[发明专利]单分散大孔氧化钛微球及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效液相色谱(HPLC)用单分散介孔氧化钛微球及其制备方法。

背景技术

硅胶已被广泛用于色谱(包括HPLC)的固定相。然由于以硅胶为基质的色谱填料仅在pH值为2～8的范围内较为稳定，因此，在对一些强碱性化合物进行分析时，会出现较为严重的拖尾现象(甚至发生不可逆吸附现象)，从而影响分析结果。

氧化钛(TiO₂)，由于其具有较高的机械强度、热稳定性和化学稳定性(在pH值为1～14的范围内适用)等特点，已被用作正相色谱、离子交换色谱、反相色谱的固定相。但使用情况并不理想(可能与所制备的氧化钛微球的结构有关)。

现有制备用于色谱(包括HPLC)固定相的氧化钛微球的方法，主要有三种：(1)溶胶-凝胶法(Tani，K.；Suzuki，Y.Chromatographia，1994，38，291-294.)；(2)油乳化法(Trüdinger，U.；Müller，G.；Unger，K.K.J.Chromatogr，A 1990，535，111-125)；(3)聚合诱导胶体凝聚法(姜子涛，“钛胶基质高效液相色谱固定相的设计、制备及其表征，”南开大学硕士毕业论文)。

采用现有溶胶-凝胶法和油乳化法制备的氧化钛微球，存在着所得氧化钛微球的粒径分布较宽(粒径分布约为±3μm)及所得氧化钛微球的孔径和比表面积较小(溶胶-凝胶法：孔径约为87；油乳化法：比表面积约为78m²/g)等问题，而将其用作色谱(包括HPLC)固定相时，会导致分离度较低，影响分析准确度。现有聚合诱导胶体法，由于其步骤繁琐，会导致所制备的氧化钛微球成本上升(不利于商业应用)，且采用现有聚合诱导胶体法所制得的氧化钛微球的比表面积较小(约为36.7m²/g)。

鉴于此，需要对现有制备用于色谱(包括HPLC)固定相的氧化钛微球的方法进行改进，从而获得粒径分布窄、孔径和孔容较大的用于色谱(包括HPLC)固定相的氧化钛微球。

发明内容

本发明的目的之一在于，提供一种粒径分布窄、孔径和孔容较大的用作色谱(包括HPLC)固定相的氧化钛微球；

本发明的目的之二在于，提供一种制备上述氧化钛微球的方法。

本发明所说的用于色谱(包括HPLC)固定相的氧化钛微球，其特征在于，所说的氧化钛微球具有介孔结构，其的粒径(直径)为0.5μm～5μm，孔径为90～120，比表面积为100m²/g～130m²/g。

附图说明

图1为使用实施例1所制备的氧化钛微球的扫描电镜(SEM)图；

图2为使用实施例2所制备的氧化钛微球的扫描电镜(SEM)图；

图3为使用实施例3所制备的氧化钛微球的扫描电镜(SEM)图；

图4为使用实施例1所制备的氧化钛微球的N₂吸附脱附曲线图；

其中：■——吸附曲线，●——脱附曲线；

图5为使用实施例2所制备的氧化钛微球的N₂吸附脱附曲线图；

其中：■——吸附曲线，●——脱附曲线；

图6为以实施例1所制备的氧化钛微球为HPLC柱填充料，对尿嘧啶、鸟苷、腺嘌呤和胞嘧啶混合物的HPLC分析图；

其中：出峰顺序依次为：尿嘧啶、鸟苷、腺嘌呤和胞嘧啶。

图7为以实施例2所制备的氧化钛微球为HPLC柱填充料，对NN-二甲基苯胺、邻甲苯胺、吡啶、苯胺和对甲苯胺混合物的HPLC分析图；

其中：出峰顺序依次为：NN-二甲基苯胺、邻甲苯胺、吡啶、苯胺和对甲苯胺。

具体实施方式

一种制备本发明所述的氧化钛微球的方法，其包括如下步骤：

(1)将模板剂、螯合剂和钛酯加入到无水乙醇中，在20℃～40℃条件下搅拌均匀得混合液；向该混合液中加入去离子水，搅拌，待有沉淀物析出时，停止搅拌并静置30分钟～120分钟，过滤，沉淀物经用无水乙醇洗涤和干燥后得钛凝胶微球；

(2)将由步骤(1)制得的钛凝胶微球、尿素、无水乙醇和去离子水置于高压反应釜中，经分散均匀后，于70℃～130℃状态下保持8小时～36小时，经冷却、过滤和洗涤后得固体粉末，将所得的固体粉末先经真空干燥6小时～12小时，然后在300℃～500℃条件下，烧结3小时～6小时，得目标物；