酸酯。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點:
1、本發(fā)明制備的GDX多孔聚合物中空毛細管色譜柱與原有的GDX固定相填充柱相比，拓展了 GDX系列固定相的應用范圍，所需固定相的消耗量比填充柱少很多，而且具有毛細管色譜柱彈性好、柱容量大、內表面積大、表面惰性、柱效高、使用壽命長等優(yōu)點，有利于進行高效快速分析。
[0017]2、本發(fā)明選用彈性石英毛細管管柱內壁淋洗的方法，提高原位種子溶脹反應時鍵和反應的有效性。
[0018]3、本發(fā)明采用兩步動態(tài)涂潰法制備毛細管色譜柱，第一步涂敷含多孔聚合物納米微球的種子溶脹懸浮液，第二步涂潰聚合反應的單體及交聯(lián)劑懸浮液，使懸浮液聚合反應生成的多孔聚合物微球可以均勻的分布在彈性石英毛細管柱的內壁。
[0019]4、本發(fā)明提供的⑶X系列固定相的開孔毛細管(PLOT)氣相色譜柱，固定相是二乙烯基苯和苯乙烯等聚合物形成的交聯(lián)聚合物多孔微球，能在彈性石英毛細管柱內壁形成均勻的氣相色譜柱固定相薄膜，涂層完的毛細管柱仍為中空開孔結構，此彈性中空毛細管氣相色譜柱的多孔聚合物固定相薄膜的顆粒不易脫落、柱流失低、性能穩(wěn)定。
[0020]5、本發(fā)明提供的GDX多孔聚合物系列中空毛細管氣相色譜柱可用于氣體、醛、醚、酯、酸類分析，彌補了氣相填充色譜柱于對難分離組分以及峰形拖尾組分的分離效果，尤其是抗水性好，可用于含微量水的樣品分析，而且分析周期極大縮短。GDX多孔聚合物固定相為交聯(lián)高分子化合物，熱穩(wěn)定性好，在高溫范圍內沒有柱流失，耐腐蝕性高。本發(fā)明提供的毛細管色譜柱其多孔聚合物固定相種類可調范圍廣，更是極大滿足了不同種類的分析應用需求，提高了分離方法的重現(xiàn)性和色譜柱的使用壽命。
[0021]6、本發(fā)明所得中空毛細管氣相色譜柱經(jīng)分離性能測試，從圖1可以看出液化氣樣品經(jīng)色譜柱進行分離，其組分中的Cf C5組分可以完全分開，并且液化氣樣品中的二甲醚和甲醇組分的分離較好，峰形狀良好不拖尾，整個分析時間用時二十分鐘，可以用于液化氣中二甲醚的檢測和定量分析。圖2含水低碳混合酸樣品在此色譜柱上分離的分析結果顯示，乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸按分子量大小順序依次出峰，而且各組分都能夠完全分離峰形不拖尾。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面結合附圖對發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0023]圖1為液化氣中二甲醚、甲醇檢測分析氣相色譜圖(PLOT⑶X-102色譜柱，50mX0.32mmX20um 柱溫:80°C (IOmin) to 220 (IOmin) at 10°C /min 檢測器:FID，23(TC汽化溫度:230°C)。
[0024]圖2為含水低碳有機酸分析氣相色譜圖(PLOT⑶X-102色譜柱，30mX0.32mmX20um 柱溫:230°C (3min) to 260°C (IOmin) at 10°C/min檢測器:FID,240°C汽化溫度:230°C，圖中色譜峰依次為:乙醇、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸)。
[0025]圖3為本發(fā)明彈性石英毛細管高壓涂敷裝置的結構示意圖。
[0026]圖中:I一壓力儲液罐 2—高壓氣體入口 3—高壓氣體出口 4一儲液罐口螺帽5—毛細管柱連接螺帽。
【具體實施方式】
[0027]實施例1 GDX多孔聚合物系列中空毛細管氣相色譜柱的制備方法，包括以下步驟: ⑴先用I mol/L HF淋洗彈性石英毛細管柱內壁，再用清水淋洗所述彈性石英毛細管柱內壁3次，最后將淋洗過的彈性石英毛細管柱安裝在色譜儀器上，通氮氣吹掃，并加熱至200°C，保持6h，即得預處理的彈性石英毛細管柱。
