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气相色谱固定相作为气相色谱系统的核心部分对混合物的分离分析起着决定性作用。随着社会的发展,分析领域对分离分析的需求与日俱增,传统的聚硅氧烷类固定相已无法满足该需求。因此,研究出稳定性高、分离选择性强、使用寿命长的气相色谱固定相是一项亟待解决的问题。由于聚硅氧烷类物质具有优异的稳定性、良好的成膜性和溶解性、较小的黏温系数和传质阻力、较高的柱效等特点,改性后是一种理想的气相色谱固定相材料。本论文在聚硅氧烷侧链引入了刚性共轭共平面的多苯基基团和极性氟原子,在提高固定相极化率的同时,增强了固定相和分析物之间的多种相互作用力,进而提高了固定相的分离选择性。本论文研究的主要工作包括:(1)从气相色谱固定相的研究进展、气相色谱技术的发展、气相色谱技术的应用三个方面对气相色谱进行系统论述和综合分析。(2)合成甲基乙烯基聚硅氧烷聚合物。一定温度下,八甲基环四硅氧烷(D4)和四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D4Vi)在四甲基氢氧化铵硅醇盐的催化下开环聚合生成长链甲基乙烯基聚硅氧烷,以六甲基二硅氧烷(MM)封端剂控制其分子量。(3)合成1,4-二苯基三亚苯接枝聚硅氧烷(1,4-diphenyltriphenylene-grafted polysiloxzne,DPTP)。9,10-菲醌与二苄基甲酮在强碱性条件下发生羟醛缩合反应生成1,3-二(苯基)环戊[1]-菲蒽-2-酮中间体。高温下,利用Diels-Alder反应将其接枝到甲基乙烯基聚硅氧烷侧链得到侧链接枝率为14.2%的DPTP气相色谱固定相。(4)合成2,5-二(4-氟苯基)-3,4-二(3,4,5-三氟苯基)接枝聚硅氧烷(2,5-bis(4-fluorophenyl)-3,4-bis(3,4,5-trifluorophenyl)graft polysiloxane,FTFP)。以3,4,5-三氟苯甲醛和对氟苯乙酸作为反应原料,利用缩合、氧化等反应合成2,5-二(4-氟苯基)-3,4-二(3,4,5-三氟苯基)环戊二烯酮,并在高温条件下通过Diels-Alder反应将其接枝到甲基乙烯基聚硅氧烷侧链,成功合成极性较高、热稳定性较好的FTFP固定相,侧链接枝率为11.48%。(5)利用静态涂渍方法,制备DPTP和FTFP毛细管气相色谱柱。对两种色谱柱进行色谱性能评价,包括柱效、麦氏常数、溶剂化参数、惰性、耐温性等性能。对于30 m和10 m DPTP色谱柱,最佳线速度均为8～15 cm·s-1,柱效分别为3646块/米(30 m)和3125块/米(10 m)。对于FTFP色谱柱,最佳线速度为7～15 cm·s-1(30 m),9～17Cm·S-1(10 m),柱效为 3796 块/米(30 m),3335 块/米(10 m)。通过麦氏常数测定,DPTP和FTFP均属于中等极性柱。(6)DPTP和FTFP色谱柱分离选择性评价。通过两种色谱柱对实验室自制的混合物样品包括:芳烃异构体、脂肪酸酯、醚、多环芳烃及其衍生物、含氮杂环混合物、柴油、有机胺、芳香醛等样品进行分离分析,结果表明制备的DPTP和FTFP色谱柱由于特殊的侧链基团的存在,与分析物之间产生较强的偶极诱导偶极、π-π堆积、色散力等相互作用力,具备较强的分离选择性。通过DPTP色谱柱对柴油样品的分离以及FTFP色谱柱对有机胺等环境污染物样品的分离,表明制备的两种气相色谱柱在实际生产生活中具有潜在的应用价值。