两步法制备具有三维连续骨架结构大孔
整体材料的研究
张荣月 杨更亮* 齐莉 辛培勇
中国科学院化学研究所, 中关村北一街2号,100190
近年来,整体多孔材料在液相色谱固定相的应用方面引起了特别的研究[1, 2]。由于材料本身具有微米级的骨架和较大的通孔,因此,更能满足人们对高速、高通量分离的要求。但目前以普通自由基原位聚合方法制备的材料多为颗粒堆积的形貌,这种结构的材料存在孔径不易精确控制,比表面积小,分离效率低,机械性能差等问题,为了解决这些问题,科学家开始进行三维连续骨架结构的多孔材料的研究[3-5]。
本文以二甲基丙烯酸酯类为聚合单体,以聚二甲基硅氧烷和苯类二元混合物做致孔剂,偶氮二异丁腈作引发剂,采用两步法制备了具有三维连续骨架结构的大孔整体材料。第一步利用超声的分散作用来抑制了微凝胶颗粒的聚集推迟了相分离,制得预凝胶;第二步将预凝胶进一步熟化从而制备出了具有微米级通孔的三维连续骨架的大孔整体材料(图1)。材料的表面形貌通过扫描电子显微镜进行表征,同时改变不同的制备条件以有效地调节孔径和骨架尺寸。通过BET表征,平均孔径为110nm左右。
我们利用两步法成功地制备出了具有三维连续骨架大孔整体材料,可望用作蛋白质等生物大分子的分离介质。
致谢:感谢国家自然科学基金委 ( No.20675084),中国科学院“百人计划”对项目研究的大力支持。
参考文献
[1] Svec, F.; Fre´chet, J. M. J. Anal. Chem 1992, 64:820-822.
[2] Svec, F.; Fre´chet, J. M. J. Science 1996, 273:205-211.
[3] Tsujioka N, Hira N, Aoki S, Tanaka N, Hosoya K. Macromolecules, 2005, 38: 9901-9903.
[4] Hosoya K, Hira N, Yamamoto K, Nishimura M, Tanaka N. Anal. Chem., 2006, 78:5729-5735.
[5] Kanamori, K.; Nakanishi, K.; Hanada, T. Adv Mater., 2006, 18: 2407-2411.