專利名稱：氯丙基官能團化的中孔材料作為固定相分離醇水的方法
技術領域：
本發明屬于一種分離醇水的方法，具體地說涉及一種將氯丙基官能團化的MCM-41中孔材料用作氣固色譜固定相用于醇/水體系的分離方法。
背景技術：
氣固色譜使用吸附劑作為固定相，對組分的分離基礎是吸附劑對各種組分物質有不同的吸附能力。雖然吸附劑種類很多，但用于氣固色譜的固定相的吸附劑限于石墨化碳黑、硅膠、分子篩和氧化鋁少數幾種。其中多孔硅膠固定相在色譜固定相的應用中占80％左右。這是因為(1)多孔的硅膠有良好的機械強度；(2)孔結構和比表面積容易控制；(3)比較好的化學穩定性和熱穩定性；(4)表面化學反應專一；(5)表面有豐富的硅羥基可以進行化學鍵合。通常用作色譜填料的多孔硅膠，其比表面積一般小于500m2/g；而有序介孔硅膠材料的比表面可達1600m2/g，孔徑分布窄、孔形狀和尺寸均一而便于傳質，可望成為具備良好分離能力的新一代色譜填料。例如，Grün等(J.Chromatogr.A，1996，7401～9)考察了MCM-41介孔材料的正相色譜固定相行為，其在分離胺類堿性化合物和酚類酸性化合物顯示了良好的分離能力。Boissière等(Adv.Funct.Mater.，2001，2129～135)對比了MSU與市售硅膠填料在分離苯、萘、聯苯及菲混合物時的色譜行為，發現在相同的流動相條件下，分析物在前者填料上保留時間是后者的3倍，且得到較好的分離。當MCM-41介孔材料表面嫁接手性選擇體后，其對手性對映體的分離效果比傳統的硅膠更佳(Chem.Commun.，1999，181841～1842)。最近，高峰等(Chem.J.Chinese Universities，2002，23 (8)1494～1497)用介孔SBA-15作為色譜固定相實現了巰基化合物的分離。Raimondo等(Chem.Commun.，1997，151343～1344)將官能團化的MCM-41作為毛細管的氣固色譜固定相來分離甲苯、乙苯、丙苯、丁基苯等碳氫混合物，結果表明，和常規的氣相色譜分離相比，氣化溫度更低、柱長更短及較短的保留時間。
由此可見，介孔材料由于其高的比表面、有序的介觀結構以及窄的孔徑分布，與一般的色譜填料相比，其內部幾乎完全相同的孔道結構，使得色譜峰的展寬和拖尾現象得到改善，在色譜分離方面已展示了極大的優勢，但相對于介孔材料作為液相色譜填料的研究而言，其在氣相色譜方面的研究很少。尤其是對于醇/水體系分離，目前尚未見有關文獻的報道。
發明內容
本發明的目的是提供一種將氯丙基官能團化的MCM-41中孔材料用作氣固色譜固定相，用于醇/水體系的分離方法。
本發明分離方法包括如下步驟將氯丙基官能團化的MCM-41中孔材料在5～9Mpa的壓力下壓片5～10分鐘，篩選80～100目的顆粒，用丙酮浸泡0.5～1h，在紅外燈下烘干，然后裝入1～2m長，內徑3～4mm的填充柱中，在180～200℃下老化12～24h；氣相色譜的操作條件是載氣為氫氣；氣速為20～40ml/min；柱溫為100～150℃；汽化室溫度為150～200℃；檢測器溫度為150～200℃；橋電流為80～120mA；進樣量為0.5～4ul。
本發明與現有技術相比具有如下優點1、 固定相的化學穩定性和熱穩定性好，制作成本低。
2、 和常規的醇水分離的氣相色譜固定相相比，柱長短、柱效高。
圖1是實施例1將氯丙基官能團化的MCM-41作為氣相色譜固定相，分離醇-水體系的氣相色譜譜圖。
圖2是實施例2將氯丙基官能團化的MCM-41作為氣相色譜固定相，分離醇-水體系的氣相色譜譜圖。
圖3是實施例3將氯丙基官能團化的MCM-41作為氣相色譜固定相，分離醇-水體系的氣相色譜譜圖。
圖4是實施例4將氯丙基官能團化的MCM-41作為氣相色譜固定相，分離醇-水體系的氣相色譜譜圖。
圖5是實施例5將氯丙基官能團化的MCM-41作為氣相色譜固定相，分離醇-水體系的氣相色譜譜圖。
圖6是實施例6將氯丙基官能團化的MCM-41作為氣相色譜固定相，分離醇-水體系的氣相色譜譜圖。
如圖所示1-水；2-甲醇；3-乙醇；4-異丙醇；5-正丁醇，6-正丙醇。
具體實施例方式
實施例1
將0.87g氯丙基官能團化的中孔材料MCM-41(氯丙基與硅的摩爾比為0.22)壓片(6Mpa的壓力5分鐘)，篩選80～100目的顆粒，用丙酮浸泡0.5h，在紅外燈下烘干，然后裝入1m長，內徑3mm的填充柱中，200℃下老化24h，連接好氣路，即可進行醇-水體系(水-甲醇-乙醇-異丙醇-正丁醇)的分離，氣相色譜的操作條件載氣氫氣；氣速24.5ml/min；柱溫130℃，汽化室溫度200℃，檢測器溫度150℃，橋電流120mA，進樣量1ul。其分離結果見圖1，由圖1可見該中孔材料可以很好的分離選定的醇-水體系，其分離度都在1以上。
