在剖析硅膠外表結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,評論了硅膠聚胺復(fù)合資料的各種組成辦法。與傳統(tǒng)的離子交換樹脂水性分散劑防沉比較,用新工藝道路組成的硅膠聚胺復(fù)合資料功用優(yōu)異,是一種具有寬廣工業(yè)運用價值的功用資料。
關(guān)鍵詞:硅膠組成硅膠聚胺復(fù)合資料
運用硅膠是一種硅酸凝膠,具有大的比外表,積優(yōu)秀的機械穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和動力學(xué)特性,已廣泛用于高效液相色譜的剛性擔(dān)體、干燥劑以及無機填料等范疇[1,2]??墒?,硅膠本身也存在著顯著的缺陷,如硅膠外表因為存在許多的硅醇基團,會構(gòu)成色譜峰拖尾;在極限pH溶液中,硅膠有顯著的溶解現(xiàn)象,功用不穩(wěn)定。為此,對硅膠外表改性的研討一直是一個令人非常感興趣的課題。
硅膠聚胺復(fù)合資料便是運用特定的辦法,使聚胺有機分子以共價鍵的辦法負(fù)載在硅膠外表,構(gòu)成具有特別結(jié)構(gòu)和功用的新型資料。用這種辦法組成的硅膠聚胺復(fù)合資料與離子交換樹脂比較具有許多長處,如耐酸堿性、運用周期長、本錢低一級[3]。本文的意圖便是分別從硅膠外表結(jié)構(gòu)、硅膠聚胺復(fù)合資料的組成辦法以及運用等方面對這一范疇進行扼要介紹。
1、硅膠外表結(jié)構(gòu)在色譜和工業(yè)水處理范疇中,無定形硅膠已得到了廣泛的運用,它具有多孔的無定形結(jié)構(gòu),不產(chǎn)生任何X
硅醇基團是強吸附的極性基團,而硅氧烷鍵是疏水基團。硅氧烷鍵上的δ鍵被dπ-pπ效果而加強,氧原子上的孤對電子參與π效果,不能參與給體與受體間的相互效果,不能構(gòu)成氫鍵。Scott和Kucera證明硅氧烷基團幾乎不吸附極性溶劑分子。但是,因為硅氧烷鍵的疏水效果性,能夠吸附某些非極性溶劑分子。對硅膠改性而言,硅醇基比硅氧烷基重要得多。硅醇基團能夠孤立、成對(雙生)和締合(連位)等不同的辦法存在于硅膠外表。最近研討標(biāo)明,不只兩個或兩個以上的締合硅醇基團能夠構(gòu)成鍵合對,乃至成對硅醇基團也能夠構(gòu)成鍵合對。
硅膠外表的結(jié)構(gòu)能夠經(jīng)過許多辦法進行測定。一般情況下,跟著比外表積的添加,硅膠外表上硅醇基團的濃水性分散劑防沉度略有下降。一般硅醇含量的測定辦法有同位素交換法、滴定法、光譜法和烷基鋁法等。Nawrock[1]報導(dǎo)了用同位素交換法測定硅膠外表的硅醇基濃度是8,±1,μmol/m2,并且這個數(shù)值常常被視為硅膠的物理化學(xué)常數(shù)。硅醇基團具有顯著的酸性,測定的pKa值是7.1。經(jīng)過對硅膠外表的結(jié)構(gòu)剖析,可知硅膠外表硅醇基的類型、濃度和外表散布都會影響所制備鍵合相的功用,而硅膠的預(yù)處理則能夠改動外表硅醇類型的散布,進步外表的締合硅醇的含量,改善硅膠外表鍵合相的功用。
2、硅膠聚胺復(fù)合資料的組成辦法
水性分散劑防沉
2.1、傳統(tǒng)的組成辦法硅膠聚胺復(fù)合資料傳統(tǒng)的組成辦法是,首先用含有螯合基團的有機分子與具有反響基團的硅烷反響,得到胺基硅烷中間體,再經(jīng)水解得到含有硅醇的衍生物,隨后所得衍生物在氫鍵力的效果下與硅膠外表的硅醇基團鍵合,經(jīng)脫水反響而構(gòu)成共價鍵。在水解過程中,水的存在(不管是加入到硅膠外表的,仍是硅膠吸附大氣中的水)將促進胺基硅烷生成均聚物,添加分子的立體效應(yīng),使得此聚合物不是在硅膠外表生成均勻的單分子聚合層,而僅僅一種物理堆積。反響中許多硅醇沒有參與縮合反響,構(gòu)成硅醇基團在硅膠外表許多殘留。
2.2、Ramsden法(A)水合改善的Ramsden法(B)和WP-1資料C的組成道路簡圖)
因為傳統(tǒng)辦法組成的硅膠聚胺復(fù)合資料的外表還殘存許多的硅醇基團,使得復(fù)合資料在運用中存在耐酸堿性差,運用壽命短等問題。為了對上述缺陷進行改善,人們進一步作了許多作業(yè)。首要作業(yè)有:(1)包覆技能:包覆技能[1,4,6]是憑借堆積、聚合和交聯(lián)辦法,使聚合物共價或吸附在硅膠外表上,屏蔽硅膠外表殘留的硅醇基活性,擴展了活動相pH的運用規(guī)模。Delacour等[水性分散劑防沉 6]用聚乙烯亞胺涂覆在硅膠的外表,然后再進行交聯(lián)制備硅膠聚胺復(fù)合資料。
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