臺灣博碩士論文加值系統

研究溶膠-凝膠反應的產物在特定製備過程下將形成或塊狀固體，而其中塊狀固體可經由適當的乾燥過程將轉變成多孔洞材料。藉由實驗條件或步驟的改變若能形成外觀、尺寸不同的多孔洞材料，這將會非常適合當作毛細管內的填充材料。
實驗將多次調整製作程序、反應時間與觸媒濃度的控制來形成不同外觀的填充物。依據電子顯微鏡的高放大倍率來觀察不同製作程序的填充物外觀，並找出製作最合適當作毛細管電層析靜相尺寸與外觀製作程序與條件。
此外利用溶膠-凝膠反應過程中摻雜含苯基物質，藉由溶膠-凝膠反應的特性將固定相銜接苯基，並以材料分析方式確定苯環鍵結於溶膠-凝膠反應生成物。
對苯基的樣本分析物進行滯留與分離的討論，同時以最合適外觀及尺寸之填充毛細管柱，進行對含苯基的混合物的分離。

The product of sol-gel reaction can be transformed to densefilm or monoliths through certain process and sometime the monoliths can also be changed into porous material via proper extraction. If the adjustment of condition parameter or procedure can result in different outlined and dimensioned porous material, it will be a proper material for filling in capillary column.
Based on the observation on the morphology of packing column in different process, we are able to obtian the most proper procedure for making stationary phase of capillary electrochromatography .
Moreover, by adding phenyl substance in the sol-gel reaction, the stationary phase of bonding phenyl group occurred is achieved . A series of material is used in order to analyses examine the bonding ability of phenyl group on the sol-gel monolith.
The separation and retention behaviors of several phenyl compounds on the sol-gel CEC column was examined.
The influence of the morphology of the sol-gel stationary phase on the separation was also evaluated of the tested compounds.

目 錄
中文摘要………………………………………………………………II
英文摘要………………………………………………………………III
目錄……………………………………………………………………IV
圖目錄…………………………………………………………………VII
表目錄…………………………………………………………………IX

第1章 緒論……………………………………………………1
1-1 Sol-Gel反應與應用介紹………………………………1
1-1-1 Sol-Gel反應…………………………………………1
1-1-2 Sol-Gel反應機構……………………………………2
1-1-3 聚合因子………………………………………………2
1-1-4 多孔性二氧化矽塊體之製備…………………………4
1-2 毛細管電泳介紹………………………………………………4
1-2-1 毛細管電泳的偵檢模式與偵檢極限…………………5
1-2-2 CE與HPLC特性比較…………………………………7
1-2-3 影響分離效率的因素…………………………………9
1-2-4 毛細管電層析法優點…………………………………9
第2章 毛細管電層析法與研究動機…………………………………11
2-1 毛細管電層析法介紹…………………………………………11
2-2 研究動機………………………………………………………11
第3章 實驗部分………………………………………………………12
3-1 毛細管電層析管柱製備實驗…………………………………12
3-1-1 實驗藥品………………………………………………12
3-1-2 實驗設備………………………………………………14
3-1-3 實驗步驟………………………………………………16
3-2 毛細管電層析之靜相檢測……………………………………23
3-2-1 以電子顯微鏡觀察毛細管內填充物外觀……………23
3-2-2 固態核磁共振(NMR400)的分析……………………24
3-2-3 紅外線光譜儀(FTIR)的分析…………………………24
3-2-4 化學分析電子儀(ESCA)的分析………………………25
3-3 毛細管電層析實驗……………………………………………25
3-3-1 實驗藥品………………………………………………26
3-3-2 實驗儀器………………………………………………26
3-3-3 實驗步驟………………………………………………26
第4章 實驗結果與討論………………………………………………28
4-1 毛細管內靜相外觀控制方法…………………………………28
4-1-1 靜置時間與升溫的影響………………………………28
4-1-2 不均勻Sol-Gel填充物的影響……………………….29
4-1-3 填充物密度的不足……………………………………30
4-1-4 以離心後的沉澱物填充毛細管………………………31
4-1-5 Sol-Gel溶液的溶質比提高…………………………..32
4-1-6 增加離心前靜置時間…………………………………33
4-1-7 過度提高Sol-Gel溶液與觸媒(TFA)的比例…………34
4-1-8 增長Sol-Gel溶液在毛細管的反應時間……………..35
4-1-9 條件改變對填充物外觀變化比對……………………37
4-1-10 填充物外觀控制方法結論…………………………..38
4-2 填充物官能基分析……………………………………………40
4-2-1 固態核磁共振(NMR400)的分析結果…………….40
4-2-2 NMR400結果討論……………………………………44
4-2-3 化學分析電子儀(ESCA)對填充物分析結果…………46
4-2-4 ESCA結果討論………………………………………..50
4-2-5 紅外線光譜儀(FTIR)對填充物分析結果…………….51
4-2-6 FTIR結果討論………………………………………...51
4-3 毛細管上機實驗………………………………………………53
4-3-1 毛細管柱上機結果……………………………………55
4-3-2 最佳靜相製作程序與分離條件………………………59
4-3-3 毛細管柱上機結果討論………………………………60
第5章 結論……………………………………………………………61
參考文獻………………………………………………………………..62

