谁懂酚醛树脂啊~~急
1 前言
酚醛泡沫是由酚醛树脂通过发泡而得到的一种泡沫塑料。与早期占市场主导地位的聚苯乙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫等材料相比，在阻燃方面它具有特殊的优良胜能。其重量轻，刚性大，尺寸稳定性好，耐化学腐蚀，耐热性好，难燃，自熄，低烟雾，耐火焰穿透，遇火无洒落物，价格低廉，是电器、仪表、建筑、石油化工等行业较为理想的绝缘隔热保温材料，因而受到人们的广泛重视。目前，酚醛泡沫已成为泡沫塑料中发展最快的品种之一。消费量不断增长，应用范围不断扩大，国内外研究和开发都相当活跃。然而，酚醛泡沫最大的弱点是脆性大，开孔率高，因此提高它的韧性是改善酚醛泡沫性能的关键技术。本文主要就酚醛泡沫的制备中所用发泡助剂、发泡机理和泡沫增韧的新进展作一介绍。
2 发泡助剂
2．1 催化剂／固化剂
酚醛泡沫一般是在室温或低热条件下制备，因此需以酸作催化剂。当酸作催化剂时，酸能加速树脂分子间的缩聚反应，反应放出的热量促使发泡剂急剧气化，而使乳化树脂膨起，同时树脂固化。反应的催化剂也是树脂的固化剂。在环境温度下固化剂的类型和数量对获得优质泡沫是极其重要的。固化剂的选择应使聚合物的固化速度与发泡速度匹配。因此，要求所用的固化剂能够使固化速度在很宽的范围内变化，固化反应本身又能在比较低的温度下进行。
固化剂分无机酸和有机酸，无机酸如硫酸、盐酸、磷酸等。有机酸有草酸、已二酸、苯硝酸、酚硝酸、甲苯磺酸，苯磺酸，石油磺酸等。无机酸价格低，但固化速度太快，对金属有很强的腐蚀作用，因此防腐成为酚醛泡沫使用中的一大难题。研究表明，可利用甲醇、乙醇、丙醇等稀释无机酸达到缓蚀，也可加入抗腐蚀剂如氧化钙、氧化铁、碳酸钙、无水硼砂、碱金属和碱土金属碳酸盐及锌、铝等。有人已考虑用碱中和剂来处理泡沫，但这种方法的有效性尚末得到证实。有关这方面的研究还在进行中。文献曾报导，使用酸性的萘磺酸酚醛既起催化作用又参与酚醛的缩合反应，降低了酸的渗透性，对金属的腐蚀性也就很小。文献中还提到其它降低泡沫材料腐蚀性方法，如以盐酸作固化剂时首先用真空法除去成型产品中易挥发物，再用NH3除去残存的酸或在80－130℃条件下热处理，或在树脂配方添加中和剂等，这些方法使生产工艺复杂化，并增加成本。
现在采用芳族磺酸为基础的固化剂很普遍。这是因为它腐蚀性小，并具有增塑作用。还有将有机酸和无机酸混合使用。为保证分散均匀，使用时应将固态有机磺酸配成高浓度的水溶液，一般溶液的浓度在40－65％为宜。
2．2 发泡剂
发泡剂是塑料发泡成型中发泡动力的来源塑料发泡方法一般分为机械发泡、物理发泡和化学发泡。机械发泡是借助于机械的强烈搅拌，使气体均匀地混入树脂中形成气泡。物理发泡则是借助于溶解在树脂中的发泡剂物理状态的改变，形成大量的气泡。以上两种发泡完全是物理过程，没有发生任何化学变化。化学发泡是发泡过程中使化学发泡剂发生化学变化，从而分解并产生大量气体，使发泡过程进行。发泡剂的种类和用量对发泡效果具有重要影响。它直接影响泡沫密度，进而影响到产物的物理、机搬胜能。此外，使用发泡剂使泡沫具有大量球状微孔，泡沫耐燃性及韧性提高。
根据酚醛树脂发泡反应机理，大多数以物理发泡方法进行。物理发泡剂分惰性气体和低沸点液体两类。酚醛泡沫常用的发泡剂为各种沸点在30－60℃之间的挥发性液体，如氟利昂、氯化烃、正戊烷等。现在的科研和工厂生产中使用的发泡剂绝大多数仍然是氟氯烃化合物，其中以氟利昂一11与氟利昂-21的1：4（mol）混和物使用最广泛。氟氯烃发泡剂效果非常好，但氟氯烃会破坏大气的臭氧层，所以已限制使用且开始选择代用品。在近期的专利中为减少对大气臭氧层的危害，选择了危害小的氟氯烃，如 CF32CF2CHC12、HCF2CF2CEt，被称为不耗臭氧的发泡剂。还有人采用减少氟化物发泡剂的使用量，加入部分代用品，如 F-11和戊烷混合使用。在新的代用品中最有前途的当属惰性气体发泡剂二氧化碳、氮气等。它们无毒、无污染，臭氧消耗系数（ODP）为零，温室效应系数（GwP）很小，不燃，价廉易得，是氟利昂替代品研究的热点，但难度较高。可喜的是有文献报道，日本的Asahi化工公司的研究者用CO2代替氟氯烃作生产酚醛泡沫材料的发泡剂，效果良好。它们由酚醛共聚树脂（含有羟甲基脲）与发泡剂CO2及催化剂混合物制得的酚醒泡沫材料。其密闭气孔含量为96.0％，气孔直径为190μm，热导率（JISA1412）为0.0231Kcal／m.h.℃，C O2含量为5.2％，脆度（JIS A9511）为11％。氯化烃中以二氯甲烷最常用，其化学性质较为稳定、发气量也高于氟氯烃，故近年已有许多厂家用之代替氟氯烃或二者并用。在塑料发泡工业中有选用低沸点脂肪族烷烃G4-G7混合物如正戊烷作为发泡剂，但其效果不理想，还有易燃的危险。有时通过几种发泡剂并用的办法来解决发泡剂汽化温度与树脂固化反应速度相匹配的问题，这样发泡剂在汽化时，树脂已具有了适当的粘度，从而有利于泡孔结构的形成和稳定。
化学发泡剂也有应用，如发泡剂H（N，N一二亚硝基五次甲基四胺），它遇酸会强烈分解，释放出氮气，从而使树脂发泡。
2．3 表面活性剂
表面活性剂的分子中含有亲水结构和疏水结构，具有界面走向和降低液体树脂的表面张力的作用，使泡沫塑料中亲水性和疏水性相差很大的原料乳化成为均匀体系，各组分充分接触，使各种反应能较平衡地进行。表面活性剂的用量虽小，只为树脂的2－6％，但它对发泡工艺和产品性能影响很大。它可以保证发泡过程中各组份充分混合均匀，形成均匀微细多泡孔结构和稳定的闭孔率，还可以加快反应过程，缩短固化时间，对泡沫制品的抗压强度，泡孔尺寸等均有较大的影响。
泡沫塑料发泡成型通常分三个阶段。第一阶段是在发泡基体的熔体或液体中形成大量均匀细密的气泡核，然后再膨胀成具有要求泡体结构的泡体，最后通过加热，固化定型，得到泡沫塑料制品。发泡第一阶段是要制得以发泡剂为分散相、树脂为连续相的乳状液，在树脂中形成大量分布均匀、粒径微小的发泡剂液滴（气泡核）。如单纯以高速搅拌将发泡剂分散到树脂中，这种分散体系极不稳定，容易破坏。表面活性剂能降低界面张力，使分散体系在热力学上稳定。这时表面活性剂起到了乳化剂或匀泡剂的作用。当在高速搅拌下，往酚醛树脂与发泡剂的乳状液中加入固化剂时，酚醛发泡成型进入了第二阶段。在固化剂作用下甲阶树脂发生缩合反应，转化为乙阶树脂阶段，最后固化为丙阶树脂，同时树脂缩合释放出的大量反应热使发泡剂液滴气化，发泡料在变稠的同时，体积迅速增大，原先的乳状液已转变成泡沫，此泡沫是不稳定的，已形成的气泡可以继续膨胀，也可能合并、塌陷或破裂。在酚醛泡沫没有固化定型前表面活性剂起着稳定泡沫的作用。
