聚(磺基氨基蒽醌)材料及其制备和使用方法转让专利
申请号 : CN201180062705.0
文献号 : CN103282408B
文献日 : 2015-02-04
发明人 : 黄美荣 , 黄绍军 , 李新贵
申请人 : 同济大学
摘要 :
本文中公开了聚(磺基氨基蒽醌)聚合物组合物和制备这些组合物的方法。所述聚合物组合物可以例如用于从样品中去除金属离子。
权利要求 :
1.包含纳米粒子的组合物，其中所述纳米粒子包含聚合物，所述聚合物包含至少一种选自由式I表示的第一单体单元、式II表示的第二单体单元和式III表示的第三单体单元组成的组中的单体单元：
1 2 3 4 5 6 7 8
其中R、R、R、R、R、R、R 和R 各自独立选自由氢、–N＝O、–N＝CH2、–N(CH3)2、–N＝CH–CH3、–N＝NH、–NH–CH3、–NH–CH2CH3、–NH–OH、–NH2、＝O、–OCH3、–OH、–SH、卤素、C1-6烷基和X组成的组；
1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8其中R、R、R、R、R、R、R 和R 中的至少两个是＝O，并且R、R、R、R、R、R、R 和R中的至少一个是X；
9 10 11 12 13 14 15 16其中R、R 、R 、R 、R 、R 、R 和R 各自独立选自由氢、–N＝O、–N＝CH2、–N(CH3)2、–N＝CH–CH3、–N＝NH、–NH–CH3、–NH–CH2CH3、–NH–OH、–NH2、＝O、–OCH3、–OH、–SH、卤素、C1-6烷基和X组成的组；
9 10 11 12 13 14 15 16 9 10 11 12 13 14其中R、R 、R 、R 、R 、R 、R 和R 中的至少两个是＝O，并且R、R 、R 、R 、R 、R 、
15 16
R 和R 中的至少一个是X；
17 18 19 20 21 22
其中R 、R 、R 、R 、R 和R 各自独立选自由氢、–N＝O、–N＝CH2、–N(CH3)2、–N＝CH–CH3、–N＝NH、–NH–CH3、–NH–CH2CH3、–NH–OH、–NH2、–OCH3、–OH、–SH、卤素、C1-6烷基和X组成的组；
17 18 19 20 21 22
其中R 、R 、R 、R 、R 和R 中的至少一个是X；
其中每个X独立选自由–SO3H、–SO3NH4、–SO3Na和–SO3K组成的组。
2.权利要求1的组合物，其中所述纳米粒子具有20nm至200nm的尺寸。
3 3
3.权利要求1的组合物，其中所述纳米粒子具有0.2g/cm 至1.0g/cm 的表观密度。
3 3
4.权利要求1的组合物，其中所述纳米粒子具有0.3g/cm 至1.0g/cm 的堆密度。
2 2
5.权利要求1的组合物，其中所述纳米粒子具有15m/g至1000m/g的平均BET比面积。
6.权利要求1的组合物，其中所述纳米粒子具有10nm至50nm的平均孔径。
7.用于从样品去除金属离子的方法，所述方法包括：提供怀疑含有所述金属离子的未处理样品；和
将所述样品和组合物接触以形成处理的样品，其中所述组合物包含聚合物，所述聚合物包含由选自式I、式II和式III的式表示的单体单元：
1 2 3 4 5 6 7 8
其中R、R、R、R、R、R、R 和R 各自独立选自由氢、–N＝O、–N＝CH2、–N(CH3)2、–N＝CH–CH3、–N＝NH、–NH–CH3、–NH–CH2CH3、–NH–OH、–NH2、＝O、–OCH3、–OH、–SH、卤素、C1-6烷基和X组成的组；
1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8其中R、R、R、R、R、R、R 和R 中的至少两个是＝O，并且R、R、R、R、R、R、R 和R中的至少一个是X；
9 10 11 12 13 14 15 16其中R、R 、R 、R 、R 、R 、R 和R 各自独立选自由氢、–N＝O、–N＝CH2、–N(CH3)2、–N＝CH–CH3、–N＝NH、–NH–CH3、–NH–CH2CH3、–NH–OH、–NH2、＝O、–OCH3、–OH、–SH、卤素、C1-6烷基和X组成的组；
9 10 11 12 13 14 15 16 9 10 11 12 13 14其中R、R 、R 、R 、R 、R 、R 和R 中的至少两个是＝O，并且R、R 、R 、R 、R 、R 、
15 16
R 和R 中的至少一个是X；
17 18 19 20 21 22
其中R 、R 、R 、R 、R 和R 各自独立选自由氢、–N＝O、–N＝CH2、–N(CH3)2、–N＝CH–CH3、–N＝NH、–NH–CH3、–NH–CH2CH3、–NH–OH、–NH2、–OCH3、–OH、–SH、卤素、C1-6烷基和X组成的组；
17 18 19 20 21 22
其中R 、R 、R 、R 、R 和R 中的至少一个是X；
其中每个X独立选自由–SO3H、–SO3NH4、–SO3Na和–SO3K组成的组。
8.权利要求7的方法，其中所述单体单元选自由下列组成的组：和
9.权利要求8的方法，其中所述单体单元是
10.权利要求7的方法，其中所述金属离子是重金属离子。
11.权利要求10的方法，其中所述重金属离子选自由As(III)、As(V)、Cd(II)、Cr(VI)、Pb(II)、Hg(II)、Sb(III)、Sb(V)、Ni(II)、Ag(I)和Tl(III)组成的组。
12.权利要求7的方法，其中所述金属离子是贵金属离子。
13.权利要求12的方法，其中所述贵金属离子选自由Ag(I)、Au(I)、Au(III)、Pt(II)、Pt(IV)、Ir(III)、Ir(IV)、Ir(VI)、Pd(II)和Pd(IV)组成的组。
14.权利要求7的方法，其中所述未处理样品是废水。
15.权利要求7的方法，其中所述未处理样品中的金属离子浓度不大于5g/L。
16.权利要求15的方法，其中所述金属离子的浓度是0.01mg/L至1g/L。
17.权利要求7的方法，其中所述未处理样品具有比已处理样品更高的金属离子浓度。
18.权利要求17的方法，其中所述未处理样品中的金属离子浓度至少为所述已处理样品中金属离子浓度的5倍。
19.权利要求18的方法，其中所述未处理样品中的金属离子浓度至少为所述已处理样品中金属离子浓度的10倍。
20.权利要求19的方法，其中所述未处理样品中的金属离子浓度至少为所述已处理样品中金属离子浓度的20倍。
21.权利要求7的方法，其中所述已处理样品中金属离子浓度小于所述未处理样品中金属离子浓度的20％。
22.权利要求21的方法，其中所述已处理样品中金属离子浓度小于所述未处理样品中金属离子浓度的5％。
23.权利要求22的方法，其中所述已处理样品中金属离子浓度小于所述未处理样品中金属离子浓度的1％。
说明书 :
聚(磺基氨基蒽醌)材料及其制备和使用方法
背景技术
技术领域
[0001] 本申请涉及用于从样品中去除金属离子的组合物和方法。
[0002] 相关技术描述
[0003] 从废水去除重金属离子的有成本效益的方法仍然是对于环保的挑战。一些可用的吸附剂具有有限的容量和/或吸收速率，因为它们缺乏多官能团和/或大的表面积。例如，
活性炭可以具有高表面积，但很少具有吸附官能团。螯合树脂通常包括多官能团，如O、N、S
和P供电子原子，其可以配位于不同的金属离子；然而，它们的小比表面积和低吸收速率限
制了它们的应用。对于从样品中去除金属离子的强效吸附剂存在需求。
活性炭可以具有高表面积，但很少具有吸附官能团。螯合树脂通常包括多官能团，如O、N、S
和P供电子原子，其可以配位于不同的金属离子；然而，它们的小比表面积和低吸收速率限
制了它们的应用。对于从样品中去除金属离子的强效吸附剂存在需求。
[0004] 发明概述
[0005] 本文中公开的一些实施方案包括具有至少一种选自由式I表示的第一单体单元、式II表示的第二单体单元和式III表示的第三单体单元组成的组中的单体单元的聚合
物：
物：
[0006]
[0007] 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立选自由氢、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N3 3 2 3 2 3 1-6
＝CH-CH、-N＝NH、-NH-CH、-NH-CHCH、-NH-OH、-NH、＝O、-OCH、-OH、-SH、卤素、C 烷
