反相光子晶體柱的制備及其在加壓毛細(xì)管電色譜中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2020-08-25 03:28
【摘要】:光子晶體柱具有規(guī)則的堆積結(jié)構(gòu)、巨大的比表面積和納米級(jí)的孔徑,可用于構(gòu)建高效的分離分析方法,與加壓毛細(xì)管電色譜結(jié)合具有良好的應(yīng)用前景。本論文共六個(gè)章節(jié)。第一章對(duì)毛細(xì)管電色譜、加壓毛細(xì)管電色譜、毛細(xì)管色譜柱和動(dòng)物源性食品中抗生素殘留做了概述,并對(duì)雙電層、電滲流、焦耳熱,毛細(xì)管填充柱和光子晶體柱的制備方法等做了介紹。第二章對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,確定光子晶體柱的制備方法:填充方式為重力沉積自組裝輔助壓力打?qū)?混懸溶劑為甲苯,勻漿液濃度為400 mg/mL,微球煅燒溫度為600℃,毛細(xì)管柱內(nèi)徑為100μm,有效長(zhǎng)度為10 cm。與1.7μm填料色譜柱、空毛細(xì)管柱相比,光子晶體柱發(fā)生布拉格衍射可見藍(lán)光,且SEM顯示填充緊密且均勻。第三章考察光子晶體柱日內(nèi)、日間和批次間重復(fù)性,保留時(shí)間和峰面積的RSD分別為0.6%和1.6%、1.3%和2.2%、1.5%和3.8%,表明制備方法穩(wěn)定性良好。制備填料粒徑為315 nm-3000 nm的毛細(xì)管色譜柱,研究雙電層重疊和電滲流,發(fā)現(xiàn)填料顆粒越小,電滲流速度和貢獻(xiàn)率越大。第四章考察壓力和泵流速對(duì)保留時(shí)間和峰面積的影響,發(fā)現(xiàn)可通過調(diào)整泵流速獲得合適的峰面積,通過調(diào)節(jié)壓力調(diào)整保留時(shí)間?疾315 nm-780 nm填料制備的光子晶體柱的色譜性能,用中性小分子初步考察其分離性能,并繪制塔板高度-線性流速曲線。當(dāng)線性流速約0-0.40 mm/s時(shí),塔板高度隨線性流速的增大而減小,符合范氏方程曲線;當(dāng)線性流速大于約0.40 mm/s時(shí),塔板高度隨線性流速的增大而增大,與范氏方程曲線不符,且塔板高度最低時(shí),線性流速分別為0.33 mm/s、0.40 mm/s、0.44 mm/s、0.48 mm/s、0.50 mm/s,未達(dá)到理論最佳線速度點(diǎn)。該現(xiàn)象可能是因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)條件下產(chǎn)生了焦耳熱效應(yīng)。第五章將光子晶體柱應(yīng)用于pCEC平臺(tái),建立了牛奶中5種磺胺類抗生素殘留的固相萃取-pCEC分析方法,在流動(dòng)相為乙腈/磷酸鹽緩沖液(5 mmol/L,pH=7.68):30/70中添加0.10%三乙胺,檢測(cè)波長(zhǎng)為268 nm,電壓為-8 kV的條件下,5 min內(nèi)完全分離。5種磺胺類抗生素在0.1 mg/L-10.0 mg/L范圍內(nèi)線性良好(R~2≥0.9990),檢出限為0.02-0.04 mg/L。第六章對(duì)此項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié),并對(duì)下一步可能的研究方向進(jìn)行展望。
【學(xué)位授予單位】:上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:O734;O657.7
【圖文】:
圖 1- 1 雙Figure 1-1 Structure 毛細(xì)管色譜填充柱中雙電層主要存度為 1-10nm(δ=1-10nm),在色譜填充液體流動(dòng)通道,若流通通道的平均直徑雙電層重疊現(xiàn)象。萬千紅等[12]對(duì)雙電層均直徑與固定相顆粒粒度存在下式關(guān)系d 式中,d 為流動(dòng)通道的平均直徑;據(jù)典型數(shù)值,在毛細(xì)管色譜填充柱中流粒度(d)的 1/3。當(dāng)流通通道平均直徑
圖 1- 2(a)電滲流驅(qū)動(dòng)下的柱塞式流型(b)壓力流驅(qū)動(dòng)下的拋物線式流型Figure 1-2 (a) the plug flow profile for EOF and (b) the parabolic flow profile for HPLC常用的測(cè)定電滲流的方法有以下五種:(1)選擇中性物質(zhì)作為標(biāo)記物,測(cè)定其遷移時(shí)間[16];(2)測(cè)定管壁的 Zeta 電勢(shì),可通過泳動(dòng)電勢(shì)的測(cè)量來確定[17];(3)不同導(dǎo)電性的緩沖液加入毛細(xì)管柱時(shí),測(cè)定其電流變化[18];(4)對(duì)被轉(zhuǎn)移的緩沖液的質(zhì)量變化進(jìn)行測(cè)定[19];(5)對(duì)目標(biāo)容器中溶液的體積變化進(jìn)行測(cè)定[20]。在以上五種方法中,最常用的是第一種方法,因?yàn)樵摲椒ㄍ瑫r(shí)還可以對(duì)分析過程中的電滲流進(jìn)行控制。比如使用紫外檢測(cè)器時(shí),不僅可以選擇具有紫外吸收的中性化合物作為標(biāo)記物,也可以選擇沒有紫外吸收的化合物,通過基線的波動(dòng)作為標(biāo)記來對(duì)電滲流進(jìn)行測(cè)定[21]。1.1.3 毛細(xì)管電色譜中的焦耳熱效應(yīng)Knox 和 Grant[22]對(duì)電驅(qū)動(dòng)和壓力驅(qū)動(dòng)色譜中的自加熱效應(yīng)進(jìn)行了研究,得