[0028]其中:彈性石英毛細管的內徑為0.32mm，長度為15米。
[0029]⑵配制聚合物微球種子懸浮液:將GDX聚合物納米微球分散在分散劑中，在溫度為20°C、功率為100W的條件下超聲攪拌分散60min，即得質量濃度為1.0%的聚合物微球種子懸浮液。
[0030]其中:
GDX聚合物納米微球是指直徑小于3um的GDX聚合物氣相色譜固定相填料。
[0031]分散劑是指體積濃度為2%的羥丙基纖維素的乙醇溶液。
[0032]⑶在預處理的彈性石英毛細管柱的兩端分別接與其內徑相同的長度為2米的未涂層的彈性石英毛細管作為緩沖柱，然后利用彈性石英毛細管高壓涂敷裝置在0.4MPa壓力下用氮氣將聚合物微球種子懸浮液壓入預處理的彈性石英毛細管柱中，使其涂敷層的厚度為0.1um,即得內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱。
[0033]其中:彈性石英毛細管高壓涂敷裝置包括壓力儲液罐I (參見圖3)。壓力儲液罐I的一側設有高壓氣體入口 2，其頂部設有高壓氣體出口 3 ;高壓氣體入口 2與高壓氣瓶出口相連；高壓氣體出口 3依次通過儲液罐口螺帽4、毛細管柱連接螺帽5插有毛細管柱，該毛細管柱的末端伸入壓力儲液罐I內。
[0034]⑷配制聚合反應單體懸浮液:將IOmL質量比為Ig:lg的液態(tài)的二乙烯基苯與苯乙烯聚合反應單體混合物，溶解在致孔劑的溶液中，配制成質量濃度為0.1%的懸浮液，在溫度為20°C、功率為100W的條件下超聲分散lOmin，即得聚合反應單體懸浮液。
[0035]其中:致孔劑是指正庚烷。
[0036](5)將聚合反應單體懸浮液與交聯(lián)劑按I g:0.5 g的比例混合均勻，即得穩(wěn)定的懸浮液。
[0037]其中:交聯(lián)劑是指體積濃度為0.5%的乙二醇丙烯酸酯。
[0038](6)利用彈性石英毛細管高壓涂敷裝置，將穩(wěn)定的懸浮液用氮氣在0.4MPa高壓下壓入內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱內，再以2.5m/s穩(wěn)定的涂敷速度將液栓壓出內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱，將內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱的出口端封死，該內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱靜置在60°C的水浴中24h以便涂層沉積在內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱的內壁；繼續(xù)通0.4MPa的氮氣吹出分散劑、致孔劑和交聯(lián)劑，然后將濕的涂層用干燥氮氣在0.1MPa下慢慢吹干，使涂覆后的彈性石英毛細管柱內壁上生成白色的聚合物涂層，即得中空毛細管色譜柱。
[0039](7)將中空毛細管色譜柱接入氣相色譜儀器中，在60°C保持60min后，以5°C /min的速率升溫至160°C進行色譜柱老化處理，20小時后老化完成，即可進行色譜柱測試評價。
[0040]實施例2 GDX多孔聚合物系列中空毛細管氣相色譜柱的制備方法，包括以下步驟:
⑴先用3 mol/L HF淋洗彈性石英毛細管柱內壁，再用清水淋洗所述彈性石英毛細管柱內壁4次，最后將淋洗過的彈性石英毛細管柱安裝在色譜儀器上，通氮氣吹掃，并加熱至300°C，保持4h，即得預處理的彈性石英毛細管柱。[0041]其中:彈性石英毛細管的內徑為0.53_，長度為60米。
[0042]⑵配制聚合物微球種子懸浮液:將GDX聚合物納米微球分散在分散劑中，在溫度為25°C、功率為150W的條件下超聲攪拌分散30min，即得質量濃度為5%的聚合物微球種子懸浮液。
[0043]其中:
GDX聚合物納米微球同實施例1。
[0044]分散劑是指體積濃度為5%的聚丙烯酸的乙醇溶液。
