共轭微孔聚合物包覆二氧化硅色谱固定相制备及分离性能研究

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共轭微孔聚合物(CMPs)是一种新型的三维网状非晶多孔有机材料,具有优异的多孔性能、高比表面积、结构可调谐性以及优异的化学及热力学稳定性等特性,在分离分析领域具有良好的应用潜力,是制备新型色谱固定相的潜在功能化材料。本论文首次制备了CMPs@SiO2色谱固定相材料及后修饰得到的MSA-CMPs@SiO2色谱固定相材料,并对其分离性能及应用前景进行了初步探索。全文共分四章:第一章:共分为三个部分,第一部分对CMPs材料及其复合材料的设计合成进行了总结;第二部分对CMPs材料及其复合材料的应用进行了总结;第三部分对本论文的出发点及创新点进行了概括。第二章:通过Sonogashira-Hagihara偶联反应,以1,4-二碘苯和1,3,5-三乙炔基苯作为功能单体,在二氧化硅表面原位聚合制备得到了CMPs@SiO2色谱固定相材料。为了证明CMPs@SiO2色谱固定相材料的成功合成,通过多种技术手段包括傅里叶变换红外光谱仪、比表面积及孔隙度分析仪、元素分析仪、接触角检测仪、扫描电子显微镜以及热重量分析仪进行了验证。此外,还证明了CMPs@SiO2色谱固定相材料具有超疏水性且热力学稳定性能良好。通过硫醇-炔点击反应对CMPs材料表面的炔基基团进行后修饰,可拓宽CMPs固定相材料的应用多样性。本章以硫代苹果酸(MSA)作为功能单体对CMPs@SiO2色谱固定相材料进行后修饰改性,得到了MSA-CMPs@SiO2色谱固定相材料,并通过红外光谱仪、热重量分析仪、接触角测试仪对所合成的MSA-CMPs@SiO2固定相材料进行了相关表征,结果显示上述固定相材料改性成功且具有亲水性。第三章:首先对所填充的CMPs@SiO2色谱柱的保留机制进行了考察,结果证明对于疏水性化合物以及亲水性化合物,CMPs@SiO2色谱柱均呈现典型的反相色谱保留机制。随后使用疏水性多环芳烃类化合物、烷基苯类化合物、苯胺类化合物、苯酚类化合物、单取代苯衍生物以及亲水性酰胺类化合物对CMPs@SiO2色谱柱的分离特性进行了考察,并将得到的分析结果与商品化的C18色谱柱进行对比,结果表明CMPs@SiO2色谱柱能够实现样品的快速分离分析,具有良好的分离选择性。此外,CMPs@SiO2色谱柱可用于易于水解的硅烷化试剂的质量监测以及食用油品质鉴定,显示了良好的应用潜能。本章进一步对后修饰得到的填充MSA-CMPs@SiO2色谱柱的保留机制进行了考察,被分析物包括亲水性酰胺类物质以及疏水性的烷基苯类物质,结果显示上述色谱柱呈现反相和亲水双重色谱保留机制,并可对多种不同极性物质进行快速分离分析。第四章,对本论文所探究的内容及相关成果进行总结。
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