[发明专利]用于检测铅离子的组合物和方法

说明书

技术领域

本申请涉及用于检测样品中的诸如铅离子等金属离子的组合物和方法。

背景技术

过去近十年间，已经开发出用于定量确定痕量铅离子的多种分析技术。已知电位计的离子选择性电极(ISE)是用于灵敏且快速地确定铅离子的低成本工具。但是，由于不必要的浸出和吸收效应，常规液体接触型聚氯乙烯(PVC)类电位计型传感器的检测极限已被限制为微摩尔范围。另外，目前可用的大多数铅离子用离子选择性传感器的工作寿命通常不超过六个月。

已经采用多种方法来提高检测极限，例如通过采用以下方法优化离子缓冲液：1)在将常量痕量一次离子保持在10^-13M～10^-11M的内填充液(IFS)中添加乙二胺四乙酸(EDTA)和次氮基三乙酸(NTA)，2)使用离子交换树脂Dowex C-350，3)引入干扰离子Et₄NNO₃，4)仅将IFS中的一次离子减少至10^-7M，5)对传感膜施加外部电流，6)旋转膜电极传感器，7)将离子载体共价键合至聚合物主链，和8)用离子液体掺杂PVC。但是，这些方法都不能同时实现低检测极限和长传感器寿命。对能够可靠地检测和测定样品中的痕量水平铅离子的耐久型电极传感器存在需求。

发明内容

本文公开的一些实施方式提供了一种包含苯胺共聚物和乙烯基聚合物的组合物，其中，所述苯胺共聚物包含至少一种可选地具有取代基的2-羟基-5-磺酸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，所述第一单体单元由式I表示：

其中，R¹是氢或供电子基团，并且R²是氢或供电子基团。在一些实施方式中，R¹是氢并且R²是氢。在一些实施方式中，所述供电子基团是C_1-6烷基。

在一些实施方式中，所述苯胺共聚物包含至少约5摩尔%的第一单体单元。在一些实施方式中，所述苯胺共聚物包含至少约10摩尔%的第一单体单元。在一些实施方式中，所述苯胺共聚物包含约20摩尔%的第一单体单元。

在一些实施方式中，所述苯胺共聚物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，所述苯胺共聚物的第一单体单元与第二单体单元的摩尔比为约20:80。

在一些实施方式中，所述苯胺共聚物作为纳米颗粒存在。在一些实施方式中，所述纳米颗粒的平均尺寸为约50nm～约500nm。在一些实施方式中，所述纳米颗粒的平均尺寸为约250nm～约300nm。

在一些实施方式中，所述组合物为薄膜(film)、膜(membrane)、箔或其组合的形式。

在一些实施方式中，所述乙烯基聚合物选自由聚氟乙烯(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组合组成的组，其中，所述氯乙烯的共聚物包含不超过50重量%的一种或多种共聚单体(co-monomer)，其中，所述一种或多种共聚单体是乙酸乙烯酯或乙烯基醇。

在一些实施方式中，所述乙烯基聚合物是氯乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物。在一些实施方式中，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。在一些实施方式中，所述乙烯基聚合物包含约50重量%～约90重量%的氯乙烯。在一些实施方式中，所述乙烯基聚合物包含约3重量%～约50重量%的乙酸乙烯酯。在一些实施方式中，所述乙烯基聚合物包含不超过30重量%的乙烯基醇。

在一些实施方式中，所述组合物基本上不含增塑剂。

本文公开的一些实施方式提供了一种用于离子敏感性测定的高分子膜，所述高分子膜包含乙烯基聚合物和对铅离子有选择性的一种或多种离子载体。

在一些实施方式中，所述一种或多种离子载体包含苯胺共聚物，其中，所述苯胺共聚物包含至少一种可选地具有取代基的2-羟基-5-磺酸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，所述第一单体单元由式I表示：

其中，R¹是氢或供电子基团，并且R²是氢或供电子基团。在一些实施方式中，R¹是氢并且R²是氢。在一些实施方式中，所述供电子基团是C_1-6烷基。