用于檢測鉛離子的組合物和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了含有乙烯基聚合物和對鉛離子有選擇性的離子載體(例如，苯胺共聚物)的組合物，以及這些組合物的制造方法。所述組合物例如能夠用于檢測樣品中的鉛離子。
【專利說明】用于檢測鉛離子的組合物和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及用于檢測樣品中的諸如鉛離子等金屬離子的組合物和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]過去近十年間，已經(jīng)開發(fā)出用于定量確定痕量鉛離子的多種分析技術(shù)。已知電位計的離子選擇性電極(ISE)是用于靈敏且快速地確定鉛離子的低成本工具。但是，由于不必要的浸出和吸收效應(yīng)，常規(guī)液體接觸型聚氯乙烯(PVC)類電位計型傳感器的檢測極限已被限制為微摩爾范圍。另外，目前可用的大多數(shù)鉛離子用離子選擇性傳感器的工作壽命通常不超過六個月。
[0003]已經(jīng)采用多種方法來提高檢測極限，例如通過采用以下方法優(yōu)化離子緩沖液:I)在將常量痕量一次離子保持在10_13M~10_nM的內(nèi)填充液(IFS)中添加乙二胺四乙酸(EDTA)和次氮基三乙酸(NTA)，2)使用離子交換樹脂Dowex C-350,3)引入干擾離子Et4NNO3,4)僅將IFS中的一次離子減少至10_7M，5)對傳感膜施加外部電流，6)旋轉(zhuǎn)膜電極傳感器，7)將離子載體共價鍵合至聚合物主鏈，和8)用離子液體摻雜PVC。但是，這些方法都不能同時實現(xiàn)低檢測極限和長傳感器壽命。對能夠可靠地檢測和測定樣品中的痕量水平鉛離子的耐久型電極傳感器存在需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本文公開的一些實施方式提供了一種包含苯胺共聚物和乙烯基聚合物的組合物，其中，所述苯胺共聚物包含至少一種可選地具有取代基的2-羥基-5-磺酸苯胺作為第一單體單元和至少一種苯胺作為第二單體單元。
[0005]在一些實施方式中，所述第一單體單元由式I表示:
[0006]
【權(quán)利要求】
1.一種包含苯胺共聚物和乙烯基聚合物的組合物，其中，所述苯胺共聚物包含至少一種可選地具有取代基的2-羥基-5-磺酸苯胺作為第一單體單元和至少一種苯胺作為第二單體單元。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述第一單體單元由式I表示:
3.如權(quán)利要求2所述的組合物，其中，R1是氫并且R2是氫。
4.如權(quán)利要求2所述的組合物，其中，所述供電子基團(tuán)是Cu烷基。
5.如權(quán)利要求1~4中任一項所述的組合物，其中，所述苯胺共聚物包含至少約5摩爾％的所述第一單體單元。
6.如權(quán)利要求1~4中任一項所述的組合物，其中，所述苯胺共聚物包含至少約10摩爾％的所述第一單體單元。
7.如權(quán)利要求1~4中任一項所述的組合物，其中，所述苯胺共聚物包含約20摩爾％的所述第一單體單元。
8.如權(quán)利要求1~4中任一項所述的組合物，其中，所述苯胺共聚物的所述第一單體單元與所述第二單體單元的摩爾比為約1:99~約50:50。
9.如權(quán)利要求1~4中任一項所述的組合物，其中，所述苯胺共聚物的所述第一單體單元與所述第二單體單元的摩爾比為約20:80。
10.如權(quán)利要求1~9中任一項所述的組合物，其中，所述苯胺共聚物作為納米顆粒存在。
11.如權(quán)利要求10所述的組合物，其中，所述納米顆粒的平均尺寸為約50nm~約500nmo
12.如權(quán)利要求10所述的組合物，其中，所述納米顆粒的平均尺寸為約250mn~約300nmo
13.如權(quán)利要求1~12中任一項所述的組合物，其中，所述組合物為薄膜、膜、箔或其組合的形式。
14.如權(quán)利要求1~13中任一項所述的組合物，其中，所述乙烯基聚合物選自由聚氟乙烯(PVF)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、PVA(聚乙烯基醇)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚四氟乙烯(PTFE)、氯乙烯的共聚物及其組合組成的組，其中，所述共聚物包含不超過50重量％的一種或多種共單體，其中，所述一種或多種共單體是乙酸乙烯酯或乙烯基醇。
15.如權(quán)利要求1~13中任一項所述的組合物，其中，所述乙烯基聚合物是氯乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物。
16.如權(quán)利要求1~13中任一項所述的組合物，其中，所述乙烯基聚合物是氯乙烯、乙酸乙烯酯和乙烯基醇的共聚物。
17.如權(quán)利要求15~16中任一項所述的組合物，其中，所述乙烯基聚合物包含約50重量％~約90重量％的氯乙烯。
18.如權(quán)利要求15~17中任一項所述的組合物，其中，所述乙烯基聚合物包含約3重量％~約50重量％的乙酸乙烯酯。
