毛细管电色谱是结合毛细管电泳和高效液相色谱两者优点发展起来的一种新型微柱分离分析技术。具有分离效率高、选择性好、溶剂和样品消耗少等优点,在色谱分析领域具有很大的应用潜力。毛细管电色谱柱的研制是毛细管电色谱研究的核心内容之一,商品化的毛细管电色谱柱的缺乏已成为制约毛细管电色谱发展的瓶颈问题。毛细管开管柱具有制备简单、通透性好、适用范围广等优点,在毛细管电色谱中的应用备受关注。本文旨在研制基于生物仿生聚多巴胺功能化和原位聚合的新型毛细管电色谱柱及其应用研究。主要研究内容和结果包括下述三个方面：1.基于生物仿生矿物化法羟基磷灰石开管柱的研制：采用一种新型的生物仿生聚多巴胺辅助的生物矿物化法制备了羟基磷灰石开管柱,应用于开管电色谱分离。首先采用生物仿生的方法将聚多巴胺修饰到毛细管内壁,再通过生物矿物化法诱导纳米结构羟基磷灰石晶体在聚多巴胺表面形成,得到羟基磷灰石开管柱。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱、X射线光电子能谱等对该羟基磷灰石开管柱的形貌进行表征,并对其电色谱行为进行了系统的评价；比较了微柱液相和电色谱两种不同分离模式下分离性能差异。结果表明,羟基磷灰石开管柱展示从阳极到阴极、pH依赖的电渗流行为,成功的分离了苯酚类、胺类、烷基苯类化合物。与微柱液相分离模式相比,电渗流驱动的电色谱分离模式具有更高的分离效率。该开管柱柱效高,对甲苯的柱效高达151138N/m；重现好,烷基苯类化合物迁移时间和峰面积的精密度均小于5%。2.基于层-层自组装法新型石墨烯开管柱的研制：首先采用生物仿生的方法将聚多巴胺修饰到毛细管内壁,在共价键合上氧化石墨烯,得到聚多巴胺-石墨烯开管柱。为了提高该开管柱的色谱分离性能,采用聚苯胺作为底层材料,再引入聚多巴胺,最后共价键合上氧化石墨烯得到聚苯胺-聚多巴胺-石墨烯开管柱。通过SEM对不同涂层修饰的毛细管形貌进行表征。考察pH值对不同涂层修饰的毛细管电渗流的影响,比较不同涂层修饰的毛细管的色谱分离性能。研究结果表明,聚苯胺-聚多巴胺-石墨烯开管柱展示从阳极到阴极、pH依赖的电渗流行为。聚苯胺层和聚多巴胺层均有助于开管柱的电色谱分离,但石墨烯层对开管柱的分离性能起主导作用。系统比较了聚苯胺-聚多巴胺-石墨烯开管柱与聚多巴胺-石墨烯开管柱对烷基苯的色谱分离参数,结果表明聚苯胺-聚多巴胺-石墨烯开管柱对烷基苯具有更高的分离选择性和分离效率,对甲苯的柱效高达107084N/m。该石墨烯开管柱表现为反相色谱保留机理,柱稳定性和重现性好,迁移时间的日内精密度和日间精密度均低于3%,柱与柱之间的精密度低于6.17%。3.高性能C18反相聚合物整体柱的研制：采用原位自由基聚合的方法制备了聚(甲基丙烯酸十八烷基酯-乙二醇二甲基丙烯酸酯)(聚(SMA-EGDMA))有机聚合物整体柱,并将其用于多环芳烃的毛细管电色谱分离和检测。采用SEM对整体柱形貌进行表征。该聚合物整体柱具有较高的柱效,其中萘的柱效高达20000N/m,并对多环芳烃的分离条件进行了系统优化。为了提高对多环芳烃的检测灵敏度,采用在线浓缩技术与毛细管电色谱分离相结合,使对多环芳烃的检测灵敏度提高了50倍,检测限达到10-9g/mL水平。建立的毛细管电色谱分离分析方法具有较好的线性,相关系数大于0.99;重现性好,6种多环芳烃的迁移时间和峰面积的精密度分别为4.71-4.93%、4.88-6.65%；该方法已成功的用于环境水样中多环芳烃的分析,回收率为91.8-108.1%。