圖 目 錄
圖1-1.葡萄串狀的聚合物質示意圖…………………………………3
圖1-2.樹枝狀的聚合物質示意圖……………………………………3
圖1-3.毛細管電泳示意圖……………………………………………5
圖1-4.電滲流推動流體側視圖………………………………………10
圖1-5.流體壓力推動流體側視圖……………………………………10
圖3-1.毛細管清洗與sol-gel溶液注射設備…………………………14
圖3-2.冷凍離心機……………………………………………………14
圖3-3.可程式升溫循環乾燥箱………………………………………15
圖3-4.光學顯微鏡(X700) ……………………………………………15
圖3-5.將毛細管內壁鍵結OH基………………………………………16
圖3-6.Sol-Gel溶液的水解反應機構圖………………………………18
圖3-7.Sol-Gel 溶液的聚合反應機構圖………………………………18
圖3-8.Sol-Gel 溶液的形成微胞反應機構圖…………………………19
圖3-9.Sol-Gel 溶液的官能機鍵結反應機構圖………………………20
圖3-10.氣壓注射Sol-Gel 溶液設備…………………………………21
圖3-11.Sol-Gel 溶液準確的注射至定位……………………………21
圖3-12.毛細管斷面樣本置於SEM載具方式…….…………………23
圖3-13.壓成錠的sample 置於ESCA載具……………………………25
圖4-1.緻密薄膜狀填充物在毛細管的斷面SEM圖…………………28
圖4-2.以不均勻Sol-Gel溶液填充毛細管各段斷面的SEM圖……29
圖4-3.以低濃度Sol-Gel溶液填充毛細管的斷面SEM圖…………30
圖4-4.以離心後沉澱物填充毛細管的斷面SEM圖…………………31
圖4-5.以稍高濃度Sol-Gel溶液填充毛細管的斷面SEM圖………32
圖4-6.以適當濃度Sol-Gel溶液填充毛細管的斷面SEM圖………33
圖4-7.以過高濃度Sol-Gel溶液填充毛細管的斷面SEM圖………34
圖4-8.靜置24小時填充物在毛細管SEM圖………………………35
圖4-9.靜置12小時填充物在毛細管SEM圖………………………35
圖4-10圖4-10. Sol-Gel 反應生成物的NMR400圖譜………………40
圖4-11.長碳鏈文獻中所顯示13C NMR圖譜………………………41
圖4-12.碳元素ESCA能譜圖…………………………………………46
圖4-13.氧元素ESCA能譜圖…………………………………………46
圖4-14.矽元素ESCA能譜圖…………………………………………47
圖4-15. Sol-Gel溶液生成物樣本IR圖譜…………………………51
圖4-16.苯純物質IR吸收圖譜……………………………………51
圖4-17.以低密度毛細管柱50% CAN 50% Tris -20KV進行分離……55
圖4-18.以低密度毛細管柱50% ACN-50% Tris -15KV進行分離……56
圖4-19.以次密度毛細管柱以不同緩衝溶液進行分離………………56
圖4-20.不同密度毛細管柱以相同條件分離進行分離………………57
圖4-21. 適當密度毛細管柱以不同電壓分離………………………58

表 目 錄
表1-1.毛細管電泳偵檢模式與偵檢極限表…………………………6
表1-2.CE與HPLC特性比較表………………………………………7
表3-1.Sol-Gel 反應用藥品……………………………………………12
表3-2.清洗毛細管用藥品……………………………………………13
表3-3.已知分析sample………………………………………………26
表4-1.條件改變對填充物外觀變化比對……………………………37
表4-2.苯環上的碳銜接矽的物質文獻13C NMR圖譜………………42
表4-3.碳銜接矽的物質文獻13C NMR圖譜…………………………43
表4-4.ESCA結果討論…………………………………………………47
表4-5.ESCA有關矽銜接苯基相關文獻………………………………48
表4-6.ESCA有關碳形成苯環的相關文獻……………………………48
表4-7.電泳上機各毛細管柱靜相製作程序…………………………53

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