主题：【讨论】关于石英毛细管内壁改性的方法

看看以下对你有没帮助:
毛细管气相色谱柱的预处理
1．毛细管气相色谱柱的粗糙化    由于玻璃或石英是一种高表面张力的固体，光滑干净玻璃表面的 CST≤3×10－4 N /cm，而固定相的表面张力常常大于此数值，所以玻璃表面如不处理就难以涂渍成均匀的液膜，所以在涂渍固定相之前要进行粗糙化处理。对玻璃柱研究过多种粗糙化方法，对石英毛细管柱的粗糙化方法有下列一些。
一．沉积石墨化碳黑
    在 60 年代中期 Grob 就研究了几种在玻璃毛细管内壁上沉积石墨化碳黑的方法。到 70 年代中期，可以用静态或动态法把石墨化碳黑的胶体溶液沉积到毛细管内壁上，它的黏附力很好，也可以把石墨化碳黑胶体溶液沉积到弹性石英毛细管内壁上。燕山石化研究院用石墨化碳黑的超细粉，在有机溶剂中用大功率超声波制成胶体溶液，涂渍到弹性石英毛细管柱上，作气-固色谱用。也可以把石墨化碳黑的超细粉和液晶混合在一起，涂渍到弹性石英毛细管柱上(单纯液晶是很难涂渍的)。
  二 ．沉积氯化钠
  70 年代中期就有人用 NaCl 的胶体溶液以动态法涂渍在毛细管内壁上。胶体溶液是往 NaCl 饱和水溶液中加入 1,1,1-三氯乙烷，把此溶液通过毛细管柱，等溶剂蒸发后再涂第二次，第三次，第四次，这样可以增加 NaCl 的覆盖量，最后在 350℃ 下加热 1 h ，使之重结晶，要达到最大的NaCl 覆盖量，胶体溶液通过柱子的量最少为25μL/cm2 的柱表面，接触时间最少要 40 min ，流动速度在  1～5cm/s。
    也有人用三氯甲烷代替 1,1,1-三氯乙烷，成功地制备出沉积氯化钠的玻璃和石英毛细管柱，在这样粗糙化过的毛细管柱上可以涂渍多种极性固定相，如: OV-17, PEG-20M, FFAP, OV-225 和DEGS等。
  三．沉积二氧化硅
    70 年代中期有人开发出一种在固定相溶液中悬浮硅烷化二氧化硅，进行涂渍固定相的方法，在固定相溶液中加入硅烷化二氧化硅颗粒，改变了固定相在柱内表面上的铺展性能，可以大大改善液膜的稳定性。他们所用的二氧化硅称为Silanox 101，这是一种经过三甲基硅烷化的熔融二氧化硅。最初用的二氧化硅尺寸为 7μm , 这样的颗粒不能黏附在毛细管壁上，也不会自行聚集，必须和一种黏结剂一起进行涂渍。例如把固定相和一种表面活化剂，如氯化苄基二苯基膦(BTPPC)，共同作黏结剂。涂渍分两步进行: 首先把 Silanox 101  旋浮于稀的固定相溶液中，把此溶液通过毛细管柱，二氧化硅颗粒被固定相黏附在管壁上。第二步把较浓的固定相溶液再通过毛细管柱，使固定相的量达到所需的量。第一步所用的典型溶液是把 0.5 g 的固定相用超声波与 2 g Silanox 101 及 100 mL 高密度溶剂(如四氯化碳或三氯甲烷)制成旋浮液。毛细管柱先用上述溶剂湿润一下，把上述旋浮液通入毛细管柱，通入的旋浮液量为25%的柱长，以 5 cm/s 的速度使旋浮液向前移动。等旋浮液的液柱离开毛细管，用氮气吹拂 3 h 使之干燥。第二步是把固定相溶于黏度小的溶剂(如异辛烷)中，把此溶液通入经第一步处理过的毛细管柱中，速度为 2 cm/s 。但是这种方法不易于极性固定相的涂渍。目前使用粒度更小的二氧化硅进行涂渍。