酚醛泡沫塑料各组分之间的相容性较差，所以选用表面活性剂更要考虑其乳化性能。良好的乳化性能可以提高各组分混合的均匀程度，有利于形成均匀微细的泡孔结构，而且可以加快反应过程，缩短固化时间。此外表面活性剂还必须对固化剂的强酸性保持稳定。尽管能用于酚醛泡沫塑料的表面活性剂种类很多，但非离子型表面活性剂效果最好，较常用的有①脂肪醇聚氧乙烯、聚氧丙烯醚类；②烷基酚聚氧乙烯醚类，如壬基酚与环氧乙烷的加成物；③聚硅氧烷、聚氧乙烯、聚氧丙烯的嵌段共聚物，这类表面活性剂不仅有良好的泡沫稳定性能，而且有极强的乳化作用。
近年来也有研究者采用多种表面活性剂混合物来得到具有特定性能的泡沫，如池田义宏等用硅酮与十二烷基苯磺酸钠混合的表面活性剂制成高吸水性泡沫。
3 泡沫增韧研究
酚醛树脂结构上的薄弱环节是酚羟基和亚甲基易氧化。其泡沫延伸率低，质脆，硬度大，不耐弯曲。这大大限制了酚醛泡沫的应用，所以对泡沫的增韧是十分必要的。酚醛泡沫的增韧，可以通过以下几种途径实现：①在体系加入外增韧剂，通过共混的方式达到增韧的目的；②通过甲阶酚醛树脂与增韧剂的化学反应，达到增韧的目的；③用部分带有韧性链的改性苯酚代替苯酚合成树脂。
3．1 加入外增韧剂
这一改性方式要求树脂和增韧体系须具有一定的混溶性，才能改善其脆性，提高韧性和抗压性能，可根据溶解度参数δ预测有机化合物之间的混溶性。这种改性方式的实施一般是按如下步骤进行。首先合成普通的甲阶酚醛树脂，然后在体系内加入改性剂，脱水，发泡。这类改性剂常用的有三类。
第一类是橡胶弹性体改性剂。橡胶增韧酚醛树脂属物理掺混改性，但由于弹性体通常带有活性的端基（如羧基、羟基等）和双键，能与甲阶酚醛树脂中的羟甲基发生不同程度的接校或嵌段共聚反应。在树脂固化及发泡过程中这些橡胶类弹性体段一般能从基体中析出，在物理上形成海岛两相结构。这种橡胶增韧的热固性树脂及泡沫的断裂韧性比起未增韧的树脂及泡沫有较大幅度的提高。常用的橡胶有丁腈、丁苯、天然橡胶和端羧基丁腈橡胶及其他含有活性基团的橡胶。增韧的效果还与共混比例等有关，橡胶量太少达不到效果，但若橡胶含量较高，影响耐热性，同时也会影响酚醛橡胶间的相容性。橡胶的加入量一般宜控制在5－20％之间。
第二类是热塑性树脂。用于酚醛泡沫改性的有聚乙烯醇，聚乙二醇等。聚乙烯醇分子中的羟基有可能与酚醛缩聚物中的羟甲基发生化学反应，形成接枝共聚物。聚乙烯醇改性酚醛树脂可提高泡沫的压缩强度。据文献报道，泡沫压缩强度与聚乙烯醇的加入量有关。加入聚乙烯醇的量太少，压缩强度提高不明显；加入过多量的聚乙烯醇会导致粘锅，使反应难以继续进行。聚乙烯醇的加入量为苯酚重量的l．5－3％较为合适。
聚乙二醇也是酚醛树脂有效的增韧剂。聚乙二醇中的一OH可能与树脂中的一OH结合，但在碱性条件下反应较困难。聚乙二醇中的一OH与树脂中的一OH也可能形成部分氢键，使树脂中导入长的柔性醚链，从而起到增韧的效果。葛东彪等人用不同分子量的聚乙二醇系列来增韧泡沫，发现改性效果随着聚乙二醇分子量的增大而增大，分子量为1000时达到峰值，而后随着聚乙二醇分子量的增大减小。所给出的结论是：先随着分子量的增大，酚醛树脂中导入的聚醚柔性链比较长，有利于拉伸强度和断裂伸长率增大；但聚乙二醇分子量大于1000时，由于加人聚乙二醇的质量是一定的，其分子链两端羟基所占的比例相对减小，使得羟基和酚醛树脂的羟甲基反应的机率减小，影响了聚乙二醇的改性效果。分子量适中的聚乙二醇1000和800改性的泡沫韧性最好。
聚乙二醇增韧改性的酚醛泡沫与纯酚醛泡沫相比，不仅尺寸稳定性好、压缩强度高、表观密度适中，而且泡孔闭孔率较高、大小均匀、致密，且易加工切割，断面无或少碎屑。此外氯化聚乙烯（CPE）、聚氯乙烯（PVC）增韧树脂及泡沫也有报道。
第三类是小分子物质如乙二醇。乙二醇增韧泡沫是合成酚醛树脂后，按一定比例加入乙二醇混合均匀，依次加入稳定剂、发泡剂、均泡剂，搅拌均匀，然后加入固化剂，剧烈搅拌，迅速倒入准备好的模具中团模发泡，待其固化完全后脱模即可。
有人根据纯酚醛泡沫与乙二醇改性酚醛泡沫（乙二醇含量为苯酚量15％）的红外光谱图的差别，推测乙二醇可能在酸催化作用下，部分或全部生成了甘油醇类的衍生物，参与了主反应。乙二醇的加入能在一定程度上改善酚醛泡沫的性能，提高其压缩强度，改善其脆性，而又不太多地损失其阻燃性，最佳用量为10－15份/100份树脂。此时其氧指数为37－38，压缩强度为0．40MPa，密度为0．059g／cm3，如表1所示。
表1 泡沫性能与乙二醇加入量
A B C D E F
乙二醇/w% 25 20 15 10 5 0
密度／g.cm-3 0.064 0.06 0.059 0.058 0.056 0.062
压缩强度/MPa 0.30 0.35 0.40 0.37 0.38 0.31
氧指数 35 37 37 38 38 40
添加短切玻纤也是外增韧的一种方法。短切玻纤属于无机材料，常温下无色、无味、无毒，易与酚醛树脂混匀。短切玻纤经用偶联剂处理后，与酚醛树脂共混，然后发泡制成酚醛泡沫塑料。短切玻纤含量对改性酚醛泡沫塑料主要性能的影响见表2。
表2 短切破纤含量与酚醛泡沫性能
短切玻纤/w% 0 3 4 5 6 8 10
容重/kg.cm-3 60 60 60 60 62 68 80
脆性质量损失/% 40.0 28.0 25.0 22.0 21.0 17.7 15.0
氧指数 45 45 46 48 48 50 50
压缩强度/MPa 0.20 0.25 0.26 0.28 0.31 0.39 0.43
由表2可知，随着短切玻纤含量的增加，酚醛泡沫塑料的压缩强度明显提高，容重增加，脆性降低，氧指数升高，但共混物的粘度随着短切玻纤含量的增加而升高，使发泡工艺难以控制，因此短切玻纤的含量一般控制在10％以下。文献也报道了邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲苯酯等有机物质用于泡沫增韧。
3．2 化学增韧甲阶酚醒树脂
化学增韧改性方法是在合成甲阶树脂时加入改性剂，通过酚羟基和羟甲基的化学反应接枝上柔性链，从而得到内增韧的改性甲阶树脂，这种改性方法较共混方法的效果要好。
聚氨酯改性酚醛泡沫是一种很好的化学增韧方法，在日本、美国已进行了系列研究，取得了较好的成果。从采用的方法看有如下2种方式：①以糠醇树脂、芳胺多元醇等作为聚氨酯组分中的多羟基化合物，将酚醛树脂、多异氰酸酯（MDI、PAPI）和上述各种多元醇混合，加入发泡剂等助剂进行复合发泡。②聚醚、聚酯多元醇和异氰酸酯合成末端为一NCO基团的预聚体，再与酚醛树脂、发泡助剂混合，进行复合发泡。
在聚氨酯改性酚醛泡沫制备过程中，无论采用何种改性方法，其反应机理是一致的。主要有两种反应发生，①异氰酸酯基团和组分中的多羟基化合物的羟基进行交联或扩链反应；②异氰酸酯基团和甲阶酚醛树脂中的羟甲基进行交联反应。两种反应的结果是在酚醛刚性分子结构中引入了柔韧性链段，从根本上改变了酚醛树脂的刚性分子结构，从而提高了泡沫制品的韧性，降低了脆性；同时引入了聚氨酯的特性，如提高闭孔率，降低吸水性，加快固化反应速度，成型快，也提高了制品的强度。
以TDI与分子量为1000的聚乙二醇反应，合成带有一NCO基团的预聚体改性酚醛泡沫，其性能如表3所示。