基和X组成的组；
＝CH-CH、-N＝NH、-NH-CH、-NH-CHCH、-NH-OH、-NH、＝O、-OCH、-OH、-SH、卤素、C 烷
基和X组成的组；
[0008] 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8中的至少两个是＝O，并且R1、R2、R3、R4、R5、R6、R78
和R 中的至少一个是X；
和R 中的至少一个是X；
[0009] 其中R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15和R16各自独立选自由氢、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-NH2、＝O、-OCH3、-OH、-SH、卤素、C1-6烷基和X组成的组；
[0010] 其中R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15和R16中的至少两个是＝O，并且R9、R10、R11、R12、13 14 15 16
R 、R 、R 和R 中的至少一个是X；
R 、R 、R 和R 中的至少一个是X；
[0011] 其中R17、R18、R19、R20、R21和R22各自独立选自由氢、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-NH2、-OCH3、-OH、-SH、卤素、C1-6烷基和X组成的组；
[0012] 其中R17、R18、R19、R20、R21和R22中的至少一个是X；
[0013] 其中每个X独立选自由-SO3H、-SO3NH4、-SO3Na和-SO3K组成的组。
[0014] 在一些实施方案中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立选自由氢、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-NH2、＝O和-SO3H组成9 10
的组。在一些实施方案中，R 和R 各自独立选自由氢、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝
CH-CH3、-N＝NH、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-NH2、＝O和-SO3H组成的组。在一些实施方
1 6 7
案中，卤素是-Cl或-Br。在一些实施方案中，R 和R 各自是＝O。在一些实施方案中，R
10 3 4 5
和R 各自独立地是-NH2或氢。在一些实施方案中，R、R 和 各自是氢。在一些实施方案
9 2 8
中，R 是氢。在一些实施方案中，R 和R 各自独立选自由氢、-SO3NH4、-SO3Na、-SO3K和-SO3H组成的组。
的组。在一些实施方案中，R 和R 各自独立选自由氢、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝
CH-CH3、-N＝NH、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-NH2、＝O和-SO3H组成的组。在一些实施方
1 6 7
案中，卤素是-Cl或-Br。在一些实施方案中，R 和R 各自是＝O。在一些实施方案中，R
10 3 4 5
和R 各自独立地是-NH2或氢。在一些实施方案中，R、R 和 各自是氢。在一些实施方案
9 2 8
中，R 是氢。在一些实施方案中，R 和R 各自独立选自由氢、-SO3NH4、-SO3Na、-SO3K和-SO3H组成的组。
[0015] 在一些实施方案中，单体单元选自由下列组成的组：
[0016]
[0017] 在一些实施方案中，单体单元是
[0018]
[0019] 在一些实施方案中，R1和R6各自独立地是-NH2或氢。
[0020] 本文中公开的一些实施方案包括包含纳米粒子的组合物，其中所述纳米粒子包含聚合物，所述聚合物包含至少一种选自由式I表示的第一单体单元、式II表示的第二单体
单元和式III表示的第三单体单元组成的组中的单体单元：
单元和式III表示的第三单体单元组成的组中的单体单元：
[0021]
[0022] 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立选自由氢、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-NH2、＝O、-OCH3、-OH、-SH、卤素、C1-6烷基和X组成的组；
[0023] 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8中的至少两个是＝O，并且R1、R2、R3、R4、R5、R6、R78
和R 中的至少一个是X；
和R 中的至少一个是X；
[0024] 其中R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15和R16各自独立选自由氢、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-NH2、＝O、-OCH3、-OH、-SH、卤素、C1-6烷基和X组成的组；
[0025] 其中R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15和R16中的至少两个是＝O，并且R9、R10、R11、R12、13 14 15 16
R 、R 、R 和R 中的至少一个是X；
R 、R 、R 和R 中的至少一个是X；
[0026] 其中R17、R18、R19、R20、R21和R22各自独立选自由氢、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-NH2、-OCH3、-OH、-SH、卤素、C1-6烷基和X组成的组；
[0027] 其中R17、R18、R19、R20、R21和R22中的至少一个是X；
[0028] 其中每个X独立选自由-SO3H、-SO3NH4、-SO3Na和-SO3K组成的组。
[0029] 在一些实施方案中，所述纳米粒子具有约20nm至约200nm的尺寸。在一些实施方3 3
案中，所述纳米粒子具有约0.2g/cm 至约1.0g/cm 的倾注密度(pour density)。在一些
3 3
实施方案中，所述纳米粒子具有约0.3g/cm 至约1.0g/cm 的堆密度。在一些实施方案中，
2 2
所述纳米粒子具有约15m/g至约1000m/g的平均BET比面积。在一些实施方案中，所述纳
米粒子具有约10nm至约50nm的平均孔径。
案中，所述纳米粒子具有约0.2g/cm 至约1.0g/cm 的倾注密度(pour density)。在一些
3 3
实施方案中，所述纳米粒子具有约0.3g/cm 至约1.0g/cm 的堆密度。在一些实施方案中，
2 2
所述纳米粒子具有约15m/g至约1000m/g的平均BET比面积。在一些实施方案中，所述纳
米粒子具有约10nm至约50nm的平均孔径。
[0030] 本文中公开的一些实施方案包括制备聚合物的方法，所述方法包括：形成组合物，所述组合物包含至少一种氧化剂和至少一种由选自由式IV、式V和式VI组成的组中的结构
表示的单体：
表示的单体：
[0031]
[0032] 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立选自由氢、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-NH2、＝O、-OCH3、-OH、-SH、卤素、C1-6烷基和X组成的组；
[0033] 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8中的至少两个是＝O，并且R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8中的至少一个是X；
[0034] 其中R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15和R16各自独立选自由氢、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-NH2、＝O、-OCH3、-OH、-SH、卤素、C1-6烷基和X组成的组；
