一种氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料、毛细管电色谱柱及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种氧化石墨烯‑共价有机骨架材料复合材料、毛细管电色谱柱及制备方法，属于化学合成及分析技术领域，解决了现有毛细管电泳法分离磺胺类药物分离度低、分离效率低的问题。氧化石墨烯‑共价有机骨架复合材料的制备原料包括氧化石墨烯、反应溶剂和共价有机骨架材料单体。毛细管电色谱柱包括氧化石墨烯‑共价有机骨架材料复合材料和石英毛细管柱。本发明专利技术的含有氧化石墨烯‑共价有机骨架材料复合材料的毛细管电色谱柱分离效果好，适用范围广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料、毛细管电色谱柱及制备方法
本专利技术属于化学合成及分析
，特别涉及一种氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料、毛细管电色谱柱及制备方法。
技术介绍
磺胺类药物是一类人工合成的抗菌类药物，由于其抗菌谱广且价格低廉，在药物领域有广泛应用，特别是作为兽药。但如果过量使用，会导致药物残留在动物体内，随着食物链进入到人体当中，对人体产生危害，甚至可能会导致细菌的耐药性。因此，建立环境水样以及动物源性食品中磺胺类药物的分析方法尤为重要。目前常用于分离磺胺类药物的方法为毛细管电泳法，即毛细管区带电泳，该方法通常使用内径为50-100μm的未修饰的石英毛细管柱分离磺胺，目前的毛细管电泳法分离磺胺类药物存在分离度低、分离效率低等问题。目前共价有机骨架材料的制备过程一般采用溶剂热法合成共价有机骨架材料，该方法需要在较高温度下封闭条件内进行，反应条件苛刻，并且反应时间较长(密闭容器高温加热2天以上)，制备工艺复杂，且共价有机骨架材料的性能一致性较差。
技术实现思路
鉴于以上分析，本专利技术旨在提供一种氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料、毛细管电色谱柱及制备方法。至少能够解决以下技术问题之一：(1)现有的毛细管电泳法分离磺胺类药物分离度低；(2)分离效率低。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：一方面，本专利技术提供了一种氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料，氧化石墨烯-共价有机骨架复合材料的制备原料包括氧化石墨烯、反应溶剂和共价有机骨架材料单体。进一步的，氧化石墨烯、反应溶剂和共价有机骨架材料单体的质量体积比为：30-40mg:40-50mL:50-60mg。进一步的，共价有机骨架材料单体的制备原料包括三醛基间苯三酚和联苯二胺；三醛基间苯三酚和联苯二胺的质量比为：20-35:25-30。本专利技术还提供了一种氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料的制备方法，包括如下步骤：步骤1：将氧化石墨烯在反应溶剂中超声分散均匀；步骤2：加入三醛基间苯三酚，超声完全溶解，得到第一混合悬浊液；步骤3：将第一混合悬浊液离心，去除上清液，再加入联苯二胺和反应溶剂进行超声反应得到第二混合悬浊液；步骤4：将第二混合悬浊液离心，去除上清液，再加入三醛基间苯三酚和联苯二胺，加入反应溶剂进行超声反应，得到含有氧化石墨烯-共价有机骨架材料的第三混合悬浊液；步骤5：将第三混合悬浊液冷却到室温，离心，去除上清液，清洗下层的氧化石墨烯-共价有机骨架材料，然后烘干，得到氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料固体。进一步的，步骤5中，烘干温度为60-70℃，烘干时间为6-8h。本专利技术还提供了一种毛细管电色谱柱，毛细管电色谱柱包括氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料。本专利技术还提供了一种毛细管电色谱柱的制备方法，包括以下步骤：步骤a：将氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料溶于反应试剂中，超声分散，得到第一混合液；步骤b：在第一混合液中加入脱水剂和3-氨基丙基三乙氧基硅烷，超声充分溶解，静置后离心去除上层清液，得到黑色固体；步骤c：黑色固体使用反应试剂清洗，烘干，得到3-氨基丙基三乙氧基硅烷修饰的氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料；步骤d：将石英毛细管柱活化，氮气吹干；步骤e：将3-氨基丙基三乙氧基硅烷修饰氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料分散在分散溶剂中，得到悬浊液，将悬浊液注入毛细管柱内静置，氮气吹干，静置，得到氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料作为固定相的毛细管电色谱柱。进一步的，步骤a中，反应试剂为N,N-二甲基甲酰胺。进一步的，氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料的质量与反应试剂的体积比为10-15mg:5-10mL。进一步的，步骤b中，第一混合液、脱水剂和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的质量体积比为：5-10mL:50-80mg:0.1-0.2mL。与现有技术相比，本专利技术至少能实现以下技术效果之一：1)本专利技术首次利用三醛基间苯三酚、联苯二胺、氧化石墨烯，通过超声合成法制备了氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料，该方法简单方便，避免了现有技术中使用加热等方法进行材料的制备，有利于简便的制备材料；本专利技术的氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料的比表面积较大、孔隙率较大、密度较小，使用范围广。2)本专利技术采用超声合成法制备氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料，大大缩短了材料制备的时间(由原来的2天以上减少到现在的7h50min-10h55min)，能耗节省60％以上。3)本专利技术的氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料能够用作毛细管电色谱柱固定相，利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷作为连接体，通过化学键合法制备的氧化石墨烯-共价有机骨架材料为固定相的毛细管电色谱柱，由于生成的化学键是相对稳定的，相较于动态涂布法及物理吸附法，该方法较为稳定，该方法制备的毛细管电色谱柱稳定性好，通过对分离磺胺类药物的日内及日间精密度进行评价，十种磺胺类药物峰面积的日内相对标准偏差在0.33％-3.64％之间，日间精密度在1.65％-7.16％之间。4)本专利技术提供的氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料为固定相的毛细管电色谱柱在磺胺类药物的毛细管电色谱分析中，提高了分离度、缩短分析时间、提升分离效率，能够应用于其他药物的毛细管电色谱分析检测以及其他色谱领域。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的附图标记表示相同的部件。图1为制备本专利技术的毛细管电色谱柱的工艺流程示意图；图2为本专利技术的氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料的扫描电镜图；图3为本专利技术的共价有机骨架材料的扫描电镜图；图4为本专利技术的毛细管电色谱柱对十种磺胺类药物进行分析检测的色谱图；图5为本专利技术的毛细管电色谱柱的扫描电镜图；图6为普通的毛细管柱的扫描电镜图。附图标记：1-磺胺二甲嘧啶(SDD)；2-磺胺索嘧啶(SSD)；3-磺胺甲氧哒嗪(SMP)；4-磺胺甲基嘧啶(SMR)；5-磺胺甲氧哒嗪(SDZ)；6-磺胺间甲氧嘧啶(SMT)；7-磺胺氯哒嗪(SCD)；8-磺胺索嘧啶(SSD)；9-酞磺胺噻唑(PST)；10-磺胺噻唑(ST)。具体实施方式以下结合具体实施例对一种氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料、毛细管电色谱柱及制备方法作进一步的详细描述，这些实施例只用于比较和解释的目的，本专利技术不限定于这些实施例中。需要说明的是，在本专利技术中诸如第一、第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定暗示或者要求这些实体或操作之间存在任何这种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料，其特征在于，所述氧化石墨烯-共价有机骨架复合材料的制备原料包括氧化石墨烯、反应溶剂和共价有机骨架材料单体。/n