表3 TDI改性聚乙二醇增韧酚醛泡沫性能
压缩强度/MPa 密度/kg.cm-3 吸水率/% 氧指数
0.288 0.1771 14.39 38.3
3．3 用部分带有韧性链的改性苯酚代替苯酚合成树脂
第三类改性方法是用含有与苯酚相类似官能团的韧性物质部分代替苯酚与甲醛缩合，从而达到增韧的目的。有文献报道用间苯二酚、邻甲酚、对甲酚、对苯二酚等改性。加入量控制在0．2－10％，可降低泡沫脆性，提高制品的强度和韧性。烷基酚和腰果壳油改性也都有报道。腰果壳油主要结构是在苯酚的间位上带一个15个碳的单烯或双烯烃长链，因此腰果壳油既有酚类化合物的特征，又有脂肪族化合物的柔性，用其改性酚醛泡沫，韧性有明显改善。
用桐油和亚麻油改性苯酚也有人尝试，桐油中的共轭三烯在酸催化下与苯酚发生阳离子烷基化反应，其中残留的双键由于空阻效应，参加反应的机率很小。反应产物在碱催化下进一步与甲醛反应，生成了桐油改性甲阶酚醛树脂。亚麻油是十八碳三烯酸甘油脂，其分子结构中都有三个双键。在催化剂的作用下，苯酚的邻、对位上的碳原子在亚麻油的双键上发生烷基化反应，合成改性酚，然后改性酚与甲醛共聚，柔顺的烷基链将脆性的酚醛分子链连结起未，有效地改善了酚醛泡沫脆性。桐油改性苯酚如图所示。
4 结束语
近几年来，国内外对酚醛泡沫原材料、发泡技术、工艺过程都进行了大量研究工作。泡沫制备工艺日臻完善，并已进入了工业化生产阶段。随着人们对材料耐火性及难燃性要求越来越高，泡沫改性研究的不断深入和泡沫韧性不断的提高，酚醛泡沫塑料的应用将更加广泛。
室内苯含量检测方法
原理
空气中苯用活性炭管采集，然后经热解吸或用二硫化碳提取出来，再经过聚乙二醇6000（或20M）色谱柱分离，用氢火焰离子化检测器检测，以保留时间定性，以峰值定量。
5 仪器设备
5.1 空气采样器：恒流空气采样泵，流量范围 0.2 - 1L/min可控。
5.2 气相色谱仪：附氢火焰离子化检测器。
5.3 色谱柱：长2m、内径4mm不锈钢柱。内填充固定相：聚乙二醇6000（或20M）- 6201担体（5：100）
5.4玻璃注射器：100mL；微量进样器： 1mL、1μL、10μL。体积刻度误差应校正。
5.5活性炭采样管：长150mm，内径3.5-4.0mm，外径 6 mm 的玻璃管，内装100mg椰子壳活性炭。
5.6具塞刻度试管：2mL。
试剂和材料
6.1 苯、甲苯和二甲苯：色标纯。
6.2 二硫化碳：分析纯，需经纯化处理。
纯化方法：二硫化碳用5%浓硫酸甲醛溶液反复提取，直至硫酸无色为止。用蒸馏水洗二硫化碳至中性，再用无水硫酸钠干燥，重蒸馏，贮于冰箱中备用。
6.3 色谱固定液：聚乙二醇6000（或20M）。
6.4 6201担体：60～80目。
6.5 高纯氮气：99.99%。
6.6 椰子壳活性炭：20-40目，用于装活性炭采样管。
分析步骤
7.1 色谱分析条件
检测室温度160℃；气化室温度160℃；柱温：90℃
柱前压0.03kPa；氢气压力0.03kPa；空气压力0.3kPa；载气流量（N2）：30 - 50mL/min 。
7.2 绘制标准工作曲线和测定校正因子
7.3 采样：在采样地点打开活性炭管，与空气采样器入气口垂直连接，以0.5L/min的速度 ，抽取10L空气。采样后，将管的两端套上塑料帽，并记录大气压力和气温。样品可保存5天 。
7.4 样品分析：
7.4.1 热解吸法进样
7.4.2二硫化碳提取法进样
结果计算
9 质量保证措施
9.1 气密性检查：有动力采样器在采样前应对采样系统气密性进行检查，不得漏气。
9.2 流量校准：采样系统流量要能保持恒定，采样前和采样后要用一级皂膜计校准采样系统进气流量，误差不超过5%。
9.3 仪器使用前，应按仪器说明书对仪器进行检验和标定。
9.5 在计算浓度时应用下式将采样体积换算成标准状态下的体积：
?? V0=V(T0/T)·(P/P0)
式中：V0——换算成标准状态下的采样体积，L
V——采样体积，L
T0——标准状态的绝对温度，273K：
T——采样时采样点现场的温度（t）与标准状态的绝对温度之和，（t+273K）
P0——标准状态下的大气压力，101.3kPa
P——采样时采样点的大气压力，kPa。。
检测说明
10.1 气相色谱仪应充分预热调试稳定，检查“基线”。
10.2 用苯、甲苯和二甲苯标样进样检验保留时间。[12]
操 作处置注意事项：密闭操作，加强通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩），戴化学安全防护眼 镜，穿防毒物渗透工作服，戴橡胶耐油手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂 接触。灌装时应控制流速，且有接地装置，防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的 容器可能残留有害物。
储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。保持容器密封。应与氧化剂、食用化学品分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
1991 年瑞士学者Gratzel 等在Nature 上发表文章,提出了一种新型的以染料敏化二氧化钛纳晶薄膜为光阳极的太阳能电池，其具有制作简单、成本低廉、效率高和寿命长等优点,光电转换效率目前可以达到11%以上,因此成为新一代太阳能电池的主要研究发展方向[1-4]。
染料敏化太阳能电池的光电转换效率的提高要归功于其独特的纳晶多孔薄膜电极，其可以使电子在薄膜中有较快的传输速度，且具有足够大的比表面积，能够吸附大量的染料，并且与染料的能级相匹配。所以因对染料敏化太阳能电池的复杂的作用，许多科学工作者致力于制备功能和性能良好的TiO2 纳晶多孔薄膜电极[5, 6]。在纳晶TiO2 的三种晶型中，锐钛矿相的光电活性最好，最实用于染料敏化太阳能电池中，所以在制备纳晶TiO2 时，金红石相和板钛矿相纳晶应该尽量避免。
对TiO2 纳晶的生长，许多研究者开始在水热法中采用有机碱做胶溶剂来制备TiO2 纳晶[7-9]。Yang 用三种有机碱做胶溶剂制备了粒经和形貌不相同的TiO2 纳晶，其结果证明了有机碱的加入对纳晶粒子大小、形貌及表面积等有一定影响[10]。但是，如何制备晶型和形貌都能满足于染料敏化太阳能电池的要求却很少讨论。
在本章中，采用水热法基础上，分别使用三种有机碱四甲基氢氧化铵（TMAOH）、四乙基氢氧化铵（TEAOH）、四丁基氢氧化铵（TBAOH）做胶溶剂来制TiO2 备纳晶并应用于染料敏化太阳能电池中并研究了制备条件的不同对纳晶形貌、粒径大小及电池光电性能的影响。
2 实验主要药品和仪器
