Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/334439
Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Síntese e caracterização de colunas capilares monolíticas baseadas em sílica híbrida funcionalizada com poli(metiloctilsiloxano)
Title Alternative: Synthesis and characterization of hybrid-silica monolithic capillary columns functionalized with poly(methyloctylsiloxane)
Author: Saturno, Jucelio Lago, 1992-
Advisor: Bottoli, Carla Beatriz Grespan, 1973-
Abstract: Resumo: Os suportes cromatográficos monolíticos diferenciam-se dos suportes particulados, principalmente, por possuírem maior permeabilidade. Além disso, os procedimentos de síntese destes materiais são convenientes para o preparo de suportes cromatográficos capilares, devido a serem sintetizados a partir de uma solução líquida, o que permite que a estrutura seja formada dentro do capilar. Neste trabalho, suportes cromatográficos monolíticos capilares baseados em sílica foram preparados através do processo sol-gel e funcionalizados com o poli(metiloctilsiloxano) (PMOS), através de tratamento térmico. Estas colunas foram caracterizadas cromatograficamente, no modo fase reversa, com relação à eficiência, fator de retenção, seletividade metilênica e capacidade de ligação de hidrogênio ('alfa'C/P). As condições de imobilização do polissiloxano foram exploradas utilizando um planejamento fatorial 2³, através do qual foi observado aumento da retentividade das colunas com o aumento da concentração de PMOS, tempo e temperatura de imobilização térmica. Para a resposta eficiência, a concentração de PMOS e principalmente o tempo tiveram efeito positivo. Além disso, dois efeitos de interação envolvendo a temperatura foram significativos e negativos, tempo x temperatura e concentração de PMOS x tempo x temperatura. Os valores destes dois feitos de interação foram negativos devido à diminuição na eficiência que ocorreu para as fases estacionárias que empregaram tempo e temperatura simultaneamente nos níveis mais altos. As caracterizações das fases estacionárias quanto às seletividades foram realizadas para as colunas funcionalizadas com PMOS e com a coluna monolítica de fase C18 quimicamente ligada. As seletividades metilênicas foram bastante similares para todas as colunas, já a capacidade de ligação de hidrogênio teve grande influência das condições de imobilização do PMOS. Foram observados valores expressivamente baixos de 'alfa'C/P para as colunas funcionalizadas com PMOS, indicando um recobrimento do suporte satisfatório. Além destas colunas apresentarem maior seletividade entre a cafeína e o fenol do que a coluna de fase quimicamente ligada, estas colunas também apresentaram maior eficiência. Nos testes de estabilidade, em condições brandas, as colunas funcionalizadas com PMOS apresentaram oscilação e progressiva redução no fator de retenção. Apesar desta perda de retentividade, no teste realizado pelo período mais longo, por 17 dias, foi observado que a coluna funcionalizada com PMOS continuou capaz de resolver a mistura teste de alquilbenzenos até o fim deste período. As condições de preparo do suporte monolítico também foram exploradas, visando obtenção de uma nova estrutura monolítica com menores domínios e mais homogênea. Neste estudo, duas variáveis foram exploradas, a temperatura de gelificação e a proporção de MTMS. Com o aumento da temperatura foi observada uma expressiva redução no tamanho dos macroporos, já com o aumento da proporção de MTMS, foi obtida uma estrutura formada por esqueletos cilíndricos e com menor variação no tamanho dos macroporos

Abstract: Monolithic chromatographic supports differ from the particulate packings mainly due to their higher permeability. In addition, the synthetic procedures for these materials are convenient for the preparation of capillary chromatographic columns, since they can be synthesized from a liquid solution, which allows the structure to be formed within the capillary. In this work, silica-based monolithic capillary chromatographic columns were prepared through the sol-gel process and functionalized with poly(methyloctylsiloxane) (PMOS) by thermal treatment. These columns were characterized chromatographically, in the reversed-phase mode, with respect to efficiency, retention factor, methylene selectivity and hydrogen bonding capacity ('alpha'C/P). The polysiloxane immobilization conditions were studied using a 2³ factorial design, through which an increase in column retentivity with the increase of PMOS concentration, time and temperature was observed. For the efficiency response, the concentration of PMOS and especially the time had a positive effect. In addition, two interaction effects involving temperature were significant and negative, time x temperature and PMOS concentration x time x temperature. The negative values of these effects are due to the decrease of efficiency for stationary phases that employed temperature and time simultaneously at the higher level. The characterization of the columns as selectivities were performed for PMOS functionalized columns and for a C18 chemically bonded phase monolithic column. For the methylene selectivity, all the columns presented a similar value. However, a great influence of the PMOS immobilization conditions was observed for the hydrogen bonding capacity. Expressively low 'alpha'C/P values were observed for PMOS columns, indicating a satisfactory support coverage. Besides the higher selectivity between caffeine and phenol than seen with the chemically bonded phase column, they also presented higher efficiency. Regarding to columns stability, under mild conditions, PMOS functionalized columns showed oscillation and progressive reduction of the retention factor. Although retentivity loss was seen in the longest stability evaluation, which lasted 17 days, it was observed that the PMOS functionalized column continued to be able to resolve the alkylbenzenes test mixture until end of the evaluation. The monolithic support preparation conditions were also studied, aiming at obtaining a new monolithic structure with smaller domains and more homogeneous structure. In this study, two variables were explored, the gelation temperature and the MTMS proportion. The increase in gelation temperature resulted in a significant reduction of the macropore sizes, while by increasing the MTMS proportion a structure formed by cylindrical skeletons and with lower macropore size variation was obtained
Subject: Cromatografia de fase reversa
Sol-gel
Colunas capilares
Monolitos
Polissiloxanos
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: SATURNO, Jucelio Lago. Síntese e caracterização de colunas capilares monolíticas baseadas em sílica híbrida funcionalizada com poli(metiloctilsiloxano). 2019. 1 recurso online (103 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/334439. Acesso em: 24 jul. 2019.
Date Issue: 2019
Appears in Collections:IQ - Tese e Dissertação

Files in This Item:
File SizeFormat 
Saturno_JucelioLago_M.pdf3.42 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.