石英毛细管柱的去活
    一支高性能的毛细管柱应具备四个方面的优良性能: 柱效高，活性低，热稳定性好，和保留性能重复性好。而要想达到这样的性能，去活是必不可少的步骤。无论是玻璃柱还是石英柱都需要去活，为此人们进行了大量的研究工作，积累了丰富的经验。但是没有一种万能的去活方法，必须依柱材料和所涂固定相的不同，采取不同的去活方法。
1  早期的去活方法    早在70年代初 Aue 就发现用 PEG 20M 在 280℃下处理硅藻土载体，可使载体去活得到高柱效。之后有人把 Aue 的方法用于玻璃毛细管柱的去活，方法是: 用 2 % 的 PEG 20M 溶液处理毛细管柱，把两端封口后在 280℃ 下加热 16 h，然后用二氯甲烷和甲醇洗涤毛细管柱，这样就得到去活的效果。此后 Grob 家族又研究了这一方法，他们采用较稀的 PEG20M 溶液多次处理毛细管柱，然后再加热处理。用 PEG 20M 去活的毛细管柱当去活层很薄时，可以与非极性固定相相容；如果形成较厚的一层去活膜时，可以与极性固定相相容。这样去活的毛细管柱在高于 250℃ 使用时性能变坏。在低于此温度下使用其性能很好，所以至今仍有人使用。
2  硅烷化去活
  （1）  早期的硅烷化去活方法    前苏联的 Kiselev 等首次提出用硅烷化的方法去活，他们用三甲基氯硅烷(TMCS)作硅烷化试剂，和玻璃表面上的自由硅醇基反应，生成硅醚基。也有用六甲基二硅烷胺(HMDS)做硅烷化试剂的。
后来 Novotny 等人的研究工作指出: 用取代基的硅烷化试剂进行去活，在毛细管柱表面引入与固定相相同的基团，可增进与固定相的相容性，例如在毛细管柱表面引入腈基基团，就可以容易地涂渍β,β-氧二丙腈。因此在去活的方法中要考虑在去活之后的表面上要有与所涂渍固定相相容的基团。这样在改进表面的湿润性，才可以涂渍出柱效高的色谱柱。
    （2）.  高温硅烷化去活方法    1977年 Welsch 等人首次提出高温硅烷化去活的方法，他们的方法是:把HMDS试剂以动态法(液柱速度为 4～5 cm/s )涂渍在毛细管内表面上，把柱两端封口后快速加热到 300℃,并在此温度下保持 20 h 。这样处理后的毛细管柱可获得很好的去活效果。此后有人进一步研究发现，在更高的温度(400℃)下进行高温硅烷化处理可得到更好的效果。
    Grob 等人建议使用二苯基四甲基硅胺烷做去活试剂要优于HDMS，前者有较大的分子体积，虽然它会阻碍硅烷化的进行，但是由于较大的分子体积可以掩盖未反应的硅醇基，起到保护伞的作用。
    （3）.  聚硅氧烷高温裂解去活(HTS)    1979年 Shomburg 提出一个把聚硅氧烷在高温下裂解去活的方法，用以为玻璃毛细管柱去活，即用动态法把OV-101涂渍在毛细管柱中，把柱两端封口后加热 2～20 h 。在加热过程中聚硅氧烷受热部分分解，一些分解产物和毛细管柱表面上的硅醇基反应，然后用溶剂把未分解的聚硅氧烷洗去。这种方法叫做聚硅氧烷降解法(PSD)，这一方法要在高达450℃的温度下进行。
    （4）.  含氢硅油裂解去活    由于聚硅氧烷高温裂解去活需要在高温下处理，而弹性毛细管柱的外涂层聚酰亚胺又不能经受450℃的高温，为此有人提出用含氢硅油作硅烷化试剂，用含氢硅油可以在较低的温度下(250℃)去活。
    （5）. 全硅烷化去活(Persilylation)  1979年 Grob 提出用六甲基二硅氨烷(HMDS)对玻璃毛细管柱进行去活，称为全硅烷化去活。全硅烷化去活的方法既有去活的作用又有改进固定液湿润性的作用，因而是在毛细管制造技术中十分令人满意的方法.全硅烷化去活不仅可以用于固定相的毛细管色谱柱.也可以用于涂固定相的弹性石英管，如GC/MS 中的联接管，或保留间隙管。

我对这方面也不懂
希望高手来指点
并说下现在在这方面的发展趋势

这方面了解的不多，也想学习一下。
毛细管内壁的改性主要还是针对蛋白质分析这一块吧，用化学或者物理的方法消除或覆盖管壁上的硅羟基，和色谱不同的是，毛细管电泳中使用的是亲水性高分子涂层。蛋白质分离中用的比较多的管壁涂层有甲基纤维素、聚丙稀酰胺、聚乙二醇等。

做过一点聚丙烯酰胺涂层的，效果一般，不是很好

原文由 antihiv 发表:
做过一点聚丙烯酰胺涂层的，效果一般，不是很好

聚丙烯酰胺的现在应用还是比较多的，至于效果那就要看你做什么了。
不过，感觉上在涂层方面进口的管子还是要比国产的好用的多。

通过表面活性剂也可以达到改性的目的

因为zhukw给的答案是GC的毛细管改性，望谅解。