钛酸四正丁酯、异丙醇、聚乙二醇20,000、碘、碘化锂、4-叔丁基吡啶（TBP）、OP乳化剂（Triton X-100）（AR，均购于中国医药集团上海化学试剂公司）；敏化染料（cis-[(dcbH2)2Ru(SCN)2]，SOLARONIX SA.）；四甲基氢氧化铵（TMAOH）(25 %)、四乙基氢氧化铵（TEAOH）(20 %)、四丁基氢氧化铵（TBAOH）(10 %) （均购于中国医药集团上海化学试剂公司）；可控温磁力搅拌器（C-MAG HS4，德国IKA）；马弗炉（上海实验电炉厂）；100 W 氙灯（XQ-100 W，上海电光器件有限公司）；导电玻璃基片（FTO，15 Ω/cm2，北京建筑材料研究院）；X 射线粉末衍射仪（XRD） D8-advance(Bruker 公司)；扫描电子显微镜(SEM)S-3500N（日本日立公司)；透射电镜(TEM)JEM-2010(日本)；红外光谱分析仪Nicolet Impact 410 spectrometer；紫外–可见分光光度计UV-Vis 3100 (Shimadzu corporation, Japan)。
3 实验部分
3.1 纳晶TiO2 的制备
根据文献的制备方法[6-11]，把钛酸四正丁酯与等体积的异丙醇混合均匀并逐滴加入到蒸馏水中并不断的搅拌30分钟（[H2O]/[Ti(OBu)4] = 150），过滤并用水和乙醇溶液洗剂2-3次。
在强烈搅拌下，把所得到的沉淀加入到pH=13.6的含有有机碱的溶液中，在100 °C搅拌24小时，得到半透明的胶体。将得到胶体装入高压釜（填充度小于80%）。在200 oC水热处理12小时。水热处理后，得乳白色混合物并伴有鱼腥味，这表明有机碱分解为了胺类化合物。将高压釜处理后的TiO2胶体连同沉淀一起倒入烧杯，经50 oC浓缩至原来的1/5，加入相当于TiO2量20%-30%的聚乙二醇20,000及几滴Triton X-100，搅拌至均匀，得稳定的TiO2纳晶浆体。
3.2 纳晶薄膜电极的制备
将洗净的导电玻璃四边用透明胶带覆盖，通过控制胶带的厚度和胶体的浓度来控制膜的厚度[12]，中间留出约1×1 cm2空隙，将在酸性条件下制备的小粒径的纳晶TiO2胶体用玻片均匀的平铺在空隙中。空气中自然晾干后，在马弗炉中升温至450 ?C热处理30分钟，使TiO2固化并烧去聚乙二醇等有机物，冷却至80 ?C，经过仪器测量，薄膜的平均厚度在6微米左右。
将获得的纳晶多孔薄膜浸泡于N3染料溶液中24小时，使染料充分地吸附在TiO2上，取出后用乙醇浸泡3-5分钟，洗去吸附在表面的染料，在暗处自然晾干，即得到染料敏化的纳晶多孔TiO2薄膜电极。首先按上文所述制备纳晶多孔薄膜，制备的薄膜平均厚度在4.5微米左右，将其重新用透明胶带覆盖，把用TMAOH做胶溶剂的条件下制备的大粒径的纳晶TiO2浆体用玻片均匀的平铺在空隙中。空气中自然晾干后，重新在马弗炉中升温至450 ?C热处理30分钟，反射层的纳晶薄膜的平均厚度控制在1.5微米左右，热处理后即得双层纳晶薄膜。浸泡染料后即得双层纳晶薄膜电极。
3.3 DSSC 的组装
以染料敏化纳晶多孔TiO2薄膜电极为工作电极，以镀铂电极为对阴极[13]，将染料敏化电极与对阴极用夹子固定，在其间隙中滴入以乙腈为溶剂、以0.5 mol/L LiI+0.05 mol/L I2+0.2mol/L TBP为溶质的液态电解质，封装后即得到染料敏化太阳能电池。
3.4 光电性能测量
采用100 W氙灯作为太阳光模拟器，其入射光强Pin为100 mW/cm2。在室温下进行测量，记录其短路电流ISC和开路电压VOC，并应用公式计算其填充因子ff和光电转换效率η。
3.5 表征与分析
采用 D8-advance 型X 射线粉末衍射仪测定TiO2 的晶体结构，测试条件为：Cu Kα(λ=1.5405 ?)，电压：40 KV，电流：40 mA。扫描速度:6?/min，扫描范围：10?-80?。采用KBr 压片法测量样品的红外光谱，测试条件：400-4000 cm-1，软件：OMNIC 6.0，扫描次数30 次。采用JEM-2010（日本)型透射电子显微镜(TEM)观察TiO2 纳晶的表面形貌及粒径大小。用紫外-可见分光光度计（UV-3100）测试不同粒径TiO2 纳晶多孔薄膜电极吸附染料的吸光度。TG 的升温速度：10 ℃/min，范围：室温至1000 ℃，测试仪器：SDT 2960 同步DSC-TGA 装置 (USA TA 设备)。
4 结果与讨论
4.1 有机碱对TiO2 纳晶的形貌和粒径的影响
Sugimoto 和他的合作者们研究了影响TiO2 纳晶生长的一些因素，其中pH 的值、有机碱的烷基链的长短、水热的温度以及水热的时间等因素都对TiO2 纳晶颗粒的大小和形貌有很大的影响[14-17]。通过研究发现，四烷基有机碱作为模板来控制TiO2 纳晶的形貌和大小。
所以可以使用不同的有机碱来制备适合于染料敏化太阳能电池光电传输的晶型完整并具有较大的比表面积的TiO2 纳晶。
是在不同的有机碱做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶的TEM 图，a 图是采用TMAOH 做胶溶剂，b 图是采用TEAOH 做胶溶剂，c 图是采用TBAOH 做胶溶剂。从图中可以看出，在相同pH 值下，不同的有机碱做胶溶剂时，制备的纳晶明显不同，这说明胶溶剂对TiO2纳晶的粒径大小和形貌有很大的影响，而且随着有机碱胶溶剂烷基链的加长，TiO2 纳晶的粒径减小，并且粒子为多面体。当用TMAOH 做胶溶剂时，制备的TiO2 纳晶的粒子多为四方体，颗粒宽12-20 nm，粒子长20-40 nm，如图1a 所示。当用TEAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶的粒子颗粒不均匀，而且形貌也不规则有多面体形的也有四面体形的，粒子宽度8-10 nm，长度10-25 nm，如图1b 所示。而当有机碱的烷基链长从两个碳原子增加到四个碳原子时，即用TBAOH 用作胶溶剂时制备的纳晶颗粒粒子大小较均匀而且形貌也较规则，多为正方体，粒子大小一般在5nm 左右，如图1c 所示。在TiO2 纳晶的水热生长过程中，有机碱首先是吸附在TiO2 的晶核上，而烷基链的长短不同吸附的能力不同，吸附能力越大则就会阻碍纳晶的生长。研究发现[6]，烷基链越长则有机碱吸附在晶核上的吸附力越大，则会阻碍晶体的生长，所以随着有机碱烷基链的长度的增加，纳晶颗粒在不断的减小；并且研究发现，胶溶剂的浓度不能太大，太大时制备的TiO2 纳晶就会出现严重的团聚现象[10]。
4.2 有机碱对TiO2 纳晶晶型的影响
是用三种有机碱做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶的XRD 图，a 是制备的TiO2 纳晶经过自然风干后的XRD，b 是制备的三种TiO2 纳晶经过50 °C 热处理30 分钟中后的XRD 图。