[0035] 其中R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15和R16中的至少两个是＝O，并且R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15和R16中的至少一个是X；
[0036] 其中R17、R18、R19、R20、R21和R22各自独立选自由氢、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-NH2、-OCH3、-OH、-SH、卤素、C1-6烷基和X组成的组；
[0037] 其中R17、R18、R19、R20、R21和R22中的至少一个是X；
[0038] 其中每个X独立选自由-SO3H、-SO3NH4、-SO3Na和-SO3K组成的组；和
[0039] 将所述组合物保持在有效使所述单体聚合的条件下以形成所述聚合物。
[0040] 在一些实施方案中，单体选自由5-磺基-1-氨基蒽醌(SA)、1-氨基蒽醌-5-磺酸钠盐、1-氨基蒽醌-2-磺酸、1，5-二氨基蒽醌-2-磺酸及其组合组成的组。在一些实施方
案中，氧化剂可溶于水。在一些实施方案中，氧化剂是CrO3、K2Cr2O7、K2CrO4，或其任何组合。
案中，氧化剂可溶于水。在一些实施方案中，氧化剂是CrO3、K2Cr2O7、K2CrO4，或其任何组合。
[0041] 本文中公开的一些实施方案包括用于从样品去除金属离子的方法，所述方法包括：提供怀疑含有一种或多种金属离子的未处理样品；和将所述样品和组合物接触以形成
已处理的样品，其中所述组合物包含聚合物，所述聚合物包含由选自式I、式II和式III的
式表示的单体单元：
已处理的样品，其中所述组合物包含聚合物，所述聚合物包含由选自式I、式II和式III的
式表示的单体单元：
[0042]1 2 3 4 5 6 7 8
[0043] 其中R、R、R、R、R、R、R 和R 各自独立选自由氢、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-NH2、＝O、-OCH3、-OH、-SH、卤素、C1-6烷基和X组成的组；
1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7
1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7
[0044] 其中R、R、R、R、R、R、R 和R 中的至少两个是＝O，并且R、R、R、R、R、R、R8
和R 中的至少一个是X；
9 10 11 12 13 14 15 16
和R 中的至少一个是X；
9 10 11 12 13 14 15 16
[0045] 其中R、R 、R 、R 、R 、R 、R 和R 各自独立选自由氢、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-NH2、＝O、-OCH3、-OH、-SH、卤素、C1-6烷基和X组成的组；
[0046] 其中R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15和R16中的至少两个是＝O，并且R9、R10、R11、R12、13 14 15 16
R 、R 、R 和R 中的至少一个是X；
R 、R 、R 和R 中的至少一个是X；
[0047] 其中R17、R18、R19、R20、R21和R22各自独立选自由氢、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-NH2、-OCH3、-OH、-SH、卤素、C1-6烷基和X组成的组；
[0048] 其中R17、R18、R19、R20、R21和R22中的至少一个是X；
[0049] 其中每个X独立选自由-SO3H、-SO3NH4、-SO3Na和-SO3K组成的组。
[0050] 在一些实施方案中，单体单元选自由下列组成的组：
[0051]
[0052]
[0053] 在一些实施方案中，单体单元是
[0054]
[0055] 在一些实施方案中，金属离子是重金属离子。在一些实施方案中，重金属离子选自由As(III)、As(V)、Cd(II)、Cr(VI)、Pb(II)、Hg(II)、Sb(III)、Sb(V)、Ni(II)、Ag(I)和Tl(III)组成的组。
[0056] 在一些实施方案中，金属离子是贵金属离子。在一些实施方案中，所述贵金属离子选自由Ag(I)、Au(I)、Au(III)、Pt(II)、Pt(IV)、Ir(III)、Ir(IV)、Ir(VI)、Pd(II)和Pd(IV)组成的组。
[0057] 在一些实施方案中，未处理的样品是废水。在一些实施方案中，未处理样品中的金属离子浓度不超过约5g/L。在一些实施方案中，金属离子浓度是约0.01mg/L至约1g/L。
[0058] 在一些实施方案中，未处理样品具有比已处理样品更高的金属离子浓度。在一些实施方案中，未处理样品中的金属离子浓度至少约为已处理样品中金属离子浓度的5倍。
在一些实施方案中，未处理样品中的金属离子浓度至少约为已处理样品中金属离子浓度的
10倍。在一些实施方案中，未处理样品中的金属离子浓度至少约为已处理样品中金属离子
浓度的20倍。在一些实施方案中，已处理样品中金属离子浓度小于未处理样品中金属离子
浓度的约20％。在一些实施方案中，已处理样品中金属离子浓度小于未处理样品中金属离
子浓度的约5％。在一些实施方案中，已处理样品中金属离子浓度小于未处理样品中金属离
子浓度的约1％。
在一些实施方案中，未处理样品中的金属离子浓度至少约为已处理样品中金属离子浓度的
10倍。在一些实施方案中，未处理样品中的金属离子浓度至少约为已处理样品中金属离子
浓度的20倍。在一些实施方案中，已处理样品中金属离子浓度小于未处理样品中金属离子
浓度的约20％。在一些实施方案中，已处理样品中金属离子浓度小于未处理样品中金属离
子浓度的约5％。在一些实施方案中，已处理样品中金属离子浓度小于未处理样品中金属离
子浓度的约1％。
[0059] 附图简述
[0060] 从下面的描述和所附权利要求书，结合附图，本公开内容的上述和其它的特征将变得更充分清楚。理解的是，这些附图仅描述根据本公开内容的几个实施方案，并且不认为
是限制其范围，本公开内容将通过使用附图用附加的特征和细节进行描述。
是限制其范围，本公开内容将通过使用附图用附加的特征和细节进行描述。
[0061] 图1显示用多种氧化剂制备的PSA聚合物在空气中的差示扫描量热(DSC)曲线、热重(TG)曲线和差示热重(DTG)曲线。
[0062] 图2显示用多种氧化剂制备的PSA聚合物颗粒(分散在水中)的大小分布曲线。
[0063] 图3显示用K2CrO4作为氧化剂合成的细PSA聚合物粉末的氮吸附-脱附等温线和孔径分布曲线(插图)。
[0064] 图4显示在多种聚合条件下合成的PSA聚合物的合成收率和体积电导率。
[0065] 图5显示SA单体和多种聚合条件下制备的PSA聚合物的紫外-可见吸收光谱。
[0066] 图6显示(a)Pb(II)和(b)Hg(II)离子吸附到PSA聚合物上的吸附动力学。插图显示Pb(II)和Hg(II)吸附到PSA聚合物上的动力学模型图。
[0067] 图7显示单体SA和PSA聚合物(吸附Pb(II)和Hg(II)离子以前或以后)的IR光谱。
[0068] 图8显示SA单体和PSA聚合物(吸附Pb(II)和Hg(II)离子以前或以后)的广角X-射线衍射图。
[0069] 发明详述
[0070] 在下面的详细描述中，参考附图，其构成本发明的一部分。在附图中，相同的符号通常表示相同的组分，除非上下文另有规定。详细描述、附图和权利要求书中所描述的说明
性实施方案并不意味着是限制的。在不脱离这里提出的主题的精神或范围的情况下，可以
利用其它实施方案，并且可以作出其它变化。将很容易理解的是，本公开内容的方面，一般
如本文中所述并在图中所示，可以以广泛多样的不同构造安排、取代、结合和设计，全部这
些都是明确考虑的并且构成本公开内容的一部分。
性实施方案并不意味着是限制的。在不脱离这里提出的主题的精神或范围的情况下，可以
利用其它实施方案，并且可以作出其它变化。将很容易理解的是，本公开内容的方面，一般
如本文中所述并在图中所示，可以以广泛多样的不同构造安排、取代、结合和设计，全部这
