专利名称：氯丙基官能团化的中孔材料作为固定相分离醇水的方法
技术领域：
本发明属于一种分离醇水的方法，具体地说涉及一种将氯丙基官能团化的MCM-41中孔材料用作气固色谱固定相用于醇/水体系的分离方法。
背景技术：
气固色谱使用吸附剂作为固定相，对组分的分离基础是吸附剂对各种组分物质有不同的吸附能力。虽然吸附剂种类很多，但用于气固色谱的固定相的吸附剂限于石墨化碳黑、硅胶、分子筛和氧化铝少数几种。其中多孔硅胶固定相在色谱固定相的应用中占80％左右。这是因为(1)多孔的硅胶有良好的机械强度；(2)孔结构和比表面积容易控制；(3)比较好的化学稳定性和热稳定性；(4)表面化学反应专一；(5)表面有丰富的硅羟基可以进行化学键合。通常用作色谱填料的多孔硅胶，其比表面积一般小于500m2/g；而有序介孔硅胶材料的比表面可达1600m2/g，孔径分布窄、孔形状和尺寸均一而便于传质，可望成为具备良好分离能力的新一代色谱填料。例如，Grün等(J.Chromatogr.A，1996，7401～9)考察了MCM-41介孔材料的正相色谱固定相行为，其在分离胺类碱性化合物和酚类酸性化合物显示了良好的分离能力。Boissière等(Adv.Funct.Mater.，2001，2129～135)对比了MSU与市售硅胶填料在分离苯、萘、联苯及菲混合物时的色谱行为，发现在相同的流动相条件下，分析物在前者填料上保留时间是后者的3倍，且得到较好的分离。当MCM-41介孔材料表面嫁接手性选择体后，其对手性对映体的分离效果比传统的硅胶更佳(Chem.Commun.，1999，181841～1842)。最近，高峰等(Chem.J.Chinese Universities，2002，23 (8)1494～1497)用介孔SBA-15作为色谱固定相实现了巯基化合物的分离。Raimondo等(Chem.Commun.，1997，151343～1344)将官能团化的MCM-41作为毛细管的气固色谱固定相来分离甲苯、乙苯、丙苯、丁基苯等碳氢混合物，结果表明，和常规的气相色谱分离相比，气化温度更低、柱长更短及较短的保留时间。
由此可见，介孔材料由于其高的比表面、有序的介观结构以及窄的孔径分布，与一般的色谱填料相比，其内部几乎完全相同的孔道结构，使得色谱峰的展宽和拖尾现象得到改善，在色谱分离方面已展示了极大的优势，但相对于介孔材料作为液相色谱填料的研究而言，其在气相色谱方面的研究很少。尤其是对于醇/水体系分离，目前尚未见有关文献的报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种将氯丙基官能团化的MCM-41中孔材料用作气固色谱固定相，用于醇/水体系的分离方法。
本发明分离方法包括如下步骤将氯丙基官能团化的MCM-41中孔材料在5～9Mpa的压力下压片5～10分钟，筛选80～100目的颗粒，用丙酮浸泡0.5～1h，在红外灯下烘干，然后装入1～2m长，内径3～4mm的填充柱中，在180～200℃下老化12～24h；气相色谱的操作条件是载气为氢气；气速为20～40ml/min；柱温为100～150℃；汽化室温度为150～200℃；检测器温度为150～200℃；桥电流为80～120mA；进样量为0.5～4ul。
本发明与现有技术相比具有如下优点1、 固定相的化学稳定性和热稳定性好，制作成本低。
2、 和常规的醇水分离的气相色谱固定相相比，柱长短、柱效高。
图1是实施例1将氯丙基官能团化的MCM-41作为气相色谱固定相，分离醇-水体系的气相色谱谱图。
图2是实施例2将氯丙基官能团化的MCM-41作为气相色谱固定相，分离醇-水体系的气相色谱谱图。
图3是实施例3将氯丙基官能团化的MCM-41作为气相色谱固定相，分离醇-水体系的气相色谱谱图。
图4是实施例4将氯丙基官能团化的MCM-41作为气相色谱固定相，分离醇-水体系的气相色谱谱图。
图5是实施例5将氯丙基官能团化的MCM-41作为气相色谱固定相，分离醇-水体系的气相色谱谱图。
图6是实施例6将氯丙基官能团化的MCM-41作为气相色谱固定相，分离醇-水体系的气相色谱谱图。
如图所示1-水；2-甲醇；3-乙醇；4-异丙醇；5-正丁醇，6-正丙醇。
具体实施例方式
实施例1
将0.87g氯丙基官能团化的中孔材料MCM-41(氯丙基与硅的摩尔比为0.22)压片(6Mpa的压力5分钟)，筛选80～100目的颗粒，用丙酮浸泡0.5h，在红外灯下烘干，然后装入1m长，内径3mm的填充柱中，200℃下老化24h，连接好气路，即可进行醇-水体系(水-甲醇-乙醇-异丙醇-正丁醇)的分离，气相色谱的操作条件载气氢气；气速24.5ml/min；柱温130℃，汽化室温度200℃，检测器温度150℃，桥电流120mA，进样量1ul。其分离结果见图1，由图1可见该中孔材料可以很好的分离选定的醇-水体系，其分离度都在1以上。
