石墨烯—聚多巴胺气相色谱固定相的研究
[Abstract]:In gas chromatographic analysis, good selectivity and effective column preparation are the key to achieve high efficiency separation. In recent years, carbon nanomaterials have attracted extensive attention. Among them, graphene (G) is expected to be used as a new capillary gas chromatographic stationary phase due to its outstanding thermal stability, special structure and good adsorption performance. In view of the difficulties in the application of graphene nanomaterials such as easy agglomeration, the graphene polydopamine capillary gas chromatographic column (G-PDA @ column) was prepared by using polydopamine (PDA) pretreatment technology, and its chromatographic properties and separation mechanism were investigated. This method has not been reported in gas chromatography. The main contents are as follows: (1) the development status of gas chromatographic stationary phase is briefly described, and the structure, properties and application of graphene are introduced, as well as the discovery, properties and prospect of dopamine. This paper is of great significance to the study of novel capillary gas chromatographic stationary phase. (2) G-PDA @ column was prepared by static method using the properties of dopamine self-polymerization and adhesion of polydopamine coating as a new roughening method. The feasibility of this method was proved by comparing the G@ column without roughening polydopamine with the PDA@ column which was treated only with polydopamine and uncoated graphene stationary phase. The separation potential of graphene was proved by the separation of alkanes, alcohols and aldehydes. (3) the properties of G-PDA @ column were evaluated and the results were analyzed. The stationary phase was characterized as weak polarity by measuring Mak's constant, and the best column efficiency could be as high as 3406 trays / m by Golay curve. The separation of mixed alkanes, mixed alcohols, mixed esters, mixed aldehydes, anilines and polycyclic aromatic hydrocarbons shows that the G-PDA @ column can achieve good separation of different polar substances. Especially for the separation of alkanes, alcohols, aniline and other isomers, the application of graphene stationary phase in isomer separation is highlighted. The unique selectivity and mechanism of G-PDA @ column to aromatic compounds were investigated by the separation of Grob reagent and benzene series with different substituents. Finally, the thermal stability and repeatability of the chromatographic column were studied. In conclusion, G-PDA @ column was successfully prepared by the method of polydopamine roughening, and good separation performance was obtained. It not only lays a foundation for the study of graphene as a stationary phase in gas chromatography, but also establishes a new method of column preparation, and puts forward a new idea to solve the difficulties in the application of this kind of materials in the field of chromatography.
【学位授予单位】:北京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:O657.71
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,本文编号:2143054
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