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专利号: 201410342709X
申请人: 天津工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-09-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种适用于重金属离子检测的卟啉光学传感功能膜,其特征在于该功能膜由聚合物膜材料和卟啉复合而成,以聚合物膜为固体基质,卟啉为光学指示剂并负载于聚合物膜中。

在紫外吸收光谱中,该膜在400~430nm波长范围具有特征吸收峰,膜呈淡红色或橙红色。

2.如权利要求1所述的光学传感功能膜与重金属离子充分作用后,该膜的特征吸收峰发生红移,同时膜颜色发生变化,可用于浓度大于0.01mg/L的重金属离子的检测。

3.如权利要求2所述的光学传感功能膜与重金属离子作用后,可经一定浓度的酸(盐酸、硫酸、或醋酸等,0.01~0.1M)和/或EDTA溶液(0.05~0.2M)处理后实现再生,膜的特征吸收峰及颜色均得以恢复。随后仍可与重金属离子作用,特征吸收峰再次红移,此过程可以反复重复。

4.如权利要求1所述的聚合物膜材料包括聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇(PVA)或乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)等。

5.如权利要求1所述的光学指示剂,其特征在于主要为5,10,15,20-四苯基卟啉(TPP)及其衍生物等可与重金属离子发生络合的水溶性或非水溶性卟啉,包括5,10,15,

20-四(N-甲基-4-吡啶基)卟啉(TMPyP)、5,10,15,20-四(4-磺酸基苯基)卟啉(TPPS)、

5,10,15,20-四(4-氨基苯基)卟啉(TAPP)、5,10,15,20-四(4-羟基苯基)卟啉(THPP)等。

6.如权利要求4所述的聚合物膜采用浸没沉淀相转化法或溶液镀膜的方法制备,膜厚度为1~250μm,经表面改性后,或直接负载光学指示剂于膜中。

7.如权利要求6所述的成膜方式,其特征在于铸膜液中的聚合物含量为5~25wt%;

铸膜液的溶剂包括二甲基亚砜、N-N二甲基甲酰胺、N-N二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二氯甲烷、氯仿、甲醇、乙醇、异丙醇、水等。

8.如权利要求6所述的聚合物膜表面改性方法包括化学接枝法、紫外接枝法、等离子体接枝法、射线辐照接枝法、原子转移自由基聚合法(ATRP)。

9.如权利要求6所述的卟啉在膜中的负载量相对于聚合物膜重量为0.5~10mg/g;负载方式包括通过静电相互作用、氢键等非共价键或共价键作用。

10.如权利要求2所述的重金属离子包括Pb(II)、Cd(II)、Hg(II)等金属离子,为水溶液状态,其检测限为0.01mg/L。