些都是明确考虑的并且构成本公开内容的一部分。
[0071] 本文中公开的是具有至少一种由选自式I、式II和式III的式表示的单体单元的聚合物：
[0072]
[0073]
[0074] 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立选自由氢、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-NH2、＝O、-OCH3、-OH、-SH、卤素、C1-6烷基和X组成的组；
[0075] 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8中的至少两个是＝O，并且R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8中的至少一个是X；
[0076] 其中R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15和R16各自独立选自由氢、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-NH2、＝O、-OCH3、-OH、-SH、卤素、C1-6烷基和X组成的组；
[0077] 其中R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15和R16中的至少两个是＝O，并且R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15和R16中的至少一个是X；
[0078] 其中R17、R18、R19、R20、R21和R22各自独立选自由氢、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-NH2、-OCH3、-OH、-SH、卤素、C1-6烷基和X组成的组；
[0079] 其中R17、R18、R19、R20、R21和R22中的至少一个是X；
[0080] 其中每个X独立选自由-SO3H、-SO3NH4、-SO3Na和-SO3K组成的组。
[0081] 该聚合物可以被用于，例如，从样品中去除金属离子。本文还公开了制备聚合物的方法。在一些实施方案中，该方法可以包括标准的聚合步骤，其可以为了制造目的而容易地
缩放。本申请还包括使用该聚合物的方法。
缩放。本申请还包括使用该聚合物的方法。
[0082] 定义
[0083] 本文所用的“卤素”是指元素周期表第7栏的放射稳定原子中的任一个，例如，氟，氯，溴和碘。
[0084] 本文所用的“烷基”是指直链或支链的烃链，其包括完全饱和的(没有双键或三键)烃基。化合物的烷基可被指定为“C1-C4烷基”或类似的名称。仅作为实例，“C1-C4烷
基”表示在烷基链中存在一至四个碳原子，即，烷基链选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正-丁基、异-丁基、仲-丁基和叔-丁基。典型的烷基包括，但决不限于，甲基、乙基、丙基、异丙
基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基等。该烷基可以是取代的或未取代的。
基”表示在烷基链中存在一至四个碳原子，即，烷基链选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正-丁基、异-丁基、仲-丁基和叔-丁基。典型的烷基包括，但决不限于，甲基、乙基、丙基、异丙
基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基等。该烷基可以是取代的或未取代的。
[0085] 本文所用的“表观密度”指的是物质的质量对给定体积的比率。为了测定，将该物质投入到已知尺寸和重量的接收器中。
[0086] 如本文所用，“堆密度”是每单位体积的固体如粉末和颗粒的重量的量度。将堆积密度确定为物质的质量除以它们所占据的总体积。总体积可包括颗粒的体积、颗粒间的空
隙体积和内部孔隙体积。
隙体积和内部孔隙体积。
[0087] 如本文所用，“倾注密度”是当材料在自然(松散)状态时，每单位体积的材料(包括材料中的固有空隙和颗粒材料之间的空间)的质量的量度。倾注密度可以计算为等于m/
V＝m/(V0+Vi+Vs)；其中m＝颗粒材料的质量，V0＝颗粒材料自身的体积，Vi＝颗粒材料中
固有空隙的体积，和Vs＝颗粒材料之间空间的体积。
V＝m/(V0+Vi+Vs)；其中m＝颗粒材料的质量，V0＝颗粒材料自身的体积，Vi＝颗粒材料中
固有空隙的体积，和Vs＝颗粒材料之间空间的体积。
[0088] 如本文所用，“堆密度”是每单位体积颗粒的质量的量度。可以将颗粒放在容器中并通过施加足以使颗粒材料之间的空间体积最小化的力而紧密堆积(基本使来自倾注密
度公式的Vs等于0)。可以将堆密度计算为等于m/(V0+Vi)；其中m＝颗粒材料的质量，V0＝
颗粒材料自身的体积，和Vi＝颗粒材料中固有空隙的体积。
度公式的Vs等于0)。可以将堆密度计算为等于m/(V0+Vi)；其中m＝颗粒材料的质量，V0＝
颗粒材料自身的体积，和Vi＝颗粒材料中固有空隙的体积。
[0089] 如本文所用，“BET比表面积”是指通过氮多层吸附所测定的材料的比表面积，测量为相对压力的函数。分析仪和测试服务可由多种来源包括CERAM(斯塔福德郡，英国)商业
获得。
获得。
[0090] 聚(磺基氨基蒽醌)材料
[0091] 本文公开的一些实施方案包括具有至少一种由选自式I、式II和式III的式表示的单体单元的聚合物：
[0092]
[0093] 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立选自由氢、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-NH2、＝O、-OCH3、-OH、-SH、卤素、C1-6烷基和X组成的组；
[0094] 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8中的至少两个是＝O，并且R1、R2、R3、R4、R5、R6、R78
和R 中的至少一个是X；
和R 中的至少一个是X；
[0095] 其中R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15和R16各自独立选自由氢、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-NH2、＝O、-OCH3、-OH、-SH、卤素、C1-6烷基和X组成的组；
[0096] 其中R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15和R16中的至少两个是＝O，并且R9、R10、R11、R12、13 14 15 16
R 、R 、R 和R 中的至少一个是X；
R 、R 、R 和R 中的至少一个是X；
[0097] 其中R17、R18、R19、R20、R21和R22各自独立选自由氢、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-NH2、-OCH3、-OH、-SH、卤素、C1-6烷基和X组成的组；
[0098] 其中R17、R18、R19、R20、R21和R22中的至少一个是X；
[0099] 其中每个X独立选自由-SO3H、-SO3NH4、-SO3Na和-SO3K组成的组。
[0100] 在 一 些 实 施 方 案 中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7 和R8 各 自 独 立 地 是氢、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH2、
1 6
＝O或-SO3H。在一些实施方案中，卤素是-Cl或-Br。在一些实施方案中，R 和R 各
7 10
自是＝O。在一些实施方案中，R 是-NH2或氢。在一些实施方案中，R 是-NH2或氢。
3 4 5 2 8
在一些实施方案中，R、R 和R 各自是氢。在一些实施方案中，R 和R 各自独立地是
氢、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH2、＝O、-SO3NH4、-SO3Na、-SO3K或-SO3H。
