[发明专利]液态金属微球作为致孔剂在制备固相萃取柱中的应用

说明书

本发明公开了液态金属微球作为致孔剂在制备固相萃取柱中的应用。本方法制备得到的可控孔径和孔隙率的固相萃取吸附分离高分子材料具有以下优点：1.制备得到的吸附分离高分子材料可根据目标化合物的特性，任意调控聚合物的孔径大小和孔隙率，使其拥有与吸附分离对象分子尺寸相匹配的吸附孔穴和扩散通道。2.聚合物内部孔穴结构均匀，重现性好。具有较高的柱效和可进行快速吸附分离的特性。3.以纳米和微米直径的液态金属液滴替代了常规有毒高污染的有机溶剂致孔剂，达到了绿色重复利用。

技术领域

本发明涉及聚合物固相萃取柱的制备和应用，具体涉及液态金属微球作为致孔剂在制备固相萃取柱中的应用。

背景技术

近年来，液态金属己成为现代材料加工的研究热点，可被用作传感材料、塑料和催化剂等。尤其是镓和镓-铟液态合金，它们的熔点均为29.8℃，是可变形的、可塑形的、可注射的金属。液态金属的性能与结构特征之间有强烈的相关性，因此，控制其颗粒大小、形状和结构就非常必要。

通过热处理、电子束辐照或加压等方式，可诱导预成型的液态金属纳米颗粒融合和转化成不同的形状，如线形、三角形或海绵状。超声波是弹性介质中的一种机械波。功率超声作为一种能量形式，可影响或改变介质的性质。在其传播过程中，对介质的作用主要有温度作用、机械搅拌作用及空化作用三方面。超声空化所引发的物理效应、机械效应、热效应、生物效应、化学效应等在工业上具有广阔的应用潜力。利用超声波在细化和均勾化组织、消除比重偏析以及改善金属液陶瓷间润湿性等方面的显著作用。

现有技术中制备吸附分离分析的高分子多孔材料过程中多采用有毒高污染的有机溶剂，在聚合过程中，受到聚合条件的影响和制约，有机溶剂致孔剂与功能单体和交联剂形成的聚合物发生相分离，从而得到的高分子材料孔径呈现多样性不可控的显著性差异孔道分布的现状。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了液态金属微球作为致孔剂在制备固相萃取柱中的应用。

本发明的技术方案是：液态金属微球作为致孔剂在制备固相萃取柱中的应用。

本发明的进一步改进包括：

所述的液态金属是镓或镓-铟液态合金。

所述的固相萃取柱的制备方法如下：制备液态金属微球，以甲基丙烯酸酯类为功能单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，其摩尔比为1:4～1:6；加入占功能单体和交联剂总体积30％～60％的液态金属微球，及加入占功能单体质量1％～3％的光引发剂1800制备聚丙烯酸酯类固相萃取吸附填料；将所得到的高分子聚合物材料取出，在玛瑙研钵中研磨破碎；过泰勒筛分级，取粒径在30μm～70μm的颗粒聚合物备用；将筛分分级后的颗粒聚合物去除液态金属液滴即得到可控孔径和孔隙率的吸附分离高分子多孔材料；将制备得到的可控孔径和孔隙率的吸附分离高分子多孔材料装填于空管固相萃取管内即得丙烯酸酯类固相萃取柱。聚合反应前先向混合溶液中通入氮气15分钟，以去除预聚合溶液中的溶解氧；再将混合溶液注入毛细管后在60℃的热水浴中放置12h，发生自由基原位聚合反应。

所述的甲基丙烯酸酯类为功能单体是2-甲基丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯和/或甲基丙烯酸羟乙酯。