[0045]⑶在預處理的彈性石英毛細管柱的兩端分別接與其內徑相同的長度為5米的未涂層的彈性石英毛細管作為緩沖柱，然后利用彈性石英毛細管高壓涂敷裝置在0.4MPa壓力下用氮氣將聚合物微球種子懸浮液壓入預處理的彈性石英毛細管柱中，使其涂敷層的厚度為5um，即得內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱。
[0046]其中:彈性石英毛細管高壓涂敷裝置同實施例1。
[0047]⑷配制聚合反應單體懸浮液:將30mL質量比為Ig:lg的液態(tài)的二乙烯基苯與苯乙烯聚合反應單體混合物，溶解在致孔劑的溶液中，配制成質量濃度為15%的懸浮液，在溫度為25°C、功率為150W的條件下超聲分散60min，即得聚合反應單體懸浮液。
[0048]其中:致孔劑是指二氯甲烷。
[0049](5)將聚合反應單體懸浮液與交聯(lián)劑按I g:2 g的比例混合均勻，即得穩(wěn)定的懸浮液。
[0050]其中:交聯(lián)劑是指體積濃度為1.0%的乙二醇甲基丙烯酸酯。
[0051](6)利用彈性石英毛細管高壓涂敷裝置，將穩(wěn)定的懸浮液用氮氣在0.4MPa高壓下壓入內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱內，再以2.5m/s穩(wěn)定的涂敷速度將液栓壓出內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱，將內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱的出口端封死，該內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱靜置在90°C的水浴中12h以便涂層沉積在內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱的內壁；繼續(xù)通0.4MPa的氮氣吹出分散劑、致孔劑和交聯(lián)劑，然后將濕的涂層用干燥氮氣在0.1MPa下慢慢吹干，使涂覆后的彈性石英毛細管柱內壁上生成白色的聚合物涂層，即得中空毛細管色譜柱。
[0052](7)將中空毛細管色譜柱接入氣相色譜儀器中，在90°C保持30min后，以10°C /min的速率升溫至250°C進行色譜柱老化處理，5小時后老化完成，即可進行色譜柱測試評價。
[0053]實施例3 GDX多孔聚合物系列中空毛細管氣相色譜柱的制備方法，包括以下步驟:
⑴先用2 mol/L HF淋洗彈性石英毛細管柱內壁，再用清水淋洗所述彈性石英毛細管柱內壁3次，最后將淋洗過的彈性石英毛細管柱安裝在色譜儀器上，通氮氣吹掃，并加熱至250°C，保持5h，即得預處理的彈性石英毛細管柱。
[0054]其中:彈性石英毛細管的內徑為0.40mm，長度為35米。
[0055]⑵配制聚合物微球種子懸浮液:將GDX聚合物納米微球分散在分散劑中，在溫度為22°C、功率為125W的條件下超聲攪拌分散45min，即得質量濃度為3%的聚合物微球種子懸浮液。
[0056]其中:
GDX聚合物納米微球同實施例1。[0057]分散劑是指體積濃度為3.5%的聚乙二醇的乙醇溶液。
[0058]⑶在預處理的彈性石英毛細管柱的兩端分別接與其內徑相同的長度為3米的未涂層的彈性石英毛細管作為緩沖柱，然后利用彈性石英毛細管高壓涂敷裝置在0.4MPa壓力下用氮氣將聚合物微球種子懸浮液壓入預處理的彈性石英毛細管柱中，使其涂敷層的厚度為2.5um,即得內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱。
[0059]其中:彈性石英毛細管高壓涂敷裝置同實施例1。
[0060]⑷配制聚合反應單體懸浮液:將20mL質量比為Ig:lg的液態(tài)的二乙烯基苯與苯乙烯聚合反應單體混合物，溶解在致孔劑的溶液中，配制成質量濃度為8%的懸浮液，在溫度為22°C、功率為125W的條件下超聲分散35min，即得聚合反應單體懸浮液。
[0061]其中:致孔劑是指甲苯。