1 6
＝O或-SO3H。在一些实施方案中，卤素是-Cl或-Br。在一些实施方案中，R 和R 各
7 10
自是＝O。在一些实施方案中，R 是-NH2或氢。在一些实施方案中，R 是-NH2或氢。
3 4 5 2 8
在一些实施方案中，R、R 和R 各自是氢。在一些实施方案中，R 和R 各自独立地是
氢、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH2、＝O、-SO3NH4、-SO3Na、-SO3K或-SO3H。
[0101] 在 一 些 实 施 方 案 中，R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15和R16各 自 独 立 地 是氢、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH2、＝9 10
O或-SO3H。在一些实施方案中，R 和R 各自独立地是氢、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-N
＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH2、＝O、-SO3NH4、-SO3Na、-SO3K或-SO3H。
16 13
在一些实施方案中，卤素是-Cl或-Br。在一些实施方案中，R 和R 各自是＝O。在一些
10 9 9 10 11
实施方案中，R 是-NH2或氢。在一些实施方案中，R 是氢。在一些实施方案中，R、R 、R 、
12 13 14 15 16
R 、R 、R 、R 和R 各自独立地是氢。
O或-SO3H。在一些实施方案中，R 和R 各自独立地是氢、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-N
＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH2、＝O、-SO3NH4、-SO3Na、-SO3K或-SO3H。
16 13
在一些实施方案中，卤素是-Cl或-Br。在一些实施方案中，R 和R 各自是＝O。在一些
10 9 9 10 11
实施方案中，R 是-NH2或氢。在一些实施方案中，R 是氢。在一些实施方案中，R、R 、R 、
12 13 14 15 16
R 、R 、R 、R 和R 各自独立地是氢。
[0102] 在 一 些 实 施 方 案 中，R17、R18、R19、R20、R21 和 R22 各 自 独 立 地 是氢、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH2、
17 21
＝O、-SO3NH4、-SO3Na、-SO3K或-SO3H。在一些实施方案中，R 和R 各自独立地是
氢、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH2、
17 17
＝O、-SO3Na、-SO3K或-SO3H。在一些实施方案中，R 是-SO3NH4。在一些实施方案中，R
21 21 17
是-SO3Na。在一些实施方案中，R 是-SO3H。在一些实施方案中，R 是-SO3H并且R 是-NH2。
17 21
＝O、-SO3NH4、-SO3Na、-SO3K或-SO3H。在一些实施方案中，R 和R 各自独立地是
氢、-NH-CH3、-NH-CH2CH3、-NH-OH、-N＝O、-N＝CH2、-N(CH3)2、-N＝CH-CH3、-N＝NH、-NH2、
17 17
＝O、-SO3Na、-SO3K或-SO3H。在一些实施方案中，R 是-SO3NH4。在一些实施方案中，R
21 21 17
是-SO3Na。在一些实施方案中，R 是-SO3H。在一些实施方案中，R 是-SO3H并且R 是-NH2。
[0103] 在一些实施方案中，聚合物可以是共聚物。该共聚物可以是无规聚合物或嵌段聚合物。例如，聚合物可以是包括至少两个不同的各自独立地由式I、II或III表示的单体单
元的共聚物。该聚合物可以具有一、二、三、四或更多个各自独立地由式I、II或III表示的
单体单元。在一些实施方案中，聚合物可以包括各自独立地由式I、II或II表示的单体单
元的总量。这种单体单元的总量可以是，例如，至少约75重量％；至少约80重量％；至少约
85重量％；至少约90重量％；至少约95重量％；至少约97重量％；至少约98重量％；至
少约99重量％；或至少约99.5重量％。由式I，II或II表示的任何单一的单体单元的总
量可以是，例如，至少约50重量％；至少约60重量％；至少约70重量％；至少约75重量％；
至少约80重量％；至少约85重量％；至少约90重量％；至少约95重量％；至少约97重
量％；至少约98重量％；至少约99重量％；或至少约99.5重量％。在一些实施方案中，该
聚合物是均聚物。
元的共聚物。该聚合物可以具有一、二、三、四或更多个各自独立地由式I、II或III表示的
单体单元。在一些实施方案中，聚合物可以包括各自独立地由式I、II或II表示的单体单
元的总量。这种单体单元的总量可以是，例如，至少约75重量％；至少约80重量％；至少约
85重量％；至少约90重量％；至少约95重量％；至少约97重量％；至少约98重量％；至
少约99重量％；或至少约99.5重量％。由式I，II或II表示的任何单一的单体单元的总
量可以是，例如，至少约50重量％；至少约60重量％；至少约70重量％；至少约75重量％；
至少约80重量％；至少约85重量％；至少约90重量％；至少约95重量％；至少约97重
量％；至少约98重量％；至少约99重量％；或至少约99.5重量％。在一些实施方案中，该
聚合物是均聚物。
[0104] 将要理解，该聚合物可任选地包括其它单体单元。例如，聚合物可以包括各种芳基或杂环，如苯胺，将其聚合到聚合物中。在一些实施方案中，单体单元可以衍生自可以与蒽
醌氧化聚合的任何单体。其它单体单元的量可以是有效量，其基本上不改变聚合物的吸收
性质。其它单体单元在聚合物中的量可以是，例如，小于或等于约10重量％；小于或等于约
5重量％；小于或等于约3重量％；小于或等于约2重量％；小于或等于约1重量％；或小于
或等于约0.5重量％。
醌氧化聚合的任何单体。其它单体单元的量可以是有效量，其基本上不改变聚合物的吸收
性质。其它单体单元在聚合物中的量可以是，例如，小于或等于约10重量％；小于或等于约
5重量％；小于或等于约3重量％；小于或等于约2重量％；小于或等于约1重量％；或小于
或等于约0.5重量％。
[0105] 在一些实施方案中，聚合物具有的分子量足够高以使聚合物不溶于无机溶剂例如水，或不溶于有机溶剂如四氢呋喃(THF)、n-甲基吡咯烷酮(NMP)和二甲亚砜(DMSO)中。
聚合物的平均分子量可以是，例如，至少约500Da；至少约800Da；至少约1,000Da；或至少
约1500Da。聚合物的平均分子量可以是，例如，小于或等于约10,000Da；小于或等于约
5,000Da；小于或等于约2,500Da；小于或等于约1,000Da；或小于或等于约500Da。在一些
实施方案中，聚合物的平均分子量是约500Da至约1,000Da。
聚合物的平均分子量可以是，例如，至少约500Da；至少约800Da；至少约1,000Da；或至少
约1500Da。聚合物的平均分子量可以是，例如，小于或等于约10,000Da；小于或等于约
5,000Da；小于或等于约2,500Da；小于或等于约1,000Da；或小于或等于约500Da。在一些
实施方案中，聚合物的平均分子量是约500Da至约1,000Da。
[0106] 在一些实施方案中，当用有效量的掺杂剂掺杂时，聚合物表现出导电性。例如，当-5 -9 -1
用HClO4掺杂时，本文所公开的聚合物可以表现约1×10 至约1×10 S·cm 的体积电导
-5 -1
率。在一些实施方案中，当用有效量的掺杂剂掺杂时，聚合物表现至少约10 S·cm 的体
-6 -1
积电导率。在一些实施方案中，当用有效量的掺杂剂掺杂时，聚合物表现至少约10 S·cm
的体积电导率。在一些实施方案中，当用有效量的掺杂剂掺杂时，所述聚合物表现至少约
-7 -1
10 S·cm 的体积电导率。在一些实施方案中，当用有效量的掺杂剂掺杂时，所述聚合物表
-8 -1
现至少约10 S·cm 的体积电导率。在一些实施方案中，当用有效量的掺杂剂掺杂时，所述