从图2a 中可以看出，2θ = 25.3°是TiO2 纳晶锐钛矿的特征峰，但是还有一些其它的杂峰，这些杂峰证明是有机胺类化合物的峰。当把制备的纳晶经过450 °C 热处理30 分钟中后，a 图中的杂峰就消失，TiO2 在2q ＝25.3°，37.55°，47.85°，53.75°，55.05°和62.35°的衍射峰的d 值均与标准PDF 卡片锐钛矿型TiO2 衍射峰相符，说明所制备的TiO2 的晶型为锐钛矿，没有金红石相和板钛矿相出现，制备的为纯的锐钛矿相TiO2 纳晶。在传统水热方法中，采用硝酸做胶溶剂，制备的纳晶TiO2 中，含有少量的金红石相和板钛矿相，而这两种的光电性能较差，影响染料敏化太阳能电池的光电转换效率。而用有机碱做胶溶剂制备的TiO2 纳晶可满足染料敏化太阳能电池中对锐钛矿相的要求。随着有机碱烷基链的增加，样品的特征衍射峰宽逐渐变大，并且衍射峰值逐渐减小，这表明制备纳晶颗粒不断减小，这与TEM 的结果一致。
4.3 TiO2 纳晶的热稳定性分析
是用三种有机碱制备的TiO2 纳晶的红外光谱图，(a) 是制备的纳晶粉末在80 °C 烘干24 小时，(b)是制备的纳晶粉末在450 °C 热处理1 小时，光谱范围是400-4000 cm-1。从红外光谱图可知，三种纳晶红外图谱相近。图3(a)中出现了有机化合物的一些键如C-H, N-H,和O-H 等键，但随着在450 °C 热处理1 小时后，这些化合键就消失了，而TiO2 薄膜的红外谱图中主要有Ti-O-Ti 键伸缩振动峰在500cm-1 附近，没有出现宽的吸收带，如图3(b)所示，这一结果与文献中的结果相一致[7]。这说明在有机碱条件下制备的TiO2 纳晶在经过450 °C后为稳定的锐钛矿相，吸附在其表面的有机物分解完全。从XRD 的结果也可以得出(图 3b)，所有有机化合物在经过450 °C 热处理后都消失完全了，这说明二氧化钛化合物在高于450 °C热处理后，可以晶化为稳定的锐钛矿相TiO2 纳晶。
是用有机碱做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶粉末热稳定性的TG 分析。这些纳晶粉末是在105 °C 下烘干24 小时，而没有进行任何热处理的。从图中可以看出，有两个失重过程。
第一个过程是100～250 °C 之间的明显失重，可以认为是失去了吸附在纳晶粉末表面的水分子和一些醇。第二个过程是250～400 °C 之间的失重，是因为粉体中吸附的有机物成份的失去。有机物与制备的氧化物之间有很强的键和作用，这些有机物包裹着氧化物，当温度达到400 °C 时，这些键和作用才会消失，有机物完全分解，这说明有机物与纳晶颗粒之间的力结合不是太大不影响纳晶的晶化。另外发现，在不同有机碱胶溶剂下制备的纳晶粉末的失重情况明显不同，在采用TBAOH 做胶溶剂时的失重明显要高于使用TMAOH 做胶溶剂时的，这说明前者表面吸附了更多的有机物。吸附有机物的量不同，表明制备的纳晶粉末的形貌和粒径大小也明显不同[14]，这与TEM 的结果一致，在采用TBAOH 做胶溶剂时制备的TiO2纳晶颗粒较小表面积较大，这就使吸附在纳晶表面的有机物就增多，所以在进行热分解时失重较多；而采用TMAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶颗粒明显大许多，表面积又小所以吸附的有机物就会减小，所以在热分解时失重较少。从失重量的多少也可以简单分析出制备的纳晶颗粒和形貌的异同。
用有机碱做胶溶剂来制备TiO2 纳晶，会对其晶型及其晶型的稳定性有一定的影响。图5 为有机碱TEAOH 做胶溶剂的条件下制备的TiO2 纳晶及其分别在300 °C，500 °C，700 °C，800 °C，900 °C 烧结1 小时样品的XRD 谱图。在TiO2 纳晶的晶型中，峰位于2θ=25.3°是锐钛矿相的特征衍射峰，峰位于2θ=27.4°是金红石相的特征衍射峰。从图中可知，TiO2 纳晶在800 °C 烧结前，晶型没有发生变化。在800 °C 烧结之后，才出现了金红石相晶型，这一结果与Young 等人的研究结果一致[18]。据报道在酸性条件下制备的TiO2 纳晶，在烧结温度达600 °C 时，锐钛矿晶型就开始向金红石晶型转变[19]。而用有机碱TEAOH 做胶溶剂制备的TiO2 纳晶从锐钛矿相向金红石相转变的温度有所提高，这说明用有机碱TEAOH 做胶溶剂制备的TiO2 纳晶热稳定性提高了，这一稳定性说明，可以对锐钛矿型TiO2 纳晶在较高的温度下进行烧结，而不改变其晶型，即没有金红石型纳晶出现。
4.4 BET 和吸附染料能力的研究
用不同的有机碱做胶溶剂所制备的TiO2 纳晶粉的表面积进行分析，实验得出，在使用有机碱TMAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶粉的比表面积为66 m2·g-1，但是当使用TEAOH和TBAOH 做胶溶剂时，制备的TiO2 纳晶粉的比表面积为78 m2·g-1 和82 m2·g-1。这一结果与粒径越大比表面积越小相一致，颗粒大小如图1 所示，这说明颗粒越小比表面积越大。
研究发现，吸附的染料（RuL2(SCN)2）的多少并不一定随着比表面积的增大而增大。为了研究用于染料敏化太阳能电池测试的TiO2 纳晶多孔薄膜吸附染料的多少，把敏化的电极在5 mL 0.05 mol/L NaOH 溶液中让染料进行脱附，之后对染料的碱性溶液进行吸光度的分析，UV-vis 吸收光谱的结果如图5 所示。图中a、b 和c 三条曲线分别是采用TMAOH、TEAOH和TBAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶。根据朗伯-比尔定律可知吸光度随浓度增加而增大，结果显示，采用TMAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶吸收的染料最少，这与比表面积越小吸附的染料越少相吻合，但比其它两种纳晶的吸附量要少很多。虽然采用TBAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶的比表面积比用TEAOH 做胶溶剂所制备的TiO2 纳晶的比表面积大，但是后者却比前者所吸附的染料多，这里可能的解释就是因其用TBAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶的颗粒太小还不足10nm，所以用其制备的纳晶多孔薄膜太致密而使得吸附的染料减小。
4.5 染料敏化太阳能电池光电性能研究
