[发明专利]一种多孔聚合物涂层毛细管色谱柱及其制备和应用方法

说明书

本发明提供一种多孔聚合物涂层毛细管色谱柱，包括色谱柱管和涂渍于所述色谱柱管内壁的多孔聚合物涂层，多孔聚合物涂层是以煤油作为致孔剂参与聚合物单体的聚合反应形成的交联多孔聚合物微球。本发明还提供一种多孔聚合物涂层毛细管色谱柱的制备方法，以纯煤油作为致孔剂参与聚合物单体的聚合反应在色谱柱内壁生成多孔聚合物微球。本发明还提供一种多孔聚合物涂层毛细管色谱柱由本发明中的制备方法制备完成。现有技术中毛细管色谱柱在用于低碳烃C1‑C4的分离分析时，存在生产成本高和分离效果差的技术问题，发明人的发现，使用煤油作为致孔剂生成的多孔聚合物可以有效分离C1‑C4的低碳烃，所得色谱图分离度高，峰形标准前沿和拖尾较小。

技术领域

本发明涉及分析化学领域，尤其涉及多孔聚合物涂层毛细管色谱柱及其制备方法。

背景技术

多孔聚合物气相色谱固定相以苯乙烯-二乙烯基苯悬浮共聚所得的交联高分子经热处理后形成具有多孔结构的高分子小球，目前我国对于多孔聚合物气相色谱固定相的改性和应用研究仅限于气相填充柱。随着色谱技术的发展，毛细管气相色谱柱的固定相膜均匀、柱效率高、容易涂渍制备的特点，使其正在逐渐取代填充柱的使用，国外部分分析仪器厂家已经停止了填充柱的生产。

气-固吸附毛细管色谱柱的固定相采用一些具有特殊分离特性的吸附材料替代高分子固定液，具有良好的选择性和较高的分离度，同时又具有毛细管色谱快速、高效的优点，是解决难分离组分的重要柱型。目前气-固吸附毛细管色谱柱的固定相多采用无机吸附材料，对多孔聚合物毛细管色谱柱的固定相的研究较少。因此多孔聚合物毛细管色谱柱的品种有限，存在对特定组分分离不理想，色谱峰拖尾严重的缺点，不能很好满足现实中的实验分析需要。

多孔聚合物的孔结构对其化学及物理性质有很大影响，同时又与其最终的色谱特征有着密切关系。致孔剂对高聚物小球的形成过程产生重要作用，高聚物毛细管柱成功制备的关键在于合成时致孔剂的选择。煤油是碳原子数C11-C17的高沸点烃类混合物，主要成分是饱和烃类，煤油纯品为无色透明液体，不溶于水，易溶于醇和其他有机溶剂。在多次实验后我们发现煤油作为致孔剂在用于制作多孔聚合物，并用这种多孔聚合物进行色谱分析时可以得到良好的效果，并且相较于其他致孔剂，煤油的价格低廉，毒性相对较低，是一种优秀的混合致孔剂。

中国专利CN104001487A公开了一种GDX多孔聚合物系列中空毛细管气相色谱柱的制备方法。该专利使用苯乙烯及二乙烯基苯作为聚合物单体配置成悬浮液，使悬浮液在色谱柱管内发生原位聚合反应，再经热处理生产出一种内壁具有多孔结构的高分子小球的毛细管色谱柱。该方法中的多孔结构的高分子小球为特定分子量及孔径结构苯乙烯-二乙烯基苯聚合物，可用于气体、醛、醚、酯、酸类分析，但其本身的孔结构决定了该专利中的色谱柱并不适用于低碳烃C1-C4的分析，即不适用于含一个碳原子的烃类物质到含四个碳原子的烃类物质的分析，分离效果差，很多异构体未分离。由于C1-C4烃类物质异构体多，性质接近，目前除了氧化铝气相色谱柱还没有其他任何色谱柱能够对C4以下所有异构体进行完全分离，普通的GDX多孔聚合物系列中空毛细管气相色谱柱抗水性好对于分析含水醇类物质的性能优异，因此主要用于含水样品，但是该型色谱柱对于C4以下烃类物质分离效果差，同时制作多孔聚合物的致孔剂原料价格较高，生产成本大。本发明专利能够弥补GDX多孔聚合物系列中空毛细管气相色谱柱在这一方面的缺陷，很好的分离低碳烃类物质，同时降低生产成本。

发明内容

为解决现有技术生产成本高和在用于低碳烃C1-C4的分离分析时，分离效果差，色谱峰拖尾严重、异构体难以分离等的技术问题，发明人发现，使用煤油作为致孔剂生成的多孔聚合物可以有效分离低碳烃C1-C4的分析，所得色谱图分离度高，峰形标准前沿和拖尾较小，煤油致孔剂可以参与多种聚合物单体的聚合反应，对不同聚合物涂层用于含低碳烃的混合物样品的检测时都可起到良好效果。此外，煤油价格较低，使用煤油作为致孔剂可以降低生产成本。基于上述发现，从而完成了本发明。

因此，本发明提供一种多孔聚合物涂层毛细管色谱柱。