[0062](5)將聚合反應單體懸浮液與交聯(lián)劑按I g:1.5 g的比例混合均勻，即得穩(wěn)定的懸浮液。
[0063]其中:交聯(lián)劑是指體積濃度為0.8%的乙二醇丙烯酸酯。
[0064](6)利用彈性石英毛細管高壓涂敷裝置，將穩(wěn)定的懸浮液用氮氣在0.4MPa高壓下壓入內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱內，再以2.5m/s穩(wěn)定的涂敷速度將液栓壓出內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱，將內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱的出口端封死，該內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱靜置在75°C的水浴中18h以便涂層沉積在內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱的內壁；繼續(xù)通0.4MPa的氮氣吹出分散劑、致孔劑和交聯(lián)劑，然后將濕的涂層用干燥氮氣在0.1MPa下慢慢吹干，使涂覆后的彈性石英毛細管柱內壁上生成白色的聚合物涂層，即得中空毛細管色譜柱。
[0065]⑴將中空毛細管色譜柱接入氣相色譜儀器中，在75°C保持45min后，以8°C /min的速率升溫至200°C進行色譜柱老化處理，12小時后老化完成，即可進行色譜柱測試評價。
[0066]實施例4 ⑶X多孔聚合物系列中空毛細管氣相色譜柱的制備方法，包括以下步驟:
⑴先用1.5 mol/L HF淋洗彈性石英毛細管柱內壁，再用清水淋洗所述彈性石英毛細管柱內壁4次，最后將淋洗過的彈性石英毛細管柱安裝在色譜儀器上，通氮氣吹掃，并加熱至225°C，保持4.5h，即得預處理的彈性石英毛細管柱。
[0067]其中:彈性石英毛細管的內徑為0.35mm，長度為25米。
[0068]⑵配制聚合物微球種子懸浮液:將GDX聚合物納米微球分散在分散劑中，在溫度為21°C、功率為IlOW的條件下超聲攪拌分散40min，即得質量濃度為2%的聚合物微球種子懸浮液。
[0069]其中:
GDX聚合物納米微球同實施例1。
[0070]分散劑是指體積濃度為2.5%的聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液。
[0071]⑶在預處理的彈性石英毛細管柱的兩端分別接與其內徑相同的長度為4米的未涂層的彈性石英毛細管作為緩沖柱，然后利用彈性石英毛細管高壓涂敷裝置在0.4MPa壓力下用氮氣將聚合物微球種子懸浮液壓入預處理的彈性石英毛細管柱中，使其涂敷層的厚度為lum，即得內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱。
[0072]其中:彈性石英毛細管高壓涂敷裝置同實施例1。[0073]⑷配制聚合反應單體懸浮液:將15mL質量比為Ig:lg的液態(tài)的二乙烯基苯與苯乙烯聚合反應單體混合物，溶解在致孔劑的溶液中，配制成質量濃度為5%的懸浮液，在溫度為21°C、功率為IlOW的條件下超聲分散25min，即得聚合反應單體懸浮液。
[0074]其中:致孔劑是指正己烷。
[0075](5)將聚合反應單體懸浮液與交聯(lián)劑按I g:1 g的比例混合均勻，即得穩(wěn)定的懸浮液。
[0076]其中:交聯(lián)劑是指體積濃度為0.6%的乙二醇甲基丙烯酸酯。
