[發明專利]一種智能響應性聚合物修飾的多孔膜材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910071825.5
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN111484646B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 卿光焱;陳志祥
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C08J9/40
• 分類號: C08J9/40;G01N27/48;C08L67/02;C08L69/00;C08L33/12
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

1.一種智能響應性聚合物修飾的多孔膜材料，其特征在于：所述多孔膜材料包括多孔膜和接枝到所述多孔膜的孔道內表面的智能響應性聚合物，所述智能響應性聚合物的分子結構如下：

其中，x為0.01-0.5;

所述多孔膜為無機多孔膜或有機多孔膜;

所述的多孔膜材料制備方法是利用原子轉移自由基聚合反應機制，將智能響應性聚合物接枝到多孔膜的孔道內表面，具體步驟如下：

（1）向三口燒瓶中依次加入異丙基丙烯酰胺和丙烯酰胺-三唑-精氨酸，二者的摩爾比為1-99：1，再次加入30-300 mL N,N’-二甲基甲酰胺，超聲溶解；

（2）向步驟（1）產物中通氮氣10-30分鐘，然后加入0.14-1.4 mmol 溴化亞銅粉末，混合均勻；

（3）將溴化處理的末端含有溴的多孔膜加入燒瓶中，隨后反應體系抽真空—充氮氣，除去反應體系中殘余的氧氣；

（4）向步驟（3）中通過注射加入0.2-2 mL N，N，N'，N'，N'-五甲基二亞乙基三胺或聯吡啶配體，再進行一次脫氧處理；

（5）將步驟（4）產物保持氮氣氣氛，恒溫60-100 °C條件下反應 4-25 h，用20-200 mLDMF和去離子水先后浸泡清洗，用氮氣吹干后得到智能響應性聚合物修飾的多孔膜材料備用。

2.根據權利要求1所述的智能響應性聚合物修飾的多孔膜材料，其特征在于：所述無機多孔膜為陽極氧化鋁膜、氮化硅中的一種。

3.根據權利要求1所述的智能響應性聚合物修飾的多孔膜材料，其特征在于：所述有機多孔膜為聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一種。

4.根據權利要求1所述的智能響應性聚合物修飾的多孔膜材料的應用，其特征在于：該多孔膜材料在環磷酸腺苷的超高靈敏度檢測、區分不同類型的磷酸腺苷中的應用；將聚合物修飾后的多孔膜放入電化學池夾具之間，在池中注入不同濃度的氯化鈉或者氯化鉀溶液充當電解液，并添加不同濃度、不同種類的磷酸腺苷溶液，然后使用皮安計檢測通過修飾有智能聚合物的多孔膜材料的微電流變化。

5.根據權利要求4所述的智能響應性聚合物修飾的多孔膜材料的應用，其特征在于：所述多孔膜材料在環磷酸腺苷的超高靈敏度檢測、區分不同類型的磷酸腺苷中應用的具體步驟如下：

步驟1、先采用活化液平衡活化聚合物修飾的多孔膜材料；

步驟2、將聚合物修飾后的多孔膜放入電化學池夾具之間，然后向池中注入電解液，振蕩排除膜表面氣泡后靜置5-15分鐘，電化學池兩端插入電極后用皮安計測量其跨膜電流；

步驟3、用注射器移去電化學池中步驟2添加的電解液，重新注入濃度為10^-11-10^-5 mol/L磷酸腺苷的電解液，所述磷酸腺苷電解液的pH為2-10，振蕩排除膜表面氣泡后靜置5-15分鐘，電化學池兩端插入電極后用皮安計測量其跨膜微電流。

6.根據權利要求5所述的智能響應性聚合物修飾的多孔膜材料的應用，其特征在于：所述步驟1中活化液為氯化鈉或者氯化鉀溶液，所述活化液的pH為 2-5，濃度為0.05-2.0mol/L，所述活化液的溶劑為去離子水。

7.根據權利要求5所述的智能響應性聚合物修飾的多孔膜材料的應用，其特征在于：所述步驟2中電解液為含0.05-2.0 mol/L的氯化鈉或者氯化鉀溶液，電解液的pH為2-10，溶劑為去離子水溶液。

8.根據權利要求5所述的智能響應性聚合物修飾的多孔膜材料的應用，其特征在于：所述步驟2中電極為銀-氯化銀電極、汞-氯化汞電極或者石墨電極。

9.根據權利要求5所述的智能響應性聚合物修飾的多孔膜材料的應用，其特征在于：所述步驟3中采用皮安計采集跨膜微電流變化時，電源在電極兩端施加-0.2-0.2 V的脈沖電壓，每個脈沖電壓持續時間1-10 秒，并由皮安計自動在相連的計算機上記錄相對應的跨膜微電流。