采用有机碱制备的三种不同形貌和粒径大小的TiO2 纳晶，并用其制备了敏化电极应用于染料敏化太阳能电池光电性能的研究，如图6 所示。表1 给出了三种不同电极的所组装的电池的短路电流、开路电压、填充因子和光电转换效率的值。在100 mW/cm2 光照条件下，三种电池的短路电流分别为10.7、13.1、10.4 mA/cm2，开路电压分别为0.779、0.700、0.698V，填充因子分别为0.52?0.62?0.60，光电转换效率分别达到了4.4%?5.67%?4.4%。从实验结果可知，采用有机碱TEAOH 制备的TiO2 纳晶所组装的电池的光电转换效率比其它两种电池的光电转换效率要高。
可知，采用有机碱TEAOH 所制备的TiO2 所制备的电池的开路电压要比采用有机碱TMAOH 所制备的TiO2 所制备的电池的要低，但是其电池的短路电流和填充因子都要比其它两种有机碱所制备TiO2 所组装的电池要高。这可能是因为（1）用有机碱TEAOH 所制备的TiO2 纳晶粒经比较适中，制备的多孔薄膜粒子与粒子之间结合比较紧密，这样就提高了电子在薄膜中的传播速度；（2）较其它两种多孔薄膜吸附的染料要多，研究表明吸附的染料的量与所产生的光电流成正比，吸附的染料越多，则产生的光电流越大，用有机碱TEAOH 做胶溶剂所制备的TiO2 多孔薄膜所吸附的染料最多，所以用其所组装的染料敏化太阳能电池的短路电流最高，电池的光电转换效率也达到最好。
5 结论
本章采用了钛酸四正丁酯为原料，以三种有机碱做胶溶剂来制备TiO2 纳晶，以三种制备的敏化的纳晶多孔薄膜为电极组装了染料敏化太阳能电池，并对其进行了电池光电性能的测试。研究了这三种有机胶溶剂对TiO2 纳晶晶体生长的影响，采用三种不同烷基链的有机碱做胶溶剂制备的纳晶形貌和大小有很大的不同，研究发现，随着烷基链的加长，纳晶的形貌开始变得规整，粒径也减小，但是有机碱的浓度不能太大，浓度过高时，会使制备的纳晶出现团聚，所以在使用有机碱做胶溶剂时，采用的是在pH=13.6 的条件下制备的。通过热稳定性分析发现，吸附在TiO2 纳晶表面的有机碱在450 °C 热处理后，有机物分解完全，这说明在制备纳晶多孔薄膜时，有机物分解完全，多孔薄膜中为纯的TiO2 纳晶。因为三种TiO2纳晶形貌和大小不同所以制备的多孔薄膜吸附染料的量也不相同。实验发现采用有机碱TEAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 的敏化电极吸附的染料最多，电池光电性能测试也显示用此TiO2 纳晶制备的电池开路电流达到13.1 mA cm-2，光电转换效率达到5.67%，比其它两种电池的光电转换效率要高，这说明用有机碱TEAOH 做胶溶剂所制备的TiO2 纳晶的形貌和大小比其它两种有机碱胶溶剂制备的TiO2 更适合应用于染料敏化太阳能电池。更多毕业论文请到 http://www.rrrwm.com
(1) “纯粹”反相机理的键合相例如C18和C8市场上仍然是单功能，三功能和聚合物键合相"鱼目混杂"。 (2) 键合相封端问题没有获得很好的解决, 一直是困扰色谱领域最大的问题! 迄今为止全部的尝试只获得有限的成功。
(3) 极性嵌入式(Polar embedded)键合相
极性嵌入式(Polar embedded)键合相是C18高效反相液相色谱"卫星群"中最重要的产品, 是C18和C8键合相最重要的补充。
极性嵌入式(Polar embedded)键合相起源于Supelco ABZ。Supelco ABZ的键合方法是用aminopropyl键合相和长链羧酸缩合反应形成一个C16酰胺。那么市场上的极性嵌入式(Polar embedded)键合相群的主要问题是什么? 极性嵌入式键合相和所谓的水相C18主要问题是键合相泄漏, 键合相不稳定等。两者之间的内在差异是: 极性嵌入式键合相键合相泄漏和键合相不稳定等问题能够获得很好的解决, 但使用极性硅烷试剂封端的所谓的水相C18键合相键合相泄漏和键合相不稳定等问题是不可逆转的。 在类似C18链长度的硅烷试剂中嵌入极性酰胺或酰酯, 使得键合相亲水, 在100%水相条件下稳定。但按照类似C18的键合化学, 键合覆盖率低, 键合相不稳定。 Chrom-Matrix InnovationTM PEG键合相是非常极性的产品, 但测试结果表明: PEG键合相非常稳定, 在LC-MS测试中没有检测到泄漏。这一成功和我们在胶体与界面科学领域的长期经验帮助我们成功开发了新型催化条件下新的键合化学。加上超临界流体技术封端, Chrom-Matrix InnovationTM 极性酰胺或酰酯键合相比那么市场上的极性嵌入式(Polar embedded)键合相群稳定得多。色谱柱产品质量和寿命有质的飞跃! 即使这样, LC-MS测试显示: Chrom-Matrix InnovationTM 极性酰胺或酰酯键合相仍然有非常低的泄漏。(4) 无泄漏低孔和高比表面积C18键合相等是小分子化合物分离纯化的终端保证!制备型高效反相液相色谱柱, 制备型高效正相液相色谱柱, 制备型高效离子交换色谱柱和对应的闪光色谱(flash chromatograpy) 是小分子化合物分离纯化最重要的终端保证!但是市场上大多数色谱产品和闪光色谱(flash chromatograpy)键合相有明显的泄漏。尽管泄漏在紫外可见检测器中是看不见的, LC-MS信号非常明显! 最重要的是泄漏的硅烷实实在在洗脱到顾客的终端纯化产品中, 而且没有考虑在内。
Chrom-Matrix公司成功地解决了上述所有问题! InnovationTM所有反相高效液相色谱产品都使用B型球形硅胶合成, 使用最优化个性化合成工艺, 使用超临界流体封端, 使用LC-MS/MS和表面电荷滴定等多种独特技术配合多种色谱测试保证产品的品质和批次重现性。其中大部分产品LC-MS/MS测试无泄漏, 极性嵌入式(Polar embedded)键合相非常低的泄漏。二、高效正相液相色谱柱正相液相色谱是最早的色谱模式。直到现在, 合成后通过硅胶柱做进一步纯化仍然是有机化学家日常工作的一个重要组成部分。在理论上, 几乎所有的溶于正己烷，乙酸乙酯或异丙醇的有机化合物都可以用高效正相液相色谱分析。但在实际应用中，高效正相液相色谱的应用比高效反相色谱少得多。这是因为正己烷, 乙酸乙酯没有像水，甲醇或乙腈那样受欢迎。此外, A型硅胶正相液相色谱给客户一个惯性思维: 高效正相液相色谱的平衡时间很长。事实上, 高效正相液相色谱在制备规模的色谱纯化中一直发挥了重要作用。这是因为:(1) 高效正相液相色谱比高效反相色谱柱压低得多。(2) 高效正相液相色谱用的溶剂例如正己烷, 乙酸乙酯很容易通过旋转蒸发除去。(3) 吡咯等蒸发性溶剂彻底改善了碱性有机化合物在B型球形硅胶, Diol和PEG正相液相色谱柱上的峰形。此外, 不管制备规模或分析测试,(1) 结构异构体分离分析必须使用正相液相色谱或超临界流体色谱。(2) 环境中腐殖酸的结构鉴定必须使用甲基化或硅烷化消除小分子聚集, 然后使用正相液相色谱或超临界流体色谱。这种小分子聚集的自然现象一定相当广泛。