[0077](6)利用彈性石英毛細管高壓涂敷裝置，將穩(wěn)定的懸浮液用氮氣在0.4MPa高壓下壓入內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱內，再以2.5m/s穩(wěn)定的涂敷速度將液栓壓出內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱，將內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱的出口端封死，該內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱靜置在65°C的水浴中20h以便涂層沉積在內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱的內壁；繼續(xù)通0.4MPa的氮氣吹出分散劑、致孔劑和交聯(lián)劑，然后將濕的涂層用干燥氮氣在0.1MPa下慢慢吹干，使涂覆后的彈性石英毛細管柱內壁上生成白色的聚合物涂層，即得中空毛細管色譜柱。
[0078](7)將中空毛細管色譜柱接入氣相色譜儀器中，在65°C保持55min后，以6°C /min的速率升溫至180°C進行色譜柱老化處理，15小時后老化完成，即可進行色譜柱測試評價。
[0079]實施例5 ⑶X多孔聚合物系列中空毛細管氣相色譜柱的制備方法，包括以下步驟:
⑴先用2.5 mol/L HF淋洗彈性石英毛細管柱內壁，再用清水淋洗所述彈性石英毛細管柱內壁3次，最后將淋洗過的彈性石英毛細管柱安裝在色譜儀器上，通氮氣吹掃，并加熱至275°C，保持5.5h，即得預處理的彈性石英毛細管柱。
[0080]其中:彈性石英毛細管的內徑為0.45mm，長度為45米。
[0081]⑵配制聚合物微球種子懸浮液:將GDX聚合物納米微球分散在分散劑中，在溫度為24°C、功率為135W的條件下超聲攪拌分散55min，即得質量濃度為4%的聚合物微球種子懸浮液。
[0082]其中:
GDX聚合物納米微球同實施例1。
[0083]分散劑是指體積濃度為4%的羥丙基纖維素的乙醇溶液。
[0084]⑶在預處理的彈性石英毛細管柱的兩端分別接與其內徑相同的長度為2.5米的未涂層的彈性石英毛細管作為緩沖柱，然后利用彈性石英毛細管高壓涂敷裝置在0.4MPa壓力下用氮氣將聚合物微球種子懸浮液壓入預處理的彈性石英毛細管柱中，使其涂敷層的厚度為3um，即得內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱。
[0085]其中:彈性石英毛細管高壓涂敷裝置同實施例1。
[0086]⑷配制聚合反應單體懸浮液:將25mL質量比為Ig:lg的液態(tài)的二乙烯基苯與苯乙烯聚合反應單體混合物，溶解在致孔劑的溶液中，配制成質量濃度為10%的懸浮液，在溫度為24°C、功率為135W的條件下超聲分散45min，即得聚合反應單體懸浮液。
[0087]其中:致孔劑是指環(huán)己烷。
[0088](5)將聚合反應單體懸浮液與交聯(lián)劑按I g:1.8 g的比例混合均勻，即得穩(wěn)定的懸浮液。[0089]其中:交聯(lián)劑是指體積濃度為0.9%的乙二醇丙烯酸酯。
[0090](6)利用彈性石英毛細管高壓涂敷裝置，將穩(wěn)定的懸浮液用氮氣在0.4MPa高壓下壓入內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱內，再以2.5m/s穩(wěn)定的涂敷速度將液栓壓出內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱，將內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱的出口端封死，該內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱靜置在85°C的水浴中14h以便涂層沉積在內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱的內壁；繼續(xù)通0.4MPa的氮氣吹出分散劑、致孔劑和交聯(lián)劑，然后將濕的涂層用干燥氮氣在0.1MPa下慢慢吹干，使涂覆后的彈性石英毛細管柱內壁上生成白色的聚合物涂層，即得中空毛細管色譜柱。
[0091](7)將中空毛細管色譜柱接入氣相色譜儀器中，在85°C保持40min后，以9°C /min的速率升溫至220°C進行色譜柱老化處理，18小時后老化完成，即可進行色譜柱測試評價。
