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硅胶表面硅羟基含量的测定 摘要：硅羟基是硅胶表面的活化基团，是硅胶作为色谱基质以及改性的基础。本文以实验室制备的硅胶与将其进一步酸化得到的产品为研究对象，分别采用热重法、滴定法来测试硅胶表面的羟基含量，并对测试结果进行了比较探讨。结果表明：两种测试方法都能够较好的区别硅胶以及硅胶酸化产品，其中，热重法测定值要明显高于滴定法。 关键词：硅羟基；热重；滴定 The Determination Of Surface SilanolsOn Silica Li,Yujie;Li,Xiuyuan;Wang,Hailing;Yu,Yuanzhang* (Shandong University of Technology, School of Chemistry and Chemical Engineering, Zibo 255049, China) Absract: Silanol,the surface activation group on silica gel,is the basis of using as chromatographic matrix and surface modification. Both as-prepared silica gel and further acidified silica gel were studied in this experiment,and their surface amounts of silanol groups were analyzed by chemical titration and TG,respectively.The comparison between the two testing methods on silanol is also conducted. The results show that both ways have good capabilities to distinguish the product of silica gel and further acidified gel, and the amount of silica surface silanol tested by TG is significantly higher than that of titration method,while chemical titration showed its special features of portableness,more economic,more rapid and convenient in operations. Key words: silanol;TG;titration 1 引言 硅胶以及键合硅胶是目前应用最为广泛的高效液相色谱填料[1-2]。硅胶表面含有丰富的硅羟基，这是硅胶可以进行表面化学改性的基础。硅胶本身只能充当正相色谱的填料，对硅羟基进行硅烷化衍生处理后，制成键合型填料，可以满足各种色谱模式的分离之需[3]。近年来，对硅胶作为色谱固定相进行改进，主要就是集中于对硅胶表面硅羟基的利用。 硅胶表面存在硅氧烷键-Si-O-Si-和硅羟基-Si-OH，其中，硅羟基是强吸附性基团[4,5]。硅羟基主要以以下几种形态存在于硅胶表面，如图1所示。 表面硅羟基的浓度因其测试和处理方法不同而有所差异[6]，在表面硅羟基浓度达到8μmol/m2以上，才能更好的进行键合[7]。由于表面硅羟基比较高的活性，对作为反相固定相的性能以及正相固定相进行键合影响较大，因此，表面硅羟基的测定工作非常重要。目前测定硅羟基的方法有红外光谱法[8]、同位素置换（H-D置换）、热重法和滴定法等。本实验采用滴定法和热重法，对实验室制备硅胶以及制备硅胶酸化产品，进行测试。 2 实验部分 2.1 主要原料与仪器 试剂：实验室合成硅胶（微米级，球形），盐酸，酚酞指示剂，氢氧化钠标准液（0.1mol/L）。 仪器：美国Micromeritics公司ASAP2020型比表面积及孔隙度分析仪，美国TA仪器公司Q100-DSC型热重仪器。 2.2 实验方法 2.2.1 硅胶酸化 在硅胶中加入盐酸溶液（0.5%），机械搅拌，加热回流20小时后，冷却过夜。采用去离子水洗涤至中性后，再使用丙酮洗涤三次，于100℃下干燥8小时。 2.2.2 BET法测试比表面积 孔结构和比表面积对硅胶表面硅羟基的含量影响较大，材料的比表面积和孔结构主要采用氮气物理吸附法进行测定。实验在Micromeritics ASAP 2020物理吸附仪上进行。测试前将样品于300℃下抽真空处理3h以上，然后再在液氮温度(-196℃)下进行测试，根据静态法测量吸附-脱附等温线。样品的比表面