-9 -1
聚合物表现至少约10 S·cm 的体积电导率。在一些实施方案中，当用有效量的掺杂剂掺
-10 -1
杂时，所述聚合物表现至少约10 S·cm 的体积电导率。掺杂剂的非限制性实例包括卤化
化合物，如碘、溴、氯、三氯化碘；质子酸，如硫酸、盐酸、硝酸、高氯酸；路易斯酸，如三氯化铝、三氯化铁、氯化钼；和有机酸，如乙酸、三氟乙酸和苯磺酸。在一些实施方案中，掺杂剂是HClO4，例如1M HClO4。
用HClO4掺杂时，本文所公开的聚合物可以表现约1×10 至约1×10 S·cm 的体积电导
-5 -1
率。在一些实施方案中，当用有效量的掺杂剂掺杂时，聚合物表现至少约10 S·cm 的体
-6 -1
积电导率。在一些实施方案中，当用有效量的掺杂剂掺杂时，聚合物表现至少约10 S·cm
的体积电导率。在一些实施方案中，当用有效量的掺杂剂掺杂时，所述聚合物表现至少约
-7 -1
10 S·cm 的体积电导率。在一些实施方案中，当用有效量的掺杂剂掺杂时，所述聚合物表
-8 -1
现至少约10 S·cm 的体积电导率。在一些实施方案中，当用有效量的掺杂剂掺杂时，所述
-9 -1
聚合物表现至少约10 S·cm 的体积电导率。在一些实施方案中，当用有效量的掺杂剂掺
-10 -1
杂时，所述聚合物表现至少约10 S·cm 的体积电导率。掺杂剂的非限制性实例包括卤化
化合物，如碘、溴、氯、三氯化碘；质子酸，如硫酸、盐酸、硝酸、高氯酸；路易斯酸，如三氯化铝、三氯化铁、氯化钼；和有机酸，如乙酸、三氟乙酸和苯磺酸。在一些实施方案中，掺杂剂是HClO4，例如1M HClO4。
[0107] 本文中公开的一些实施方案包括包含纳米粒子的组合物，其中所述纳米粒子包含聚合物，所述聚合物包含至少一种由选自式I、式II和式III的式表示的单体单元：
[0108]
[0109] 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R2122
和R 如之前在本申请中所限定。
和R 如之前在本申请中所限定。
[0110] 纳米粒子可以包括本申请中描述的任何聚合物，或本文中公开的聚合物中的两种或多种的组合。纳米粒子可以包括至少约25重量％的一种或多种聚合物；至少约40重量％
的一种或多种聚合物；至少约50重量％的一种或多种聚合物；至少约60重量％的一种或
多种聚合物；至少约70重量％的一种或多种聚合物；至少约80重量％的一种或多种聚合
物；至少约95重量％的一种或多种聚合物；至少约98重量％的一种或多种聚合物；或至少
约99重量％的一种或多种聚合物。
的一种或多种聚合物；至少约50重量％的一种或多种聚合物；至少约60重量％的一种或
多种聚合物；至少约70重量％的一种或多种聚合物；至少约80重量％的一种或多种聚合
物；至少约95重量％的一种或多种聚合物；至少约98重量％的一种或多种聚合物；或至少
约99重量％的一种或多种聚合物。
[0111] 组合物可以，例如，包含至少约0.1重量％的纳米粒子；至少约0.5重量％的纳米粒子；至少约1重量％的纳米粒子；至少约5重量％的聚合物；至少约10重量％的纳米粒
子；至少约25重量％的纳米粒子；或至少约50重量％的纳米粒子。组合物可以是固体，如
薄膜。组合物也可以是溶液或悬浮液，例如在溶剂中溶解或分散的纳米粒子。
子；至少约25重量％的纳米粒子；或至少约50重量％的纳米粒子。组合物可以是固体，如
薄膜。组合物也可以是溶液或悬浮液，例如在溶剂中溶解或分散的纳米粒子。
[0112] 在一些实施方案中，组合物包括本申请中所公开的一种或多种聚合物。例如，组合物可以包含至少约0.1重量％的一种或多种聚合物；至少约0.5重量％的一种或多种聚合
物；至少约1重量％的一种或多种聚合物；至少约5重量％的一种或多种聚合物；至少约10
重量％的一种或多种聚合物；至少约25重量％的一种或多种聚合物；或至少约50重量％
的一种或多种聚合物。在一些实施方案中，组合物包括一种或多种聚合物，其量有效地去除
组合物中至少约50重量％的重金属离子。在一些实施方案中，组合物包括一种或多种聚合
物，其量有效地去除组合物中至少约75重量％的重金属离子。在一些实施方案中，组合物
包括一种或多种聚合物，其量有效地去除组合物中至少约80重量％的重金属离子。在一些
实施方案中，组合物包括一种或多种聚合物，其量有效地去除组合物中至少约90重量％的
重金属离子。
物；至少约1重量％的一种或多种聚合物；至少约5重量％的一种或多种聚合物；至少约10
重量％的一种或多种聚合物；至少约25重量％的一种或多种聚合物；或至少约50重量％
的一种或多种聚合物。在一些实施方案中，组合物包括一种或多种聚合物，其量有效地去除
组合物中至少约50重量％的重金属离子。在一些实施方案中，组合物包括一种或多种聚合
物，其量有效地去除组合物中至少约75重量％的重金属离子。在一些实施方案中，组合物
包括一种或多种聚合物，其量有效地去除组合物中至少约80重量％的重金属离子。在一些
实施方案中，组合物包括一种或多种聚合物，其量有效地去除组合物中至少约90重量％的
重金属离子。
[0113] 纳米粒子可以具有各种尺寸。例如，纳米粒子可以具有约0.1nm至约1000nm的尺寸，约1nm至约500nm的尺寸，约5nm至约400nm的尺寸，约4nm至约300nm的尺寸，约3nm
至约200nm的尺寸，约2nm至约100nm的尺寸，约10nm至约70nm的尺寸，或约20nm至约
50nm的尺寸。在一些实施方案中，纳米粒子具有约20nm至约200nm的尺寸。在一些实施方
案中，纳米粒子具有约30nm至约160nm的尺寸。在一些实施方案中，纳米粒子具有约40nm
至约140nm的尺寸。在一些实施方案中，纳米粒子具有约50nm至约120nm的尺寸。在一些
实施方案中，纳米粒子具有约80nm至约100nm的尺寸。
至约200nm的尺寸，约2nm至约100nm的尺寸，约10nm至约70nm的尺寸，或约20nm至约
50nm的尺寸。在一些实施方案中，纳米粒子具有约20nm至约200nm的尺寸。在一些实施方
案中，纳米粒子具有约30nm至约160nm的尺寸。在一些实施方案中，纳米粒子具有约40nm
至约140nm的尺寸。在一些实施方案中，纳米粒子具有约50nm至约120nm的尺寸。在一些
实施方案中，纳米粒子具有约80nm至约100nm的尺寸。
[0114] 纳米粒子可以具有各种表观密度。例如，纳米粒子可以具有约0.02g/cm3至约10g/3 3 3 3 3 3 3
cm，约0.05g/cm 至约5g/cm，约0.1g/cm 至约2g/cm，约0.15g/cm 至约1.5g/cm，或约
3 3 3
0.2g/cm 至约1g/cm 的表观密度。在一些实施方案中，纳米粒子具有约0.2g/cm 至约1g/
3 3
cm 的表观密度。在一些实施方案中，纳米粒子具有约0.5g/cm 的表观密度。在一些实施
3
方案中，纳米粒子具有约0.45g/cm 的表观密度。
cm，约0.05g/cm 至约5g/cm，约0.1g/cm 至约2g/cm，约0.15g/cm 至约1.5g/cm，或约
3 3 3
0.2g/cm 至约1g/cm 的表观密度。在一些实施方案中，纳米粒子具有约0.2g/cm 至约1g/
3 3
cm 的表观密度。在一些实施方案中，纳米粒子具有约0.5g/cm 的表观密度。在一些实施
3
方案中，纳米粒子具有约0.45g/cm 的表观密度。
[0115] 纳米粒子可以具有多种堆密度。例如，纳米粒子可以具有约0.01g/cm3至约10g/3 3 3 3 3 3 3
cm，约0.05g/cm 至约5g/cm，约0.1g/cm 至约3g/cm，约0.2g/cm 至约2g/cm，或约0.1g/
3 3 3 3
cm 至约1g/cm 的堆密度。在一些实施方案中，纳米粒子具有约0.3g/cm 至约1g/cm 的堆
3
密度。在一些实施方案中，纳米粒子具有约0.6g/cm 的堆密度。
cm，约0.05g/cm 至约5g/cm，约0.1g/cm 至约3g/cm，约0.2g/cm 至约2g/cm，或约0.1g/
3 3 3 3
cm 至约1g/cm 的堆密度。在一些实施方案中，纳米粒子具有约0.3g/cm 至约1g/cm 的堆
3
密度。在一些实施方案中，纳米粒子具有约0.6g/cm 的堆密度。
[0116] 纳米粒子可以具有多种平均BET比面积。例如，纳米粒子可以具有约1m2/g至约2 2 2 2 2 2 2