19.如權(quán)利要求15~18中任一項所述的組合物,其中,所述乙烯基聚合物包含不超過30重量％的乙烯基醇。
20.如權(quán)利要求1~19中任一項所述的組合物，其中，所述組合物基本上不含增塑劑。
21.一種用于離子敏感性測定的高分子膜，所述高分子膜包含乙烯基聚合物和對鉛離子有選擇性的一種或多種離子載體。
22.如權(quán)利要求21所述的高分子膜，其中，所述一種或多種離子載體包含苯胺共聚物，其中，所述苯胺共聚物包含至少一種可選地具有取代基的2-羥基-5-磺酸苯胺作為第一單體單元和至少一種苯胺作為第二單體單元。
23.如權(quán)利要求22所述的高分子膜，其中，所述第一單體單元由式I表示:
24.如權(quán)利要求23所述的高分子膜，其中，R1是氫并且R2是氫。
25.如權(quán)利要求24所述的高分子膜，其中，所述供電子基團(tuán)是CV6烷基。
26.如權(quán)利要求21~25中任一項所述的高分子膜，其中，所述高分子膜具有約0.5重量％~約10重量％的所述一種或多種尚子載體。
27.如權(quán)利要求21~25中任一項所述的高分子膜，其中，所述高分子膜具有約3重量％的所述一種或多種離子載體。
28.如權(quán)利要求21~27中任一項所述的高分子膜，其中，所述高分子膜包含一種或多種離子交換劑。
29.如權(quán)利要求28所述的高分子膜，其中，所述高分子膜具有約0.5重量％~約10重量％的所述一種或多種離子交換劑。
30.如權(quán)利要求28~29中任一項所述的高分子膜，其中，所述一種或多種交換劑選自由四苯基硼酸鈉(NaTPB)、四苯基硼酸鉀(KTPB)、四(4-氯苯基)硼酸鉀(KTClPB)、四[3，5-雙(三氟甲基)苯基]硼酸鉀(KTFPB)、四[3，5-雙(三氟甲基)苯基]硼酸鈉(NaTFPB)及其組合組成的組。
31.如權(quán)利要求21~30中任一項所述的高分子膜，其中，所述高分子膜的平均厚度為約 40 μ m ~約 200 μ m。
32.如權(quán)利要求21~30中任一項所述的高分子膜，其中，所述高分子膜的平均厚度為約 60 μ m。
33.如權(quán)利要求32所述的高分子膜，其中，所述離子敏感性測定是電位測定。
34.如權(quán)利要求21~33中任一項所述的高分子膜，其中，所述高分子膜的工作壽命為大于約4個月。
35.如權(quán)利要求21~33中任一項所述的高分子膜，其中，所述高分子膜的工作壽命為大于約6個月。
36.如權(quán)利要求21~33中任一項所述的高分子膜，其中，所述高分子膜的工作壽命為大于約12個月。
37.一種用于測定鉛離子的傳感器，所述傳感器包括:鉛離子選擇性電極，其中，所述鉛離子選擇性電極包含乙烯基聚合物和苯胺共聚物，其中，所述苯胺共聚物包含至少一種可選地具有取代基的2-羥基-5-磺酸苯胺作為第一單體單元和至少一種苯胺作為第二單體單元。
38.如權(quán)利要求37所述的傳感器，其中，所述傳感器還包括參照電極。
39.一種用于檢測樣品中的鉛離子的方法，所述方法包括: 提供疑似含有一種或多種 鉛離子的樣品； 使所述樣品與傳感器接觸，其中，所述傳感器包括參照電極和鉛離子選擇性電極，其中，所述鉛離子選擇性電極包含乙烯基聚合物和對鉛離子有選擇性的一種或多種離子載體；以及 測定所述參照電極和所述鉛離子選擇性電極之間的電動勢(EMF)。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其中，所述一種或多種離子載體包含苯胺共聚物，其中，所述苯胺共聚物包含至少一種可選地具有取代基的2-羥基-5-磺酸苯胺作為第一單體單元和至少一種苯胺作為第二單體單元。
41.如權(quán)利要求39~40中任一項所述的方法，其中，所述傳感器是電位計型，并且以基本上為對數(shù)的關(guān)系起作用。
42.如權(quán)利要求39~41中任一項所述的方法，其中，所述樣品中的鉛離子濃度與測得的EMF相關(guān)。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其中，所述樣品中的鉛離子濃度與測得的EMF正相關(guān)。
44.如權(quán)利要求39~41中任一項所述的方法，其中，存在鉛離子時測得的EMF大于不存在鉛離子時的EMF。
45.如權(quán)利要求39~44中任一項所述的方法，其中，所述樣品中的鉛離子濃度為約KT3M ~約 IO-nM0
46.如權(quán)利要求39~44中任一項所述的方法，其中，所述樣品中的鉛離子濃度為約KT6M ~約 I (T10M。
47.如權(quán)利要求39~44中任一項所述的方法，其中，所述樣品中的鉛離子濃度為約，2.2 X IO-nM0
48.如權(quán)利要求39~47中任一項所述的方法，其中，使所述樣品與所述傳感器接觸不超過約10分鐘。
49.如權(quán)利要求39~47中任一項所述的方法，其中，使所述樣品與所述傳感器接觸不超過約I分鐘?！?br> 【文檔編號】C08L79/02GK103857748SQ201180074125
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月25日
【發(fā)明者】黃美榮, 封皓, 李新貴 申請人:同濟(jì)大學(xué)