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第 9 期 包建民，等: HPLC 级二氧化硅微球的制备及其功能化 ·1463·

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硅羟基含量（0.5450 mmol/g，比表面积 464.11 m /g） 2.5 C18 键合硅胶表面性质测试
较商业的不定型硅胶（0.3183 mmol/g，比表面积 300 疏水性测试中甲醇用量为 466 mL，甲醇的体积
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m /g）和 PICA 法制备的硅球（0.2518 mmol/g，比 分数为 82.3%；残余硅羟基含量为 0.08843 mmol/g，
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表面积 124 m /g）高，这也进一步表明自制二氧化 占二氧化硅微球表面硅羟基的摩尔分数为 16.23%；
硅微球具有高的比表面积，与 BET 的测试结果相吻 对羟基苯甲酸丙酯在 0.04~0.12 g/L 内线性很好。吸
合，硅球表面丰富的硅羟基有利于制备高键合量的 附平衡后，平均峰面积为 4186918.33，经计算吸附
色谱填料。 量为 31.95 mg/g。3 组测试结果均表明，十八烷基键
表 2 不同硅胶硅羟基含量的比较 合相的键合密度较高。
Table 2 Comparison of silanol groups of different silica gel 2.6 HPLC 测试
商业的不定 自制二氧化
硅球（PICA） 将所制 3~10 μm 的填料分级，得到 3~8 μm 的
型硅胶 硅微球
硅羟基含量/ 0.3183 0.2518 0.5450 C18 键合硅胶和 3~7 μm 亲水 C18 键合硅胶，将其
（mmol/g） 分别装柱并测试柱效。结果如图 8 和 9 所示，可以
注：硅球（PICA）参考文献[14]制备。 看到，4 种物质分离良好，色谱峰型对称，经过计

2.4 红外光谱分析 算，二者柱效分别可以达到 53474/m 和 86984/m（以
甲苯计），满足 HPLC 分析要求，且 4 种化合物在两
二氧化硅微球、C18 键合硅胶和亲水 C18 键合
种填料上有相同的出峰顺序。C18 键合硅胶分离对
硅胶的 IR 图如图 7 所示。从图 7a 可以看出，
–1
3446 cm 处是 Si—OH 或吸附水的不对称伸缩振动 羟基苯甲酸酯类的柱效图见图 10。从图 10 可以看
峰，1636 cm –1 处是水的 H—O—H 弯曲振动峰， 出，C18 键合硅胶对 3 种对羟基苯甲酸酯类物质分
–1
1080 cm 处强而宽的吸收峰是 Si—O—Si 的反对称 离良好，峰型对称，且分析时间较短。亲水 C18 键
–1
伸缩振动峰，807 和 464 cm 处是 Si—O 的对称伸 合硅胶分离对羟基苯甲酸和苯甲酸的色谱图见图
缩振动峰 [19] 。经过十八烷基修饰后（图 7b），在 2931 11。从图 11 可以看出，最先出峰的为对羟基苯甲酸，
和 2862 cm –1 附近出现了—CH 2 —的伸缩振动吸收
峰。图 7c 为亲水 C18 键合硅胶（合成路线如下）的
–1
红外光谱图，2922 和 2857 cm 附近为—CH 2 —的伸
–1
缩振动吸收峰，且在 1473 cm 处为 C—S 的伸缩振
动峰。IR 结果表明，两种反相色谱填料被成功合成。

图 8 自制 C18 键合硅胶的柱效图
Fig. 8 Column efficiency of home-made C18 bonded silica
gel

a—二氧化硅微球；b—C18 键合硅胶；c—亲水 C18 键合硅胶 图 9 自制亲水 C18 键合硅胶的柱效图
图 7 3 种色谱填料的红外光谱图 Fig. 9 Column efficiency of home-made hydrophilic C18
Fig. 7 IR spectra of three kinds of packings bonded silica gel