[發明專利]聚合物、金屬移除組合物與移除金屬離子的方法

有效

• 申請號: 202010136519.8
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN113214483B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 蔡旻霏;蔡豐任;陳秉彥;黎彥成;鐘立涵
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: C08G75/23
• 分類號: C08G75/23;C02F1/62
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳夢圓

一種移除金屬離子的方法，包括：使金屬移除組合物接觸含金屬離子的溶液，以移除溶液中的金屬離子，其中金屬移除組合物包括聚合物，其結構為：其中Q為喹啉為主的基團，n＝90～450；o＝10～50；以及p＝0～20。上述金屬移除組合物的型態可為纖維或薄膜。此外，金屬移除組合物的孔隙率可介于60％至90％之間。

技術領域

本發明涉及聚合物，更特別涉及以含聚合物的組合物移除金屬離子的方法。

背景技術

目前生活中環境污染或管線污染導致水源含有有毒的金屬離子，攝入人體后會累積在重要器官中產生不可逆的病征。過去許多用于水中金屬離子去除的作法常常是逆滲透、離子交換樹脂或螯合物質涂層等。

逆滲透處理(RO)水源會將水中有益的金屬離子也一并移除，長期攝取后有電解質不平衡的隱憂。離子交換樹脂，會代換出Na離子，對于腎臟功能不佳的用戶長期未必有益。而螯合物涂層處理，很多由于螯合物質會析出或具毒性只能適用于工業水處理，且涂層會影響水通透量及此涂層無法單獨成膜。

綜上所述，目前亟需新穎的聚合物形成纖維或薄膜，以用于移除金屬離子。

發明內容

本發明一實施例提供的聚合物，其結構為：

其中Q為喹啉為主的基團，n＝90～450；o＝10～50；以及p＝0～20。

在一實施例中，Q為

其中*連接至聚合物的側磺酸基的O。

本發明一實施例提供的金屬移除組合物，包括上述聚合物。在一實施例中，金屬移除組合物還包括聚醚砜、磺化聚醚砜或上述的組合，且(1)聚合物與(2)聚醚砜、磺化聚醚砜或上述的組合的重量比介于100:0至100:300之間。

在一實施例中，金屬移除組合物(如聚合物或混摻物)的型態為纖維，且纖維直徑介于100微米至600微米之間。

在一實施例中，金屬移除組合物的型態為薄膜，且薄膜的厚度介于20微米至60微米之間。

在一實施例中，金屬移除組合物還包括水溶性高分子作為造孔劑，水溶性高分子包括聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇或聚乙二醇，且(1)聚合物與(3)水溶性高分子的重量比介于100:1至100:15之間。

本發明一實施例提供的移除金屬離子的方法，包括：使金屬移除組合物接觸含金屬離子的溶液，以移除溶液中的金屬離子，其中金屬移除組合物包括聚合物，其結構為：

其中Q為喹啉為主的基團，n＝90～450；o＝10～50；以及p＝0～20。

在一實施例中，金屬移除組合物還包括聚醚砜、磺化聚醚砜、或上述的組合，且(1)聚合物與(2)聚醚砜、磺化聚醚砜或上述的組合的重量比介于100:0至100:300之間。

在一實施例中，金屬移除組合物的型態為纖維或薄膜。

在一實施例中，金屬離子包括鐵離子、鉛離子、汞離子、鈷離子或鎘離子。

具體實施方式

本發明一實施例提供的聚合物，其結構為：

其中Q為喹啉為主的基團，n＝90～450；o＝10～50；以及p＝0～20。若n值過小，則分子量不足，成膜/絲性差。若n值過大，則溶解度低，粘度過高不易涂布或抽絲。若o值過小，則金屬移除率低。若p值過大，則薄膜或纖維強度低。