[发明专利]苯胺共聚物及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本申请涉及组合物及从样品中除去金属离子的方法。

背景技术

重金属污染的处理对于环境保护而言是一项挑战。重金属，例如Hg(II)、Pb(II)、Cd(II)、Cr(III,VI)等一些有毒金属离子，可导致对活的生物体的严重危害。用于重金属废水处理的常规方法，如化学沉淀、电解法、萃取分离和膜分离，因缺乏检测低浓度金属离子的能力而在应用上受限。存在对于从样品中除去金属离子的强效吸附剂的需求。

发明内容

本文所公开的一些实施方式包括下述共聚物，所述共聚物具有至少一种可选地具有取代基的2-羟基-5-磺化苯胺作为第一单体单元和至少一种苯胺作为第二单体单元。

在一些实施方式中，第一单体单元由式I表示：

在一些实施方式中，R¹是氢或给电子基团，并且R²是氢或给电子基团。在一些实施方式中，R¹是氢并且R²是氢。在一些实施方式中，给电子基团是C_1-6烷基。

在一些实施方式中，共聚物包含至少约5摩尔%的第一单体单元。在一些实施方式中，共聚物包含至少约10摩尔%的第一单体单元。在一些实施方式中，共聚物包含约20摩尔%的第一单体单元。在一些实施方式中，共聚物具有的第一单体单元与第二单体单元的摩尔比为约1:99～约50:50。在一些实施方式中，第一单体单元与第二单体单元的摩尔比为约20:80。

本文所公开的一些实施方式包括包含亚微粒的组合物，其中所述亚微粒包含任何一种或多种本申请所公开的共聚物。在一些实施方式中，亚微粒具有约50nm～约5μm的平均粒径。在一些实施方式中，亚微粒具有约10^-7S/cm～约100S/cm的平均体电导率。在一些实施方式中，亚微粒具有约1m²/g～约500m²/g的平均比表面积。在一些实施方式中，亚微粒具有约1nm～约500nm的平均孔径。

本文所公开的一些方式包括共聚物的制备方法，所述方法包括形成包含至少一种氧化剂、至少一种可选地具有取代基的2-羟基-5-磺化苯胺单体和至少一种苯胺单体的组合物；和将该组合物保持在对于2-羟基-5-磺化苯胺单体和苯胺单体的聚合有效的条件下以形成共聚物。在一些实施方式中，第一单体单元由式I表示：

在一些实施方式中，R¹是氢或给电子基团，并且R²是氢或给电子基团。在一些实施方式中，氧化剂选自由过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、FeCl₃、碘酸钾、Na₃VO₄、过氧化苯甲酰(BPO)及其任意组合组成的组。在一些实施方式中，氧化剂是过硫酸铵。在一些实施方式中，可选地具有取代基的2-羟基-5-磺化苯胺单体与苯胺单体的摩尔比为约1:99～约50:50。在一些实施方式中，可选地具有取代基的2-羟基-5-磺化苯胺单体与苯胺单体的摩尔比为约20:80。在一些实施方式中，组合物中氧化剂与单体组分总量的摩尔比为约0.5:1～约5:1。在一些实施方式中，组合物中氧化剂与单体组分总量的摩尔比为约1:1。在一些实施方式中，将组合物保持在约0℃～约100℃。在一些实施方式中，将组合物保持在约30℃。

在一些实施方式中，形成组合物包括将包含第一溶剂和氧化剂的第一溶液与包含第二溶剂、可选地具有取代基的2-羟基-5-磺化苯胺单体和苯胺单体的第二溶液合并，其中所述可选地具有取代基的2-羟基-5-磺化苯胺单体和苯胺单体可溶于第一溶剂和第二溶剂。在一些实施方式中，第二溶剂是酸性水性介质。在一些实施方式中，酸性水性介质包含选自由HCl、HNO₃、H₂SO₄、HClO₄、H₃PO₄、H₅IO₆、CH₃COOH及其任意组合组成的组中的酸。在一些实施方式中，保持步骤执行约2小时～约48小时。