【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及色谱填料相关，具体为一种金刚石-硅胶杂化色谱填料制备技术填料及制备工艺。
技术介绍
1、色谱技术是一种基于物质在两相之间分配差异来进行分离的分析方法。自从20世纪初期色谱技术问世以来，它已经广泛地被应用于化学、生命科学、环境监测等多个领域。在色谱分析的过程中，色谱填料(通常是固体或多孔性质的材料)扮演着分离介质的角色，其性能的优劣直接关系到色谱分离的效率和最终分析结果的准确性。
2、传统的色谱填料通常是硅胶或聚合物材料，这些填料通过物理或化学修饰提高其分离效果。硅胶作为一种常用的色谱填料，具有多孔结构，其丰富的孔道能够为样品分子提供大量的吸附位点。然而，未修饰的硅胶表面性质相对单一，在分离复杂混合物时，选择性可能不够理想。
3、杂化色谱填料是一种新型的色谱填料。它是通过将不同性质的材料(如无机材料和有机材料)通过化学合成等方法杂化在一起而形成的。这种填料结合了多种材料的优点，能够为色谱分离提供更好的性能。杂化色谱填料结合了无机材料和有机材料的优点，通常具有较好的机械稳定性和热稳定性，能够耐受较高的压力和较宽的温度范围，可在多种色谱条件下稳定使用。杂化色谱填料结合了反相、正相和亲水作用模式，兼容极端ph和复杂基质，适用于生物分离、药物分析及多功能检测。然而，现有的杂化色谱填料具有稳定性不高，寿命不够理想等问题。本专利技术的专利技术人发现，通过对硅胶填料表面加入适量羟基金刚石纳米粒，可得到一种新型稳定性良好的金刚石-硅胶色谱填料，从而有效增加色谱填料的重现性、稳定性和寿命。
4、但杂
技术实现思路
1、针对上述不足，本专利技术旨在提供一种新型耐碱的金刚石-硅胶杂化色谱填料制备技术填料及制备工艺。本专利技术提供一种新型金刚石-硅胶杂化色谱填料，包括：金刚石纳米颗粒及键合于金刚石纳米颗粒表面的硅烷，其特征在于：硅烷由有机硅烷和其他硅烷混合水解得到，其中，有机硅烷的化学结构通式为：
2、
3、其中r1为c1～6的烷基，x1为反应活性基团，优选为氯、甲氧基和乙氧基。
4、其他硅烷选自双(三乙氧基硅基)甲烷、1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷、1,2-双(三乙氧基硅基)丙烷、1,2-双(三乙氧基硅基)丁烷、1,2-双(三乙氧基硅基)戊烷、1,2-双(三乙氧基硅基)己烷、1,2-双(三乙氧基硅基)庚烷中的一种或多种。
5、本专利技术还提供一种制备上述硅胶色谱填料的方法，包括如下步骤：
6、步骤一：将有机硅烷和其他硅烷，加入第一有机溶剂，搅拌加热升温反应，再处理烘干后，得到硅氧烷网络的杂化凝胶；
7、步骤二：将feso4和蒸馏水，搅拌溶解，调节溶液的ph＝2～3,再加入纳米金刚石，搅拌混匀后，边搅拌边滴加30％的h2o2，升温反应，冷再处理干燥得到羟基化纳米金刚石。
8、步骤三：将羟基化纳米金刚石、杂化凝胶和聚乙二醇400，加入第二有机溶剂，搅拌加热升温反应，再处理抽滤，得到金刚石-杂化硅胶。
9、步骤四：将金刚石-杂化硅胶，用纯水或乙醇洗涤去除表面杂质，再加入到碱溶液中，搅拌升温反应后，再滴加酸溶液至中性，抽滤，滤固用纯水或乙醇多次洗涤，干燥得到金刚石-杂化硅胶填料。
10、进一步的，步骤一中，有机硅烷与其他硅烷的摩尔比为1:0.1～2.0,优选1:0.5～1.0。有机硅烷与其他硅烷的总质量与第一有机溶剂的质量体积比为1:2～10。第一有机溶剂包括但不限于丙酮、四氢呋喃中的一种或多种。
11、进一步的，步骤一中反应为搅拌回流反应，有机硅烷与其他硅烷搅拌回流反应6～24小时，之后采用减压抽滤的方式进行过滤，将硅氧烷网络的杂化凝胶与丙酮溶液分离。
12、进一步的，步骤二是采用芬顿试剂回流法对纳米金刚石进行羟基化:取feso4,加蒸馏水溶解完全，用浓硫酸调节溶液的ph＝2～3,在溶液中入纳米金刚石，搅拌混匀，边搅拌边滴加30％的h2o2,温度为70℃～90℃回流反应2～6h,冷却反应溶液至室温并用去离子水反复离心洗涤纳米金刚石直到ph接近中性，最后真空干燥或冷冻干燥得到羟基化的纳米金刚石。
13、进一步的，步骤二中，纳米金刚石与feso4的质量摩尔比为1:0.3～0.4；feso4和h2o2的摩尔比为1:10～15；纳米金刚石粒径为1～10nm。
14、进一步的，步骤三中，羟基化纳米金刚石与杂化凝胶的质量比为1:0.1～2；羟基化纳米金刚石与聚乙二醇400的质量体积比为1:0.3～1；羟基化纳米金刚石和杂化凝胶的总质量与第二有机溶剂的质量体积比为1:2～10。
15、进一步的，步骤三中，第二有机溶剂为非极性溶剂，可以为苯、正己烷等或其组合。反应为搅拌回流反应，反应时间为2～24h，反应温度为80℃～150℃。反应前可以超声10～15min使其分散均匀，反应完成后依次用甲苯、四氢呋喃水溶液、甲醇以及乙腈洗涤并减压抽滤，去除致孔剂和第二溶剂等其它未反应的可溶物。