實施例2將0.90g氯丙基官能團化的中孔材料MCM-41(氯丙基與硅的摩爾比為0.30)壓片(5Mpa的壓力6分鐘)，篩選80～100目的顆粒，用丙酮浸泡0.5h，在紅外燈下烘干，然后裝入1m長，內徑3mm的填充柱中，在180℃下老化24h，連接好氣路，即可進行醇-水體系(水-甲醇-乙醇-異丙醇-正丁醇)的分離，氣相色譜的操作條件載氣氫氣；氣速28.4ml/min；柱溫130℃，汽化室溫度180℃，檢測器溫度180℃，橋電流120mA，進樣量1ul。其分離結果見圖2，由圖2可知，該氯丙基附載量的中孔材料也可實現醇/水體系的完全分離。
實施例3將0.92g氯丙基官能團化的中孔材料MCM-41(氯丙基與硅的摩爾比為0.32)壓片(6Mpa的壓力5分鐘)，篩選80～100目的顆粒，用丙酮浸泡1h，在紅外燈下烘干，然后裝入1m長，內徑3mm的填充柱中，在200℃下老化15h，連接好氣路，即可進行醇-水體系(水-甲醇-乙醇-異丙醇-正丁醇)的分離，氣相色譜的操作條件載氣氫氣；氣速24.5ml/min；柱溫130℃，汽化室溫度170℃，檢測器溫度160℃，橋電流120mA，進樣量1ul。其分離結果見圖3，由圖3可以看出，該氯丙基附載量的中孔材料也能很好的分離選定的醇/水體系，其分離度都在1以上。
實施例4將1.3g氯丙基官能團化的中孔材料MCM-41(氯丙基與硅的摩爾比為0.22)壓片(9Mpa的壓力3分鐘)，篩選80～100目的顆粒，用丙酮浸泡0.5h，在紅外燈下烘干，然后裝入1.5m長，內徑3mm的填充柱中，在200℃下老化24h，連接好氣路，即可進行醇-水體系(水-甲醇-乙醇-異丙醇-正丁醇)的分離，氣相色譜的操作條件載氣氫氣；氣速20.5ml/min；柱溫160℃，汽化室溫度200℃，檢測器溫度180℃，橋電流80mA，進樣量1ul。其分離結果見圖4，由圖4可以看出，該氯丙基附載量的中孔材料也能很好的分離選定的醇/水體系，柱溫提高后，其保留時間大大縮短。
實施例5將0.91g氯丙基官能團化的中孔材料MCM-41(氯丙基與硅的摩爾比為0.22)壓片(6Mpa的壓力4分鐘)，篩選80～100目的顆粒，用丙酮浸泡0.5h，在紅外燈下烘干，然后裝入1.0m長，內徑3mm的填充柱中，在180℃下老化24h，連接好氣路，即可進行醇-水體系(水-甲醇-乙醇-異丙醇-正丙醇)的分離，氣相色譜的操作條件載氣氫氣；氣速28.4ml/min；柱溫135℃，汽化室溫度200℃，檢測器溫度180℃，橋電流120mA，進樣量2ul。其分離結果見圖5，由圖5可以看出該氯丙基附載量的中孔材料也能較好的分離選定的醇/水體系。
實施例6將1.0g氯丙基官能團化的中孔材料MCM-41(氯丙基與硅的摩爾比為0.22)壓片(6Mpa的壓力4分鐘)，篩選80～100目的顆粒，用丙酮浸泡0.5h，在紅外燈下烘干，然后裝入1.0m長，內徑3mm的填充柱中，在200℃下老化24h，連接好氣路，即可進行醇-水體系(水-甲醇-乙醇-異丙醇-正丙醇)的分離，氣相色譜的操作條件載氣氫氣；氣速28.4ml/min；柱溫160℃，汽化室溫度200℃，檢測器溫度150℃，橋電流120mA，進樣量4ul。其分離結果見圖6，由圖6可見該氯丙基附載量的中孔材料也能較好的分離選定的醇/水體系。
權利要求
1.一種氯丙基官能團化的中孔材料作為固定相分離醇水的方法，其特征在于包括如下步驟將氯丙基官能團化的MCM-41中孔材料在5～9Mpa的壓力下壓片5～10分鐘，篩選80～100目的顆粒，用丙酮浸泡0.5～1h，在紅外燈下烘干，然后裝入1～2m長，內徑3～4mm的填充柱中，在180～200℃下老化12～24h；氣相色譜的操作條件是載氣為氫氣；氣速為20～40ml/min；柱溫為100～150℃；汽化室溫度為150～200℃；檢測器溫度為150～200℃；橋電流為80～120mA；進樣量為0.5～4ul。
全文摘要
一種氯丙基官能團化的中孔材料作為固定相分離醇水的方法是將氯丙基官能團化的MCM－41在5～9Mpa的壓力下壓片，篩選80～100目的顆粒，用丙酮浸泡0.5～1h，在紅外燈下烘干，然后裝入1～2m長，內徑3～4mm的填充柱中，在180～200℃下老化12～24h；氣相色譜的操作條件是載氣為氫氣；氣速為20～40ml/min；柱溫為100～150℃；汽化室溫度為150～200℃；檢測器溫度為150～200℃；橋電流為80～120mA；進樣量為0.5～4ul。本發明具有固定相的化學穩定性和熱穩定性好，制作成本低的優點。
文檔編號B01D15/08GK1768923SQ20051001290
公開日2006年5月10日 申請日期2005年10月12日 優先權日2005年10月12日
發明者孫予罕, 魏偉, 管蓮秀, 李軍平, 趙寧, 王秀芝 申請人:中國科學院山西煤炭化學研究所