红外光谱常用来鉴定样品表面所含有的功能基团。图 3 是 Silica-Br、Silica-Br-C18、Silica-Br-C18-GMA 和 Silica-Br-C18-GMMA 的红外光谱图。808cm-1为 -C-Br 的伸缩振动峰,证实溴代引发剂硅胶已制备成功。1 102 cm-1为 -C-O 的伸缩振动峰,1 736 cm-1为 -C=O 的伸缩振动峰,2 856 cm-1为-CH2的不对称伸缩振动峰,2 929 cm-1为 -OH 的伸缩振动峰。对比图 3 中曲线 b、c 和 a 可看出,-C-O 的伸缩振动峰、-C=O 的伸缩振动峰和 -CH2的不对称伸缩振动峰增强,说明通过二步 SI-ATRP反应,活性自由基 Br·成功引发单体聚合,使甲基丙烯酸十八烷基酯和 GMA 这两种单体成功接枝到硅胶表面。对比图 3 中曲线 c 和 d,-OH 的伸缩振动峰也明显增强,说明环氧基开环成功。
2.2.2 元素分析。
对 Silica-Br、Silica-Br-C18和 Silica-Br-C18-GMMA进行元素分析,分析数据见表 1.经二步 SI-ATRP反应后,Silica-Br-C18-GMMA 与 Silica-Br 相比,C 元素含量由 10. 1% 增至 33. 71%,H 元素含量由 1. 88% 增至 4. 95%,充分说明甲基丙烯酸十八烷基酯和 GMA 成功接枝到硅胶表面。
2.2.3 热重分析。
热重分析是测定表面修饰聚合物接枝量的重要手段[21],图 4 是 Silica-Br、Silica-Br-C18和 Silica-Br-C18-GMMA 的热重分析图。Silica-Br 在 29 ~ 270 ℃时失重百分比为 8. 03%,主要由 3-氨基丙基三乙氧基硅烷和 2-溴异丁酰溴的热分解造成。Silica-Br-C18在 26~260 ℃和 220~800 ℃时失重百分比分别为 4. 82% 和 28. 20%,与 Silica-Br 相比,失重相对较大,这是由交联剂和接枝到硅胶内表面的甲基丙烯酸十八烷基酯的损失造成。Silica-Br-C18-GMMA 在160 ~ 787 ℃ 时失重最大,失重百分比为 55. 49% ,这主要是甲基丙烯酸十八烷基酯和 GMA 链的损失所致。由此可证实两种单体成功接枝在硅胶表面。
2.3 新型反相限进材料分离的富集性能。
2.3.1 Silica-Br-C18-GMMA 对 BSA 的排阻性能。