实施例2将0.90g氯丙基官能团化的中孔材料MCM-41(氯丙基与硅的摩尔比为0.30)压片(5Mpa的压力6分钟)，筛选80～100目的颗粒，用丙酮浸泡0.5h，在红外灯下烘干，然后装入1m长，内径3mm的填充柱中，在180℃下老化24h，连接好气路，即可进行醇-水体系(水-甲醇-乙醇-异丙醇-正丁醇)的分离，气相色谱的操作条件载气氢气；气速28.4ml/min；柱温130℃，汽化室温度180℃，检测器温度180℃，桥电流120mA，进样量1ul。其分离结果见图2，由图2可知，该氯丙基附载量的中孔材料也可实现醇/水体系的完全分离。
实施例3将0.92g氯丙基官能团化的中孔材料MCM-41(氯丙基与硅的摩尔比为0.32)压片(6Mpa的压力5分钟)，筛选80～100目的颗粒，用丙酮浸泡1h，在红外灯下烘干，然后装入1m长，内径3mm的填充柱中，在200℃下老化15h，连接好气路，即可进行醇-水体系(水-甲醇-乙醇-异丙醇-正丁醇)的分离，气相色谱的操作条件载气氢气；气速24.5ml/min；柱温130℃，汽化室温度170℃，检测器温度160℃，桥电流120mA，进样量1ul。其分离结果见图3，由图3可以看出，该氯丙基附载量的中孔材料也能很好的分离选定的醇/水体系，其分离度都在1以上。
实施例4将1.3g氯丙基官能团化的中孔材料MCM-41(氯丙基与硅的摩尔比为0.22)压片(9Mpa的压力3分钟)，筛选80～100目的颗粒，用丙酮浸泡0.5h，在红外灯下烘干，然后装入1.5m长，内径3mm的填充柱中，在200℃下老化24h，连接好气路，即可进行醇-水体系(水-甲醇-乙醇-异丙醇-正丁醇)的分离，气相色谱的操作条件载气氢气；气速20.5ml/min；柱温160℃，汽化室温度200℃，检测器温度180℃，桥电流80mA，进样量1ul。其分离结果见图4，由图4可以看出，该氯丙基附载量的中孔材料也能很好的分离选定的醇/水体系，柱温提高后，其保留时间大大缩短。
实施例5将0.91g氯丙基官能团化的中孔材料MCM-41(氯丙基与硅的摩尔比为0.22)压片(6Mpa的压力4分钟)，筛选80～100目的颗粒，用丙酮浸泡0.5h，在红外灯下烘干，然后装入1.0m长，内径3mm的填充柱中，在180℃下老化24h，连接好气路，即可进行醇-水体系(水-甲醇-乙醇-异丙醇-正丙醇)的分离，气相色谱的操作条件载气氢气；气速28.4ml/min；柱温135℃，汽化室温度200℃，检测器温度180℃，桥电流120mA，进样量2ul。其分离结果见图5，由图5可以看出该氯丙基附载量的中孔材料也能较好的分离选定的醇/水体系。
实施例6将1.0g氯丙基官能团化的中孔材料MCM-41(氯丙基与硅的摩尔比为0.22)压片(6Mpa的压力4分钟)，筛选80～100目的颗粒，用丙酮浸泡0.5h，在红外灯下烘干，然后装入1.0m长，内径3mm的填充柱中，在200℃下老化24h，连接好气路，即可进行醇-水体系(水-甲醇-乙醇-异丙醇-正丙醇)的分离，气相色谱的操作条件载气氢气；气速28.4ml/min；柱温160℃，汽化室温度200℃，检测器温度150℃，桥电流120mA，进样量4ul。其分离结果见图6，由图6可见该氯丙基附载量的中孔材料也能较好的分离选定的醇/水体系。
权利要求
1.一种氯丙基官能团化的中孔材料作为固定相分离醇水的方法，其特征在于包括如下步骤将氯丙基官能团化的MCM-41中孔材料在5～9Mpa的压力下压片5～10分钟，筛选80～100目的颗粒，用丙酮浸泡0.5～1h，在红外灯下烘干，然后装入1～2m长，内径3～4mm的填充柱中，在180～200℃下老化12～24h；气相色谱的操作条件是载气为氢气；气速为20～40ml/min；柱温为100～150℃；汽化室温度为150～200℃；检测器温度为150～200℃；桥电流为80～120mA；进样量为0.5～4ul。
全文摘要
一种氯丙基官能团化的中孔材料作为固定相分离醇水的方法是将氯丙基官能团化的MCM－41在5～9Mpa的压力下压片，筛选80～100目的颗粒，用丙酮浸泡0.5～1h，在红外灯下烘干，然后装入1～2m长，内径3～4mm的填充柱中，在180～200℃下老化12～24h；气相色谱的操作条件是载气为氢气；气速为20～40ml/min；柱温为100～150℃；汽化室温度为150～200℃；检测器温度为150～200℃；桥电流为80～120mA；进样量为0.5～4ul。本发明具有固定相的化学稳定性和热稳定性好，制作成本低的优点。
文档编号B01D15/08GK1768923SQ20051001290
公开日2006年5月10日 申请日期2005年10月12日 优先权日2005年10月12日
发明者孙予罕, 魏伟, 管莲秀, 李军平, 赵宁, 王秀芝 申请人:中国科学院山西煤炭化学研究所