【技术特征摘要】
1.一种氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料，其特征在于，所述氧化石墨烯-共价有机骨架复合材料的制备原料包括氧化石墨烯、反应溶剂和共价有机骨架材料单体。


2.根据权利要求1所述的氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料，其特征在于，氧化石墨烯、反应溶剂和共价有机骨架材料单体的质量体积比为：30-40mg:40-50mL:50-60mg。


3.根据权利要求1所述的氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料，其特征在于，所述共价有机骨架材料单体的制备原料包括三醛基间苯三酚和联苯二胺；三醛基间苯三酚和联苯二胺的质量比为：20-35:25-30。


4.一种氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1至3所述的氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料，包括如下步骤：
步骤1：将氧化石墨烯在反应溶剂中超声分散均匀；
步骤2：加入三醛基间苯三酚，超声完全溶解，得到第一混合悬浊液；
步骤3：将第一混合悬浊液离心，去除上清液，再加入联苯二胺和反应溶剂进行超声反应得到第二混合悬浊液；
步骤4：将第二混合悬浊液离心，去除上清液，再加入三醛基间苯三酚和联苯二胺，加入反应溶剂进行超声反应，得到含有氧化石墨烯-共价有机骨架材料的第三混合悬浊液；
步骤5：将第三混合悬浊液冷却到室温，离心，去除上清液，清洗下层的氧化石墨烯-共价有机骨架材料，然后烘干，得到氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料固体。


5.根据权利要求4所述的氧化石墨烯-共价有机骨架材料复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤5中，烘干温度为60-70℃，烘干时间为6-8h。

【专利技术属性】
技术研发人员：叶能胜，蔡智敏，
申请(专利权)人：首都师范大学，
类型：发明
国别省市：北京;11