Liquid chromatography is an analytical technique that is constantly facing new challenges in the separation of small molecules and large biomacromolecules. Recently the development of ultra high pressure liquid chromatography has increased the demand on sturdy particles as stationary phase. At the same time the particle size has decreased to sub-2 µm and packed into shorter analytical columns. This thesis deals with the development of new ways of preparing particulate polymer materials using divinylbenzene (DVB) as crosslinker. It includes a novel procedure for synthesizing monodisperse polymer particles by photoinitiated precipitation polymerization. A 150 W short arc xenon lamp was used to initiate the polymerizations. The synthesized particles are monodisperse and have an average particle size ranging from 1.5 to 4 μm depending on reaction conditions and have subsequently been used as grafting templates. The surface of DVB particles contains residual vinyl groups that serve as anchoring points for further functionalization via a variety of grafting schemes. Copolymerization with incorporation of 2,3-epoxypropyl methacrylate yielded pendant oxirane groups on the particle surface. Atom transfer radical polymerization (ATRP) was used to graft methacrylates from the surface resulting in a core-shell type material. A “grafting to” scheme was used to attach pre-made sulfopropyl methacrylate telomers onto particles containing oxirane rings. / Populärvetenskaplig sammanfattning på svenska: Vätskekromatografi är en analytisk kemisk teknik som ständigt står inför nya utmaningar när det gäller att separera allt från små organiska föreningar till stora makro¬molekyler. Denna avhandling beskriver tillverkning av polymera partiklar med exceptionellt jämn storleksfördelning och ytmodifiering av dessa, för användning som stationärfas i kromatografi¬kolonner. Polymeriserings¬tekniken som används är utfällnings¬polymerisering där lösningen UV-bestrålas av en 150 W xenonlampa. Monomeren (byggstenen) löses tillsammans med en intiator i ett lösningsmedel och efterhand som polymeriseringen fortskrider faller polymerpartiklarna ut. Polymerpartiklarna är gjorda av monomeren divinylbensen som fungerar som en tvärbindare, dvs att den länkar ihop flera kedjor till ett hårt litet nystan. Partiklarna växte till en storlek på 1,5 till 4 µm under två till fyra dygn. Efter tillverkningen är partiklarnas yta täckta av vinylgrupper som kan användas för att fästa funktionella polymerkedjor. Genom att tillföra monomeren 2,3-epoxipropyl¬metakrylat i polymeriseringen kunde man desutom få en partikelyta som innehöll epoxigrupper. Epoxigrupperna användes för att fästa positivt laddade polymerkedjor av bestämd längd. Materialet packades i en kromatografikolonn och användes för att separera en testlösning bestående av fyra proteiner. Partiklarna användes även som bas för ymppolymerisering där den vinyltäckta ytan fått reagera med vätebromid. Detta gör att partiklarna blir stora makroinitiatorer som kan användas för att på ett kontrollerat sätt låta polymerkedjor växa från ytan. I en undersökning ympades 2,3-epoxypropylmetakrylat från ytan på partiklarna och resultatet blev ett tjockt ytskikt. Epoxigrupperna kunde sedan hydrolyseras till dioler vilket gjorde partiklarna mer hydrofila.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:umu-1948 |
| Date | January 2008 |
| Creators | Limé, Fredrik |
| Publisher | Umeå universitet, Kemi, Umeå : Kemi |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Doctoral thesis, comprehensive summary, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0091 seconds