10000m/g，约5m/g至约8000m/g，约10m/g至约5000m/g，约20m/g至约2000m/g，约
2 2 2 2
50m/g至约1000m/g，或约100m/g至约500m/g的平均BET比面积。在一些实施方案中，
2 2
纳米粒子可以具有约15m/g至约1000m/g的平均BET比面积。在一些实施方案中，纳米粒
2
子可以具有约115m/g的平均BET比面积。
10000m/g，约5m/g至约8000m/g，约10m/g至约5000m/g，约20m/g至约2000m/g，约
2 2 2 2
50m/g至约1000m/g，或约100m/g至约500m/g的平均BET比面积。在一些实施方案中，
2 2
纳米粒子可以具有约15m/g至约1000m/g的平均BET比面积。在一些实施方案中，纳米粒
2
子可以具有约115m/g的平均BET比面积。
[0117] 纳米粒子可以有多种平均孔径。例如，纳米粒子可以具有约1nm至约1000nm，约2nm至约500nm，约5nm至约200nm，约8nm至约150nm，约10nm至约100nm，或约15nm至约
50nm的平均孔径。在一些实施方案中，纳米粒子具有约10nm至约50nm的平均孔径。在一
些实施方案中，纳米粒子具有约20nm的平均孔径。
50nm的平均孔径。在一些实施方案中，纳米粒子具有约10nm至约50nm的平均孔径。在一
些实施方案中，纳米粒子具有约20nm的平均孔径。
[0118] 制备聚合物的方法
[0119] 本文所公开的一些实施方案包括制备聚合物的方法，该方法包括：形成组合物，所述组合物包括至少一种氧化剂和至少一种由选自式IV、式V和式VI的结构表示的单体：
[0120]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
[0121] 其中R、R、R、R、R、R、R、R、R、R 、R 、R 、R 、R 、R 、R 、R 、R 、R 、R 、R22
和R 如上关于式I、II和III所描述的相同；和将所述组合物保持在有效使单体聚合的条
件下以形成聚合物。可以使用该方法制备本申请中描述的任何聚合物。
和R 如上关于式I、II和III所描述的相同；和将所述组合物保持在有效使单体聚合的条
件下以形成聚合物。可以使用该方法制备本申请中描述的任何聚合物。
[0122] 在本申请的教导指导下，本领域技术人员将会理解，上面关于聚合物结构所描述的任何单体单元可以具有相应的单体，其将在聚合时形成所述单体单元。因此，例如，可以
1 2 3 4 5 6 7 8
在式IV表示的单体中选择R、R、R、R、R、R、R、R 以形成聚合物中由式I表示的单体单
元并且包括相同的取代。因此预期，该方法的某些实施方案包括将与上述一种或多种单体
单元对应的一种或多种特定的单体结构聚合。类似地，单体组分的量，以及聚合物中每一单
体组分的总量，也可以与上述关于聚合物的讨论相同。例如，聚合物可以是由对应于式I、
II或III表示的单体单元中的一种的单一单体制备的均聚物。
1 2 3 4 5 6 7 8
在式IV表示的单体中选择R、R、R、R、R、R、R、R 以形成聚合物中由式I表示的单体单
元并且包括相同的取代。因此预期，该方法的某些实施方案包括将与上述一种或多种单体
单元对应的一种或多种特定的单体结构聚合。类似地，单体组分的量，以及聚合物中每一单
体组分的总量，也可以与上述关于聚合物的讨论相同。例如，聚合物可以是由对应于式I、
II或III表示的单体单元中的一种的单一单体制备的均聚物。
[0123] 由式IV表示的单体的非限制性实例包括：5-磺基-1-氨基蒽醌(SA)、1-氨基蒽醌-5-磺酸钠盐、1-氨基蒽醌-2-磺酸和1，5-二氨基蒽醌-2-磺酸。
[0124]
[0125]
[0126] 由式V表示的单体的非限制性实例包括9-氨基蒽。
[0127] 由式VI表示的单体的非限制性实例包括：5-磺基-1-氨基蒽醌(SA)、1-氨基蒽醌-5-磺酸钠盐、1-氨基蒽醌-2-磺酸和1，5-二氨基蒽醌-2-磺酸。
[0128] 用于形成聚合物的步骤和/或条件不受特别地限制并且可以取决于聚合物的所需性质而变化。例如，多种溶剂可以包括在具有单体和氧化剂的组合物中。聚合溶剂
可以是，例如，水或有机溶剂，诸如二甲基甲酰胺(DMF)或其混合物(例如，1∶1体积的
DMF-H2O)。在一些实施方案中，单体和氧化剂可以在酸溶液中。溶液的pH可以是，例如，小
于或等于约6；小于或等于约5；小于或等于约4；或小于或等于约3。作为一个实例，聚合
溶剂可以包括质子酸，诸如50mM的H2SO4或100mM的H2SO4。当然，多种其它pH改性剂可以
用于将组合物的pH调节和/或保持到所需的pH。
可以是，例如，水或有机溶剂，诸如二甲基甲酰胺(DMF)或其混合物(例如，1∶1体积的
DMF-H2O)。在一些实施方案中，单体和氧化剂可以在酸溶液中。溶液的pH可以是，例如，小
于或等于约6；小于或等于约5；小于或等于约4；或小于或等于约3。作为一个实例，聚合
溶剂可以包括质子酸，诸如50mM的H2SO4或100mM的H2SO4。当然，多种其它pH改性剂可以
用于将组合物的pH调节和/或保持到所需的pH。
[0129] 因此，不特别限定氧化剂。氧化剂可以是，例如，K2CrO4、K2Cr2O7、CrO3、HClO、KMnO4或其组合。在一些实施方案中，氧化剂是K2CrO4。在一些实施方案中，氧化剂是K2Cr2O7。在一些实施方案中，氧化剂是CrO3。
[0130] 可以修改组合物中氧化剂对单体组分的摩尔比，例如，以调节聚合物的性质。组合物中氧化剂对单体的相对摩尔比可以是，例如，至少约0.5∶1，至少约1∶1，至少约
1.5∶1，至少约2∶1，至少约2.5∶1，至少约3∶1，至少约3.5∶1或至少约4∶1。
组合物中单体对氧化剂的相对摩尔比可以是，例如，小于或等于约5∶1，小于或等于约
4.5∶1，小于或等于约4∶1，小于或等于约3.5∶1，或小于或等于约3∶1。在一些实施
方案中，氧化剂对单体的相对摩尔比是约2∶1。
1.5∶1，至少约2∶1，至少约2.5∶1，至少约3∶1，至少约3.5∶1或至少约4∶1。
组合物中单体对氧化剂的相对摩尔比可以是，例如，小于或等于约5∶1，小于或等于约
4.5∶1，小于或等于约4∶1，小于或等于约3.5∶1，或小于或等于约3∶1。在一些实施
方案中，氧化剂对单体的相对摩尔比是约2∶1。
[0131] 在形成具有单体和氧化剂的组合物以后，可以将组合物保持在有效将单体聚合以形成共聚物的条件。例如，组合物可以保持在约大气压下和约0℃至约100℃，约5℃至约
80℃，约10℃至约60℃，约15℃至约50℃，约20℃至约40℃，或约25℃至约35℃的温度。
在一些实施方案中，温度可以是约15℃至约25℃。聚合温度的非限制性实例包括约15℃，
约20℃，约25℃，约30℃，约35℃，约40℃，约45℃，约50℃，和这些值的任何两个之间的范
围。
80℃，约10℃至约60℃，约15℃至约50℃，约20℃至约40℃，或约25℃至约35℃的温度。
在一些实施方案中，温度可以是约15℃至约25℃。聚合温度的非限制性实例包括约15℃，
约20℃，约25℃，约30℃，约35℃，约40℃，约45℃，约50℃，和这些值的任何两个之间的范
围。
[0132] 可以将组合物在所述条件保持足以获得聚合物的时间段。例如，可以将组合物在所述条件保持至少约1小时，至少约12小时，至少约24小时，至少约36小时，至少约48小
时，至少约60小时，至少约72小时，至少约84小时，至少约96小时，至少约108小时，至少
约120小时，至少约144小时，和这些值的任何两个之间的范围。在一些实施方案中，聚合
时间是约24小时至72小时。在一些实施方案中，聚合时间是约72小时。
时，至少约60小时，至少约72小时，至少约84小时，至少约96小时，至少约108小时，至少
约120小时，至少约144小时，和这些值的任何两个之间的范围。在一些实施方案中，聚合
时间是约24小时至72小时。在一些实施方案中，聚合时间是约72小时。
[0133] 从样品去除金属离子的方法
[0134] 本申请的一些实施方案包括用于从样品去除金属离子的方法。在不拘于任何特定理论的情况下，相信本申请中公开的聚合物中存在的＝O、-NH-、-N＝、-NH2或-SO3H基团可
以通过分享孤对电子而有效地结合金属离子以形成具有稳定的多六元环结构的金属螯合
物。聚合物中多螯合位点可以促进与金属离子的螯合。
