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二氧化硅表面具有活性硅醇（Si-OH，二氧化硅的游離 OH 基團(tuán)），這允許通過接枝硅烷部分來改變表面化學(xué)。此屬性允許控制在分離技術(shù)中有用的表面極性。各種類型的硅烷可以接枝在表面上以提供單體或聚合物鍵合相，它們都具有如下所述的優(yōu)點和缺點。

通過接枝單官能烷基硅烷試劑，只能與二氧化硅表面形成一個鍵。這種類型的接枝稱為單體。二甲基通過產(chǎn)生空間位阻來幫助保護(hù)表面，同時防止達(dá)到可能的最高硅烷密度。封端劑的接枝抑制了殘留的硅醇基團(tuán)。通常，即使在封端之后，由于空間位阻，一小部分初始硅醇基仍然存在。

單體相具有非常高的穩(wěn)定性、批次間的重現(xiàn)性和良好的疏水性。硅烷與表面僅具有一個鍵這一事實使得該相在低 pH 值下不太穩(wěn)定，這可能導(dǎo)致硅烷水解并因此浸出。對于低 pH，聚合物相是優(yōu)選的。

歷史上，出于經(jīng)濟(jì)原因，首先使用三氯烷基硅烷。通過接枝雙或三官能烷基硅烷試劑，可以與表面以及硅烷分子之間形成多維鍵合。這種接枝方法稱為聚合物功能化。二氧化硅表面更疏水，在強(qiáng)酸性條件下 (pH 2-3) 具有更高的穩(wěn)定性并且具有更長的使用壽命。然而，與單體相相比，聚合相存在主要缺點：由于交叉聚合反應(yīng)導(dǎo)致均勻表面覆蓋率較低，批次間重現(xiàn)性較差，導(dǎo)致即使是同一分子的保留也有所不同。

SiliCycle 開發(fā)了一種新的創(chuàng)新接枝技術(shù)，其特點是烷基鏈在表面均勻覆蓋。這種專有工藝可用于所有類型的硅烷，并確保更高的化學(xué)穩(wěn)定性以及更好的性能，因為表面覆蓋率更高。

功能化硅膠時，不可能與每個硅醇基反應(yīng)，因此常采用封端技術(shù)來防止非特異性相互作用造成的峰拖尾，從而改善分離。此外，更復(fù)雜的方法可以形成強(qiáng)大的層保護(hù)，在惡劣條件下提供非常高的吸附劑耐久性。

可以使用各種方法完成封端步驟。最簡單的方法是用小甲硅烷基化劑處理表面，例如三甲基氯硅烷 (TMSCl)。然而，在 SiliCycle，我們總是試圖改進(jìn)和控制這一關(guān)鍵步驟，以提供高度失活的硅醇相。對于某些階段，我們使用傳統(tǒng)的單步封端技術(shù)，對于其他階段，我們使用我們專有的封端工藝，其中包括多步方法、使用特定的甲硅烷基化劑或其他特殊處理。