圖 1- 3 TriSep -3000 加壓毛細(xì)管電色譜儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖Figure 1-3 Schematics of TriSep -3000 pCEC System1.2.2 pCEC 應(yīng)用進(jìn)展pCEC 是一種新型的高效微流分離技術(shù),利用 pCEC 平臺(tái)對(duì)芳香化合物、手性化合物、藥物中間體、蛋白質(zhì)等物質(zhì)的分離上都取得了良好的分離效果和很高的塔板數(shù),可廣泛應(yīng)用于藥物分析、代謝組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、中藥復(fù)雜成分分析、食品安全檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域,具有廣闊的發(fā)展前景。在藥物分析方面,趙彥勇等[25]采用反相加壓毛細(xì)管電色譜技術(shù),建立了麻仁潤(rùn)腸丸中木香烴內(nèi)酯和去氫木香烴內(nèi)酯的分離檢測(cè)方法,與高效液相色譜(HPLC)相比,該方法分析時(shí)間較短,柱效較高且試劑消耗量更少;與毛細(xì)管電泳(CE)相比,該方法靈敏度高、選擇性好,并且重現(xiàn)性較好。高紅秀等[26基于 pCEC“三高一快”的特點(diǎn)和蒸發(fā)光散射檢測(cè)器的通用性,搭建了 pCEC-
【學(xué)位授予單位】:上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:O734;O657.7
【圖文】:
圖 1- 1 雙Figure 1-1 Structure 毛細(xì)管色譜填充柱中雙電層主要存度為 1-10nm(δ=1-10nm),在色譜填充液體流動(dòng)通道,若流通通道的平均直徑雙電層重疊現(xiàn)象。萬千紅等[12]對(duì)雙電層均直徑與固定相顆粒粒度存在下式關(guān)系d 式中,d 為流動(dòng)通道的平均直徑;據(jù)典型數(shù)值,在毛細(xì)管色譜填充柱中流粒度(d)的 1/3。當(dāng)流通通道平均直徑
圖 1- 2(a)電滲流驅(qū)動(dòng)下的柱塞式流型(b)壓力流驅(qū)動(dòng)下的拋物線式流型Figure 1-2 (a) the plug flow profile for EOF and (b) the parabolic flow profile for HPLC常用的測(cè)定電滲流的方法有以下五種:(1)選擇中性物質(zhì)作為標(biāo)記物,測(cè)定其遷移時(shí)間[16];(2)測(cè)定管壁的 Zeta 電勢(shì),可通過泳動(dòng)電勢(shì)的測(cè)量來確定[17];(3)不同導(dǎo)電性的緩沖液加入毛細(xì)管柱時(shí),測(cè)定其電流變化[18];(4)對(duì)被轉(zhuǎn)移的緩沖液的質(zhì)量變化進(jìn)行測(cè)定[19];(5)對(duì)目標(biāo)容器中溶液的體積變化進(jìn)行測(cè)定[20]。在以上五種方法中,最常用的是第一種方法,因?yàn)樵摲椒ㄍ瑫r(shí)還可以對(duì)分析過程中的電滲流進(jìn)行控制。比如使用紫外檢測(cè)器時(shí),不僅可以選擇具有紫外吸收的中性化合物作為標(biāo)記物,也可以選擇沒有紫外吸收的化合物,通過基線的波動(dòng)作為標(biāo)記來對(duì)電滲流進(jìn)行測(cè)定[21]。1.1.3 毛細(xì)管電色譜中的焦耳熱效應(yīng)Knox 和 Grant[22]對(duì)電驅(qū)動(dòng)和壓力驅(qū)動(dòng)色譜中的自加熱效應(yīng)進(jìn)行了研究,得
圖 1- 3 TriSep -3000 加壓毛細(xì)管電色譜儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖Figure 1-3 Schematics of TriSep -3000 pCEC System1.2.2 pCEC 應(yīng)用進(jìn)展pCEC 是一種新型的高效微流分離技術(shù),利用 pCEC 平臺(tái)對(duì)芳香化合物、手性化合物、藥物中間體、蛋白質(zhì)等物質(zhì)的分離上都取得了良好的分離效果和很高的塔板數(shù),可廣泛應(yīng)用于藥物分析、代謝組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、中藥復(fù)雜成分分析、食品安全檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域,具有廣闊的發(fā)展前景。在藥物分析方面,趙彥勇等[25]采用反相加壓毛細(xì)管電色譜技術(shù),建立了麻仁潤(rùn)腸丸中木香烴內(nèi)酯和去氫木香烴內(nèi)酯的分離檢測(cè)方法,與高效液相色譜(HPLC)相比,該方法分析時(shí)間較短,柱效較高且試劑消耗量更少;與毛細(xì)管電泳(CE)相比,該方法靈敏度高、選擇性好,并且重現(xiàn)性較好。高紅秀等[26基于 pCEC“三高一快”的特點(diǎn)和蒸發(fā)光散射檢測(cè)器的通用性,搭建了 pCEC-
【參考文獻(xiàn)】
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1 山梅;李靜;茹鑫;鄭署;王曉曦;閆超;;固相萃取-加壓毛細(xì)管電色譜法測(cè)定水體中8種農(nóng)藥殘留[J];分析科學(xué)學(xué)報(bào);2015年04期
2 張歡歡;陳繼m
本文編號(hào):2803205
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