PEG正相液相色谱键合相等将让客户重新评估高效正相液相色谱的价值。三、高效亲水液相色谱柱 高效亲水液相色谱是一个介于正相和反相高效液相色谱之间的运作模式。这个模式最早来自NH2色谱柱的糖分析应用。在此之后，逐步在Diol, 硅胶和亲水性高分子键合相找到了一些有价值的应用。近年来，高效亲水液相色谱成为比较流行的色谱的运作模式, 主要是因为亲水性化合物有良好的保留和高效亲水液相色谱在LC-MS/MS中的应用。尽管如此，迄今为止没有权威的论文, 评论和教科书揭示了高效亲水液相色谱真正的价值和局限性。近年来，我们帮助客户采用高效亲水液相色谱的运作模式成功地开发和验证了数以百计的HPLC和LC-MS/MS应用。我们总结出:(1) 高效亲水液相色谱是LC-MS/MS应用的第一选择。请参阅我们的LC-MS/MS产品手册应用案例。(2) 除了InnovationTM TX多功能色谱柱, 所有亲水液相色谱仅可用于分析，而不是制备规模的分离。(3) 高效亲水液相色谱流动相A是乙腈(pH值用少量的甲酸或其他调节), 流动相B是水(pH值用少量的甲酸或其他调节)。化合物洗脱秩序类似于正相液相色谱, 疏水性化合物首先洗脱, 然后是亲水化合物。流动相A一般不使用甲醇或丙酮或其他有机溶剂。(4) 进样体积太大会导致一些峰值扭曲或分裂。柱承载能力通常是非常小的。(5) InnovationTM TX, HP Amide, Silica三种高效亲水液相色谱覆盖99 ％以上的应用, NH2色谱柱用于简单糖分析应用。(6) 除了InnovationTM TX多功能色谱柱, 所有亲水高效液相色谱柱柱效不如正相和反相高效液相色谱。四、高效强阳离子交换液相色谱柱 离子交换液相色谱是生物分离最常见最有用的一种色谱模式。另一方面，小分子分离分析极少使用高效离子交换液相色谱。这是因为:(1) 新颖的反相和多功能键合相例如InnovationTM Polar-Embedded Stable Amide和TX连续出现, 在很大的程度上补偿了常规C18键合相的缺点。 C18, C8键合相也有重大进展。高效亲水液相色谱柱也覆盖了许多分析应用。(2) 相比之下, 硅胶基质的高效离子交换键合相近几十年来产品质量没有取得质的突破。硅胶基质的高效离子交换键合相柱寿命普遍短, 疏水相互作用明显。(3) 聚合物基质的高效离子交换键合相在生物分析上面的应用比较广泛, 但其柱效过低，表面积太小，对小分子分离分析难有吸引力。科学发明往往来自现实世界的挑战! 在对海洋毒素, 微生物代谢产物和天然植物(包括中草药)有效成分的分离纯化过程中, 我们深深感到高质量的硅胶基质的高效离子交换键合相是必不可少的! 因此，我们开发了硅胶基质的SCX, WCX, DEAE和SAX高效离子交换键合相。五、InnovationTM高效多功能液相色谱柱我们介绍四种高效多功能液相色谱柱:(1) InnovationTMTX毒品分析HPLC柱InnovationTM TX毒品分析HPLC柱是实际应用中最有价值的一种色谱柱。由于其在毒品分析上出色的表现, DEA专家称它毒品分析HPLC柱。InnovationTM TX是一个多功能色谱柱, 具有反相, 弱阳离子离子交换, 亲水等作用, 能够使用在100%水相或100%有机相。由于它的弱阳离子离子交换机理, InnovationTM TX对碱性化合物的分离效果是所有色谱柱中最好的。它对碱性化合物有完美的峰形。它的绝对柱效和反相色谱分析柱相同的，甚至优于反相, 远胜传统的亲水色谱分析柱。(2) InnovationTM DNPH HPLC柱InnovationTM DNPH HPLC柱主要用于环境中醛和酮DNPH衍生物分析。在特定的DNPH衍生物分析应用中, 任何其他色谱柱没有它优越的选择性。(3) InnovationTM PAH HPLC柱 (4) 血浆，血清直接进样的InnovationTM PEG色谱柱限制进入键合相(Restricted access media)最早由Merck公司发明。一个典型的方法是首先制造Diol键合相, 然后通过酰酯或酰胺反应嵌入疏水链。硅胶外表面的酰酯或酰胺链使用酶切断开。但酶不能扩散到内表面。由此外表面亲水, 内表面疏水。血浆，血清, 尿样可以直接进样。蛋白质等生物流体通过亲水外表面时没有保留, 小分子化合物可以扩散到内表面通过反相保留最后洗脱。限制进入键合相(Restricted access media)在学术领域比较欢迎, 但随着固相萃取产品的发展, 在工业领域的应用相当少。但我们最后发现, 血浆，血清, 尿样可以直接进样的限制进入键合(Restricted access media), 尤其是InnovationTM PEG色谱柱在药物代谢领域具有独特价值。药物代谢研究, 尤其是全盲条件下的早期药物代谢研究, 追求绝对回收率! 一种药物代谢之后, 打破成许多小分子化合物。全盲条件下不可能使用固相萃取回收全部小分子代谢产物。最理想的方法是, 血浆，血清, 尿样可以直接进样, 每毫升收集液使用14C同位素检测, 然后建立一个明确的代谢概况。InnovationTM PEG色谱柱是一种多功能色谱柱。它是最好的正相色谱柱! 同时，使用乙醇取代储存溶剂后, 它能够被用来作为反相让血浆，血清, 尿样可以直接进样。
róng cù xìng sù
2 英文参考Chorionic Gonadotrophin [湘雅医学专业词典]
chorionic gonadotropic hormone [湘雅医学专业词典]
3 国家基本药物与绒促性素有关的国家基本药物零售指导价格信息
序号 基本药物目录序号 药品名称 剂型 规格 单位 零售指
导价格 类别 备注 927 142 绒促性素 注射剂 1000单位,冻干粉（溶媒结晶粉） 瓶（支） 4.4 化学药品和生物制品部分 * 928 142 绒促性素 注射剂 500单位,冻干粉（溶媒结晶粉） 瓶（支） 2.6 化学药品和生物制品部分 929 142 绒促性素 注射剂 2000单位,冻干粉（溶媒结晶粉） 瓶（支） 7.5 化学药品和生物制品部分 930 142 绒促性素 注射剂 5000单位,冻干粉（溶媒结晶粉） 瓶（支） 15.1 化学药品和生物制品部分
注：
1、表中备注栏标注“*”的为代表品。
2、表中代表剂型规格在备注栏中加注“△”的，该代表剂型规格及与其有明确差比价关系的相关规格的价格为临时价格。
4 绒促性素药典标准品名4.1.1 中文名绒促性素
4.1.2 汉语拼音Rongcuxingsu
4.1.3 英文名Chorionic Gonadotrophin
4.2 来源（名称）、含量（效价）本品为孕妇尿中提取的绒毛膜促性腺激素。每1mg的效价不得少于4500单位[1]。
4.3 制法要求本品应从健康人群的尿中提取，生产过程应符合现行版《药品生产质量管理规范》要求。本品在生产过程中需经适宜的工艺方法处理，以使任何病毒如肝炎病毒、人免疫缺陷病毒和朊病毒等去除或灭活。[1]
