[发明专利]一种高纯大孔硅胶微球的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高纯大孔硅胶微球的制备方法，属于多孔氧化物微球制备技术领 域。

背景技术

手性色谱填料的制备一直是高效液相色谱技术的核心，研究出负载量大、适用范 围广、持久耐用的手性色谱填料一直是科研工作人员不断追求的目标。目前，制备手性色谱 填料的通用方法是将多糖衍生物通过物理涂覆或者是化学键合于大孔硅胶表面，而高纯大 孔硅胶对于手性色谱填料的制备就显得尤为重要。对于高纯大孔硅胶的制备已有人做了相 应的研究。

中国专利CN1509816A公开了一种大孔硅胶的制备方法，将溶胶法生产的孔径较小 的硅胶置于碱性溶液中，加热，干燥或焙烧，制得大孔硅胶载体。其BET平均孔径为10-30nm， 孔容0.9-1.1ml/g，BET比表面积150-350m²/g。

中国专利CN1522958A公开了一种大孔球形硅胶的制造方法，其由硅酸钠溶液与稀 硫酸在混旋式造粒装置中，进行逐级反应并经该造粒装置的喷嘴喷射至空气中，进而缩聚 生成凝胶粒，该凝胶粒再经：老化、酸洗、水洗以及干燥等工艺，从而得到大孔球形硅胶产 品。所得大孔硅胶具有如下孔结构：平均孔径在10-45nm，平均孔容1.00-2.20ml/g，平均比 表面积200-550m²/g。

以上方法均能制得大孔硅胶，但在制备过程中都使用了含有金属离子的原料，故 所得产品的金属离子含量较高，过多的金属离子对碱性化合物有二次吸附，易造成拖尾，缩 短色谱柱的寿命，因此不宜用作色谱固定相。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供了一种制备高纯大孔硅胶微球的方法，具体步 骤如下：

(1)复合微球的制备：在500~1000rpm的转速下以无机酸调节硅溶胶分散体系的pH，将 甲醛与尿素的混合液加入其中，再次调节pH，调节完pH后搅拌2min停止，20~50℃下静止老 化10~20h，反应结束后再经水洗、醇洗、烘干得到复合微球；

(2)扩孔处理：将步骤（1）中得到的复合微球经真空干燥后加入反应釜中，以适量的水 和扩孔剂在60~140℃下进行扩孔处理20~50h，处理后经离心、烘干得到扩孔处理后复合微 球；

(3)煅烧处理：将步骤（2）中所得扩孔后复合微球经真空干燥后置于马弗炉中，程序升 温煅烧除去复合微球中的脲醛树脂和扩孔剂，得到高纯大孔硅胶微球。

其中，步骤(1)中各反应物料之间的配比如下：甲醛和尿素的摩尔比为：1:1~3:1， 甲醛与尿素的总质量与硅溶胶中固体物二氧化硅的质量比为：1:0.5~1:2，硅溶胶中固体物 二氧化硅与水的质量比为1:5~1:100；

步骤(1)中所用硅溶胶固含量为30%；

步骤(1)中所用甲醛溶液含量为37%；

步骤(1)中所用无机酸可为盐酸或硝酸；

步骤(1)中所调节的pH范围为1~4；

步骤(2)中各物料之间的配比如下，复合微球、水和扩孔剂的配比为1~5g：20~80g：1~ 8g；

步骤(2)中所使用扩孔剂为聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯(Tween80)、聚氧乙烯聚氧 丙烯共聚物(P123)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)或十六烷基二甲基叔胺(DMHA)。

本发明制备过程简单，重现性好，所得大孔硅胶微球粒径均一，孔径分布范围窄， 纯度高，所用试剂不涉及无机盐，避免了金属元素杂质的引入，特别适用于高效液相色谱中 手性固定相的制备。

附图说明

图1本发明所制备的4种孔径规格的大孔硅胶微球的金属杂质含量

图2本发明所制备的4种孔径规格的大孔硅胶微球的比表面积与孔容。

具体实施方式

下面结合实例对本发明进行详细说明，但本发明并不局限于以下实例。

实施方式1