[0092]實施例6 ⑶X多孔聚合物系列中空毛細管氣相色譜柱的制備方法，包括以下步驟:
⑴先用3 mol/L HF淋洗彈性石英毛細管柱內壁，再用清水淋洗所述彈性石英毛細管柱內壁4次，最后將淋洗過的彈性石英毛細管柱安裝在色譜儀器上，通氮氣吹掃，并加熱至200°C，保持6h，即得預處理的彈性石英毛細管柱。
[0093]其中:彈性石英毛細管的內徑為0.50mm，長度為55米。
[0094]⑵配制聚合物微球種子懸浮液:將GDX聚合物納米微球分散在分散劑中，在溫度為20°C、功率為100W的條件下超聲攪拌分散60min，即得質量濃度為2.5%的聚合物微球種子懸浮液。
[0095]其中:
GDX聚合物納米微球同實施例1。
[0096]分散劑是指體積濃度為4.5%的聚丙烯酸的乙醇溶液。
[0097]⑶在預處理的彈性石英毛細管柱的兩端分別接與其內徑相同的長度為3.5米的未涂層的彈性石英毛細管作為緩沖柱，然后利用彈性石英毛細管高壓涂敷裝置在0.4MPa壓力下用氮氣將聚合物微球種子懸浮液壓入預處理的彈性石英毛細管柱中，使其涂敷層的厚度為4um，即得內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱。
[0098]其中:彈性石英毛細管高壓涂敷裝置同實施例1。
[0099]⑷配制聚合反應單體懸浮液:將IOmL質量比為Ig:lg的液態(tài)的二乙烯基苯與苯乙烯聚合反應單體混合物，溶解在致孔劑的溶液中，配制成質量濃度為12%的懸浮液，在溫度為20°C、功率為100W的條件下超聲分散60min，即得聚合反應單體懸浮液。
[0100]其中:致孔劑是指聚苯乙烯。
[0101](5)將聚合反應單體懸浮液與交聯(lián)劑按I g:2 g的比例混合均勻，即得穩(wěn)定的懸浮液。
[0102]其中:交聯(lián)劑是指體積濃度為0.5%的乙二醇甲基丙烯酸酯。
[0103](6)利用彈性石英毛細管高壓涂敷裝置，將穩(wěn)定的懸浮液用氮氣在0.4MPa高壓下壓入內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱內，再以2.5m/s穩(wěn)定的涂敷速度將液栓壓出內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱，將內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱的出口端封死，該內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱靜置在60°C的水浴中24h以便涂層沉積在內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱的內壁；繼續(xù)通0.4MPa的氮氣吹出分散劑、致孔劑和交聯(lián)劑，然后將濕的涂層用干燥氮氣在0.1MPa下慢慢吹干，使涂覆后的彈性石英毛細管柱內壁上生成白色的聚合物涂層，即得中空毛細管色譜柱。
[0104](7)將中空毛細管色譜柱接入氣相色譜儀器中，在60°C保持60min后，以10°C /min的速率升溫至250°C進行色譜柱老化處理，5小時后老化完成，即可進行色譜柱測試評價。
【權利要求】
1.GDX多孔聚合物系列中空毛細管氣相色譜柱的制備方法，包括以下步驟: ⑴先用廣3 mol/L HF淋洗彈性石英毛細管柱內壁，再用清水淋洗所述彈性石英毛細管柱內壁3~4次，最后將淋洗過的所述彈性石英毛細管柱安裝在色譜儀器上，通氮氣吹掃，并加熱至20(T300°C，保持4~6h，即得預處理的彈性石英毛細管柱； ⑵配制聚合物微球種子懸浮液:將GDX聚合物納米微球分散在分散劑中，超聲攪拌分散3(T60min，即得質量濃度為1.0%~5.0%的聚合物微球種子懸浮液； ⑶在所述預處理的彈性石英毛細管柱的兩端分別接與其內徑相同的長度為2飛米的未涂層的彈性石英毛細管作為緩沖柱，然后利用彈性石英毛細管高壓涂敷裝置在0.4MPa壓力下用氮氣將所述聚合物微球種子懸浮液壓入所述預處理的彈性石英毛細管柱中，使其涂敷層的厚度為0.1-5um,即得內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱； ⑷配制聚合反應單體懸浮液:將l(T30mL質量比為Ig:lg的液態(tài)的二乙烯基苯與苯乙烯聚合反應單體混合物，溶解在致孔劑的溶液中，配制成質量濃度為0.1-15%的懸浮液，超聲分散l(T60min，即得聚合反應單體懸浮液； (5)將所述聚合反應單體懸浮液與交聯(lián)劑按1g:0.5^2 