硅膠色譜填料研究及發(fā)展主要向著兩個(gè)方向進(jìn)行：第l一個(gè)方向是通過(guò)控制硅膠基球的形貌、結(jié)構(gòu)、尺寸、材料組成來(lái)提高色譜分離性能；第二個(gè)方向是通過(guò)表面修飾和改性來(lái)制備不同分離模式和不同選擇性的色譜填料以滿足其更廣泛的分離分析的需求。

Van Deemter色譜理論方程式告訴我們色譜柱效和塔板高度由渦流擴(kuò)散系數(shù)，分子擴(kuò)散系數(shù)及傳質(zhì)阻力系數(shù)決定。而影響這些參數(shù)的主要是色譜填料形貌結(jié)構(gòu)，粒徑大小及分布，孔徑大小。

另外粒徑大小一致，可以保持分子在填料微球的擴(kuò)散遷移路徑基本保持一致，相應(yīng)的保留時(shí)間也一致，減少分子擴(kuò)散系數(shù)，從而獲得更高的柱效。因此高度粒徑均一的單分散色譜填料既可以降低渦流擴(kuò)散系數(shù)又可以減少分子擴(kuò)散系數(shù)，從而提高柱效。另外粒徑越精l確、分布越窄、其柱床越穩(wěn)定、反壓越低、批與批的重復(fù)性越好，越能滿足高l性能色譜分析檢測(cè)的需求。第二代多孔球型色譜填料一般是由溶膠一凝膠法 (Sol-Gel) 或是噴霧干燥法制備。這兩種方法制備的球形硅膠粒徑分布都較寬不能直接用作色譜填料，而需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜篩分分級(jí)處理去除過(guò)大或過(guò)小的硅膠微球以滿足色譜填料的需求，因此生產(chǎn)周期長(zhǎng)、產(chǎn)率低、批與批的重復(fù)性差，且會(huì)產(chǎn)生大量的不合格的產(chǎn)品。而且填料的顆粒越細(xì)篩分工藝越困難、篩分設(shè)備也越貴。其實(shí)，即使經(jīng)過(guò)篩分，其填料粒徑分布也較寬。因此如何直接制備精l確的粒徑大小和高度的粒徑均一性單分散多孔硅膠一直是該領(lǐng)域的技術(shù)難題和發(fā)展方向。

硅膠具有機(jī)械強(qiáng)度高、不溶脹和不可壓縮性、粒徑和孔徑可控，且表面富含硅羥基可以鍵合不同功能基團(tuán)等優(yōu)點(diǎn)，使得硅膠成為幾乎完l美的色譜填料。但硅膠在pH<2條件下鍵合相容易脫落，pH>8時(shí)硅膠會(huì)溶解的缺陷限制了其使用范圍并縮短其使用壽命。因此，如何提高硅膠耐酸堿性能一直是色譜填料工作者努力的方向。美國(guó)Waters 公司率l先以TEOS和有機(jī)硅氧烷為混合硅源，在骨架中引入化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)的有機(jī)橋聯(lián)基團(tuán)，制得雜化硅膠色譜填料。雜化硅膠色譜填料的出現(xiàn)，大大提高了硅膠色譜填料的耐酸堿性，同時(shí)使用壽命明顯提高，也降低表面硅羥基效應(yīng)。

合物材料借助鍵合、聚合和交聯(lián)等方法以共價(jià)或吸附的形式與硅膠表面羥基相結(jié)合, 而實(shí)現(xiàn)對(duì)硅膠改性的方法。硅膠基質(zhì)聚合物包覆和聚合物涂敷型填料不僅擴(kuò)大了使用的pH范圍, 同時(shí)表面的聚合物有效地覆蓋了硅膠表面的硅羥基, 既避免了強(qiáng)極性和堿性物質(zhì)的非特異吸附, 也改善了填料的分離效能, 很大限度地降低了殘存的硅羥基的效應(yīng), 即使是在中性條件下分析堿性物質(zhì), 仍能保持峰型完l美，使其即有硅膠填料高機(jī)械強(qiáng)度的特性，又有聚合物填料耐酸堿性優(yōu)點(diǎn)。無(wú)論是引入有機(jī)雜化基團(tuán)或通過(guò)聚合物包覆改造硅膠基質(zhì)，都可以提高硅膠的pH 耐受性，并屏蔽或減少表面硅羥基以降低堿性化合物的拖尾。為了滿足速度更快、分辨率更高、分離選擇性更好液相色譜分離和分析技術(shù)的需求，以硅膠為基質(zhì)的色譜填料的將向單分散，核-殼型、雜化硅膠、窄分布孔結(jié)構(gòu)及超大孔結(jié)構(gòu)硅膠等新型材料方向發(fā)展。