16、进一步的，步骤四中,金刚石-杂化硅胶与碱溶液的质量体积比为1:5～15，碱溶液包括但不限于0.5～5mol/l的氢氧化钠溶液或氨水等；酸溶液为0.1～2mol/l盐酸溶液或10％～30％的硫酸溶液。
17、本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过采用有机硅烷和其他硅烷混合水解形成了硅-氧-硅(si-o-si)骨架以增强硅胶的稳定性和表面反应性，再加入的羟基化金刚石纳米粒，和si-oh形成氢键和脱水缩合反应均匀掺入到硅胶骨架中，大幅提升色谱填料的强度、耐碱性和耐用性；2、通过加入适量致孔剂(聚乙二醇400等)，并进行碱扩孔的处理，最终得到的硅胶微球具有5μm的孔径，适合高效分离和解析复杂样品；3、本专利技术所提供的制备工艺操作简单，重现性好，易于规模化生产；4、本专利技术所提供新型金刚石-硅胶杂化色谱填料表征优于同类型产品。
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1.一种金刚石-硅胶杂化色谱填料，包括金刚石纳米颗粒及键合于金刚石纳米颗粒表面的硅烷，其特征在于：硅烷由有机硅烷和其他硅烷混合水解得到，其中，有机硅烷的化学结构通式为：
2.一种权利要求1所述金刚石-硅胶杂化色谱填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的金刚石-硅胶杂化色谱填料的制备方法，其特征在于：步骤三在升温反应前，超声10～15min使反应物料分散均匀。
4.根据权利要求2或3所述的金刚石-硅胶杂化色谱填料的制备方法，其特征在于：步骤一中，有机硅烷和其他硅烷的摩尔比为1:0.1～2.0，优选1:0.5～1.0；有机硅烷和其他硅烷的总质量与第一有机溶剂的质量体积比为1:2～10。
5.根据权利要求4所述的金刚石-硅胶杂化色谱填料的制备方法，其特征在于：步骤二中，纳米金刚石与FeSO4的质量摩尔比为1:0.3～0.4；FeSO4和H2O2的摩尔比为1:10～15；纳米金刚石粒径为1～10nm。
6.根据权利要求5所述的金刚石-硅胶杂化色谱填料的制备方法，其特征在于：步骤三中，羟基化纳米金刚石与
7.根据权利要求6所述的金刚石-硅胶杂化色谱填料的制备方法，其特征在于：步骤四中，金刚石-杂化硅胶与碱溶液的质量体积比为1:5～15。
8.根据权利要求3或7所述的金刚石-硅胶杂化色谱填料的制备方法，其特征在于：步骤一中，第一有机溶剂为丙酮、四氢呋喃中的一种或二种；步骤三中，第二有机溶剂为苯、正己烷中的一种或二种；步骤四中，碱溶液为氢氧化钠溶液或氨水；步骤四中，酸溶液为盐酸溶液或硫酸溶液。
9.根据权利要求8所述的金刚石-硅胶杂化色谱填料的制备方法，其特征在于：氢氧化钠溶液的浓度为0.5～5mol/L；盐酸溶液的浓度为0.1～2mol/L；硫酸溶液为10％～30％。
10.根据权利要求9所述的金刚石-硅胶杂化色谱填料的制备方法，其特征在于：步骤一中反应为回流反应，反应时间为6～24小时；步骤二中反应温度为70～90℃，反应时间为2～6小时；步骤三中反应为回流反应，反应时间为2～24小时；步骤四中反应温度为60～90℃，反应时间为1～4小时。
...【技术特征摘要】
1.一种金刚石-硅胶杂化色谱填料，包括金刚石纳米颗粒及键合于金刚石纳米颗粒表面的硅烷，其特征在于：硅烷由有机硅烷和其他硅烷混合水解得到，其中，有机硅烷的化学结构通式为：
2.一种权利要求1所述金刚石-硅胶杂化色谱填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的金刚石-硅胶杂化色谱填料的制备方法，其特征在于：步骤三在升温反应前，超声10～15min使反应物料分散均匀。
4.根据权利要求2或3所述的金刚石-硅胶杂化色谱填料的制备方法，其特征在于：步骤一中，有机硅烷和其他硅烷的摩尔比为1:0.1～2.0，优选1:0.5～1.0；有机硅烷和其他硅烷的总质量与第一有机溶剂的质量体积比为1:2～10。
5.根据权利要求4所述的金刚石-硅胶杂化色谱填料的制备方法，其特征在于：步骤二中，纳米金刚石与feso4的质量摩尔比为1:0.3～0.4；feso4和h2o2的摩尔比为1:10～15；纳米金刚石粒径为1～10nm。
6.根据权利要求5所述的金刚石-硅胶杂化色谱填料的制备方法，其特征在于：步骤三中，羟基化纳米金刚石与杂化凝胶的质量比为1:0.1～2；羟基化...
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