4.4 性状本品为白色或类白色的粉末。
本品在水中溶解，在乙醇、丙酮或乙醚中不溶。
4.5 鉴别照效价测定项下的方法，测定结果应能使未成年雌性小鼠子宫增重。[1]
4.6 检查4.6.1 雌激素类物质取体重18～20g的雌性小鼠3只，摘除卵巢。2～3周后，皮下注射每1ml中含本品1250单位的氯化钠注射液4次，每次0.2ml，第一日下午，第二日上、下午，第三日上午各1次；分别在第四日、第五日、第六日上午用少量氯化钠注射液洗涤各小鼠 *** ，制成 *** 涂片，在低倍显微镜下观察，不得呈阳性反应（阳性反应系指涂片内绝大部分为角化细胞或上皮细胞）。
4.6.2 残留溶剂4.6.2.1 乙醇取本品0.1g，精密称定，置顶空瓶中，精密加水2ml使溶解，密封，作为试品溶液；另取无水乙醇适量，精密称定，用水定量稀释制成每1ml中含0.25mg溶液，精密量取2ml，置顶空瓶中，密封，作为对照品溶液。照残留溶剂测定法（2010年版药典二部附录Ⅷ P第二法）测定，以聚乙二醇为固定液；起始温度为60℃，维持5分钟，以每分钟50℃的速率升温至200℃，维持15分钟；进样器温度为200℃；检测器温度为250℃；顶空瓶平衡温度为90℃，平衡时间为20分钟，取对照品溶液与试品溶液分别顶空进样，记录色谱图。按外标法以峰面积计算，应符合规定。
4.6.3 水分取本品，照水分测定法（2010年版药典二部附录Ⅷ M 第一法 A）测定，含水分不得过5.0%。[1]
4.6.4 乙肝表面抗原取本品，加0.9%氯化钠溶液制成每1ml中含10mg的溶液，按试剂盒说明书测定，应为阴性。
4.6.5 异常毒性取本品，加氯化钠注射液溶解并制成每1ml中含2000单位的溶液，依法检查（2010年版药典二部附录Ⅺ C），按静脉注射法给药，应符合规定。
4.6.6 细菌内毒素取本品，依法检查（2010年版药典二部附录Ⅺ E），每1单位绒促性素中含内毒素的量应小于0.010EU。
4.7 效价测定精密称取本品和绒促性素标准品适量，按标示效价，分别加含0.1%牛血清白蛋白的0.9%氯化钠溶液溶解并定量稀释制成每1ml中含10个单位的溶液，临用新配。照绒促性素生物检定法（2010年版药典二部附录Ⅻ E）测定，应符合规定，测得的结果应为标示量的80%～125%。
4.8 类别促性腺激素药。
4.9 贮藏遮光，密封，在冷处保存。
4.10 制剂注射用绒促性素
4.11 版本《中华人民共和国药典》2010年版
5 绒促性素说明书5.1 药品名称绒促性素
5.2 英文名称Chorionic Gonadotrophin
5.3 绒促性素的别名宝贝朗源；波热尼乐；类垂体促性腺激素；绒膜激素；普罗兰；安胎素；绒毛膜促性腺素；绒毛膜促性腺激素；Gonatrophin；Prolan；Pregnyl；Profasi
5.4 分类内分泌系统药物 >性腺疾病用药
5.5 剂型针剂绒促性素：500U，1000U，2000U，3000U，5000U。
5.6 绒促性素的药理作用绒促性素可从胎盘中提取，也可以从孕妇尿中获得。与LH作用相似，而FSH样作用甚微。
1.促使卵泡成熟及排卵，并使卵泡排卵后转变为黄体，促使其分泌孕激素。
2.具有促间质细胞激素作用，能促进曲细精管功能，促使性器官和副性征发育、成熟，促使睾丸下降，并促使 *** 生成。
5.7 绒促性素的药代动力学绒促性素口服能被胃肠道破坏，故仅供注射用。半衰期为双相，分别为11h和23h。给药32～36h内发生排卵。24h内10%～12%以原形经肾随尿排出。肌内注射后6h可达血药峰值。主要分布在性腺。消除呈双相方式时，t1/2分别为6～11h和23～38h。有10%～12%肌内注射用量于24h内随尿排出。
5.8 绒促性素的适应证1.无排卵性不孕症诱发排卵。
2.黄体功能不足。
3.因黄体功能不足所致先兆流产或习惯性流产。
4.功能失调性子宫出血。
5.隐睾症。
6.男性性功能减退症。
7.用于女性不孕症。
5.9 绒促性素的禁忌证1.垂体增生或肿瘤。
2.性早熟。
3.诊断未明的 *** 流血、子宫肌瘤、卵巢囊肿或卵巢肿大。
4.血栓性静脉炎。
5.男性前列腺癌或其他雄激素依赖性肿瘤。
6.生殖系统炎症、激素性活动型性腺癌、无性腺（先天性或手术后）患者。
7.卵巢功能低下或缺如的疾病，如Turner’s综合征、单纯性腺发育不良、卵巢早衰。对绒促性素过敏者禁用。
5.10 注意事项1.用绒促性素促排卵可增加多胎率，从而使新生儿发育不成熟，并有发生早产的可能；
2.使用绒促性素后，虽有死胎或先天性畸形的报道，但未见与绒促性素有直接关系。
3.注射前需作过敏试验。
4.绒促性素不宜长期应用，以免产生抗体和抑制垂体促性腺功能。如连用8周尚不见效，应即停药；又若 *** 早熟或亢进也应停用。
5.绒促性素对肥胖症无效。
6.用药期间，注意液体潴留。
7.连用8周如疗效不显著，应停药。
8.用前应先做皮试。
5.11 绒促性素的不良反应1.头痛、疲倦、情绪变化、水肿（男性多见）。
2.注射部位可能发生疼痛。
3.治疗隐睾时可能出现性早熟。
4.由于卵巢的过度 *** ，可引起卵巢增大或形成囊肿、急腹痛、腹水、胸腔积液、循环血容量减少和休克。
5.严重者可发生血栓栓塞性疾病。
6.骨骺提前闭合也有报道。
7.过敏反应可能发生。
5.12 绒促性素的用法用量1.（1）单用绒促性素：轻度垂体及卵巢功能减退者，于月经周期第12～14天，肌内注射3000～5000U，每天2次，共2次，当晚 *** ；（2）与氯菧酚胺伍用：在停用氯菧酚胺后7天左右，加用绒促性素2000～5000U，每次肌内注射，当晚 *** ；（3）与HMG伍用：于月经第6天起，每天肌内注射HMG2支，每次注射，连续7～14天。每天观察宫颈黏液。如注射HMG 7天后，宫颈黏液量增多、稀薄、拉丝度良好时，即停用HMG，肌内注射绒促性素5000～10000U，每次注射，当晚 *** 。如有条件，在应用HMG第7天起，每天或隔日测定24h尿雌激素水平。当雌激素排出量在每天100～200μg时，即停用HMG，注射绒促性素5000～10000U。如24h尿雌激素超过200μg时，则不应注射绒促性素，以免发生过度 *** 。
2.黄体功能不足：于月经第14～16天（基础体温上升1～3天）肌内注射500～2000U，每天1次，共5～6次，减量后停药。
3.因黄体功能不足所致先兆流产或习惯性流产：每天或隔日肌内注射3000～5000U，共5～10次，减量后停药。
4.功能失调性子宫出血：每天肌内注射500～1500U，连用3～5天。
5.隐睾症：10岁以下，每次肌内注射500～1000U，10～14岁，每次肌内注射1500U，每周2～3次，连用4～8周。
6.男性性功能减退症：每次肌内注射4000U，每周3次。
5.13 药物相互作用（尚不明确）
5.14 专家点评