g的比例混合均勻，即得穩(wěn)定的懸浮液； (6)利用所述彈性石英毛細管高壓涂敷裝置，將所述穩(wěn)定的懸浮液用氮氣在0.4MPa高壓下壓入所述內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱內，再以2.5m/s穩(wěn)定的涂敷速度將液栓壓出所述內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱，將所述內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱的出口端封死，該內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱靜置在6(T90°C的水浴中1 2~24h以便涂層沉積在所述內壁涂有聚合物種子的彈性石英毛細管柱的內壁；繼續(xù)通0.4MPa的氮氣吹出分散劑、致孔劑和交聯(lián)劑，然后將濕的涂層用干燥氮氣在0.1MPa下慢慢吹干，使涂覆后的彈性石英毛細管柱內壁上生成白色的聚合物涂層，即得中空毛細管色譜柱； ⑴將所述中空毛細管色譜柱接入氣相色譜儀器中，在6(T90°C保持3(T60min后，以5^10°C /min的速率升溫至16(T250°C進行色譜柱老化處理，5~20小時后老化完成，即可進行色譜柱測試評價。
2.如權利要求1所述的GDX多孔聚合物系列中空毛細管氣相色譜柱的制備方法，其特征在于:所述步驟⑴中彈性石英毛細管的內徑為0.32、.53_，長度為15飛O米。
3.如權利要求1所述的GDX多孔聚合物系列中空毛細管氣相色譜柱的制備方法，其特征在于:所述步驟⑵中GDX聚合物納米微球是指直徑小于3um的GDX聚合物氣相色譜固定相填料。
4.如權利要求1所述的GDX多孔聚合物系列中空毛細管氣相色譜柱的制備方法，其特征在于:所述步驟⑵中分散劑是指體積濃度為2~5%的羥丙基纖維素、聚丙烯酸、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的任意一種乙醇溶液。
5.如權利要求1所述的GDX多孔聚合物系列中空毛細管氣相色譜柱的制備方法，其特征在于:所述步驟⑵或所述步驟⑷中超聲分散的條件是指溫度為2(T25°C，功率為100~150W。
6.如權利要求1所述的GDX多孔聚合物系列中空毛細管氣相色譜柱的制備方法，其特征在于:所述步驟⑶中彈性石英毛細管高壓涂敷裝置包括壓力儲液罐(I);所述壓力儲液罐(O的一側設有高壓氣體入口(2)，其頂部設有高壓氣體出口(3);所述高壓氣體入口(2)與高壓氣瓶出口相連；所述高壓氣體出口(3)依次通過儲液罐口螺帽(4)、毛細管柱連接螺帽(5)插有毛細管柱，該毛細管柱的末端伸入所述壓力儲液罐(I)內。
7.如權利要求1所述的GDX多孔聚合物系列中空毛細管氣相色譜柱的制備方法，其特征在于:所述步驟⑷中的致孔劑是指正庚烷、二氯甲烷、甲苯、正己烷、環(huán)己烷、聚苯乙烯中的一種。
8.如權利要求1所述的GDX多孔聚合物系列中空毛細管氣相色譜柱的制備方法，其特征在于:所述步 驟(5)中交聯(lián)劑是指體積濃度為0.5^1.0%的乙二醇丙烯酸酯或乙二醇甲基丙烯酸酯。
【文檔編號】B01J20/30GK104001487SQ201410259053
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權日:2014年6月12日
【發(fā)明者】雷曉強, 馬金嬋, 景海生 申請人:雷曉強