以通过分享孤对电子而有效地结合金属离子以形成具有稳定的多六元环结构的金属螯合
物。聚合物中多螯合位点可以促进与金属离子的螯合。
[0135] 在一些实施方案中，用于从样品去除金属离子的方法包括：(a)提供怀疑含有一种或多种金属离子的未处理样品；和(b)将样品和组合物接触以形成处理的样品，其中组
合物包含聚合物，所述聚合物包含由选自式I、式II和式III的结构表示的单体单元。
合物包含聚合物，所述聚合物包含由选自式I、式II和式III的结构表示的单体单元。
[0136] 可以使用本申请中公开的方法去除的金属离子的非限制性实例包括重金属离子、贵金属离子、营养金属离子和稀土金属离子。重金属离子的实例包括As(III)、As(V)、
Cd(II)、Cr(VI)、Pb(II)、Hg(II)、Sb(III)、Sb(V)、Ni(II)、Ag(I)和Tl(III)。营养金属离
子的实例包括K(I)、Na(I)、Ca(II)、Mg(II)、Fe(II)、Fe(III)、Zn(II)、Cu(II)和Co(II)。
贵金属离子的实例是Ag(I)、Au(I)、Au(III)、Pt(II)、Pt(IV)、Ir(III)、Ir(IV)、Ir(VI)、
Pd(II)和Pd(IV)。稀土金属离子的实例是La(III)、Pr(III)、Nd(III)、Sm(III)、Gd(III)、
Dy(III)、Y(III)和Er(III)。在一些实施方案中，金属离子是Pb(II)。在一些实施方案中，
金属离子是Hg(II)。在一些实施方案中，金属离子是Cu(II)或Au(I)。在一些实施方案中，
金属离子是Fe(III)或Zn(II)。在一些实施方案中，金属离子是Au(I)。
Cd(II)、Cr(VI)、Pb(II)、Hg(II)、Sb(III)、Sb(V)、Ni(II)、Ag(I)和Tl(III)。营养金属离
子的实例包括K(I)、Na(I)、Ca(II)、Mg(II)、Fe(II)、Fe(III)、Zn(II)、Cu(II)和Co(II)。
贵金属离子的实例是Ag(I)、Au(I)、Au(III)、Pt(II)、Pt(IV)、Ir(III)、Ir(IV)、Ir(VI)、
Pd(II)和Pd(IV)。稀土金属离子的实例是La(III)、Pr(III)、Nd(III)、Sm(III)、Gd(III)、
Dy(III)、Y(III)和Er(III)。在一些实施方案中，金属离子是Pb(II)。在一些实施方案中，
金属离子是Hg(II)。在一些实施方案中，金属离子是Cu(II)或Au(I)。在一些实施方案中，
金属离子是Fe(III)或Zn(II)。在一些实施方案中，金属离子是Au(I)。
[0137] 可以用本申请中描述的聚合物处理多种样品用于去除金属离子。在一些实施方案中，样品是水性样品。在一些实施方案中，未处理的样品是废水。在一些实施方案中，未
处理的样品是污水、工厂排放物、地下水、污染的河水、工业废物、电池废物、电镀废水、化学分析中的液体废物或实验室废物。在一些实施方案中，未处理的样品是汽车尾气。未处理
的样品中的金属离子的浓度可以是约0.0001mg/L至约10g/L，约0.0005mg/L至约8g/L，约
0.001mg/L至约5g/L，约0.005mg/L至约4g/L，约0.01mg/L至约3g/L，约0.01mg/L至约2g/
L，约0.01mg/L至约1g/L，约0.05mg/L至约0.5g/L，或约0.1mg/L至约0.1g/L。在一些实
施方案中，未处理的样品中的金属离子浓度不超过约5g/L。在一些实施方案中，金属离子的
浓度是约0.01mg/L至约1g/L。在一些实施方案中，未处理的样品中的金属离子的浓度是约
200mg/L。在一些实施方案中，未处理的样品中的金属离子的浓度是约20mg/L。
处理的样品是污水、工厂排放物、地下水、污染的河水、工业废物、电池废物、电镀废水、化学分析中的液体废物或实验室废物。在一些实施方案中，未处理的样品是汽车尾气。未处理
的样品中的金属离子的浓度可以是约0.0001mg/L至约10g/L，约0.0005mg/L至约8g/L，约
0.001mg/L至约5g/L，约0.005mg/L至约4g/L，约0.01mg/L至约3g/L，约0.01mg/L至约2g/
L，约0.01mg/L至约1g/L，约0.05mg/L至约0.5g/L，或约0.1mg/L至约0.1g/L。在一些实
施方案中，未处理的样品中的金属离子浓度不超过约5g/L。在一些实施方案中，金属离子的
浓度是约0.01mg/L至约1g/L。在一些实施方案中，未处理的样品中的金属离子的浓度是约
200mg/L。在一些实施方案中，未处理的样品中的金属离子的浓度是约20mg/L。
[0138] 本申请中描述的聚合物对于金属离子可以是强效的吸附剂。例如，样品中的金属离子的去除百分比可以是至少约20重量％，至少约30重量％，至少约40重量％，至少约50
重量％，至少约60重量％，至少约70重量％，至少约80重量％，至少约90重量％，至少约
95％重量，或至少约99重量％。在一些实施方案中，金属离子的去除百分比是至少约85％。
在一些实施方案中，金属离子的去除百分比是至少约90重量％。在一些实施方案中，金属
离子的去除百分比是至少约95重量％。在一些实施方案中，金属离子的去除百分比是至少
约99重量％。在一些实施方案中，金属离子的去除百分比是至少约99.5重量％。
重量％，至少约60重量％，至少约70重量％，至少约80重量％，至少约90重量％，至少约
95％重量，或至少约99重量％。在一些实施方案中，金属离子的去除百分比是至少约85％。
在一些实施方案中，金属离子的去除百分比是至少约90重量％。在一些实施方案中，金属
离子的去除百分比是至少约95重量％。在一些实施方案中，金属离子的去除百分比是至少
约99重量％。在一些实施方案中，金属离子的去除百分比是至少约99.5重量％。
[0139] 各种量的聚合物可以用于从样品去除金属离子。可以加入到组合物中的聚合物浓度为，例如，至少约1mg/L；至少约10mg/L；至少约50mg/L；至少约100mg/L；至少约500mg/
L；至少约1g/L；至少约10g/L；至少约50g/L；至少约100g/L；至少约500g/L；或至少约
1000g/L。可以加入到组合物中的聚合物浓度为，例如，小于或等于约5000g/L；小于或等于
约4000g/L；小于或等于约2000g/L；小于或等于约1000g/L；小于或等于约800g/L；小于或
等于约500g/L；小于或等于约250g/L；小于或等于约100g/L；小于或等于约50g/L；或小于
或等于约10g/L。
L；至少约1g/L；至少约10g/L；至少约50g/L；至少约100g/L；至少约500g/L；或至少约
1000g/L。可以加入到组合物中的聚合物浓度为，例如，小于或等于约5000g/L；小于或等于
约4000g/L；小于或等于约2000g/L；小于或等于约1000g/L；小于或等于约800g/L；小于或
等于约500g/L；小于或等于约250g/L；小于或等于约100g/L；小于或等于约50g/L；或小于
或等于约10g/L。
[0140] 在一些实施方案中，未处理的样品具有比处理过的样品更高浓度的金属离子。例如，未处理的样品中金属离子浓度可以是处理过的样品中金属离子浓度的，例如，至少约5
倍，至少约10倍，至少约15倍，至少约20倍，至少约高25倍，至少约30倍，至少约35倍，
至少约40倍，至少约45倍，至少约50倍，至少约60倍，或至少约100倍。处理过的样品中
金属离子浓度可以小于未处理样品中金属离子浓度的，例如，约20重量％，约15重量％，约
10重量％，约5重量％，约4重量％，约3重量％，约2重量％，约1重量％，约0.5重量％，
约0.2重量％，约0.1重量％，约0.05重量％，或约0.01重量％。
倍，至少约10倍，至少约15倍，至少约20倍，至少约高25倍，至少约30倍，至少约35倍，
至少约40倍，至少约45倍，至少约50倍，至少约60倍，或至少约100倍。处理过的样品中
金属离子浓度可以小于未处理样品中金属离子浓度的，例如，约20重量％，约15重量％，约
10重量％，约5重量％，约4重量％，约3重量％，约2重量％，约1重量％，约0.5重量％，
约0.2重量％，约0.1重量％，约0.05重量％，或约0.01重量％。
[0141] 在一些实施方案中，将样品与含有聚合物的组合物接触约0.01小时至约100小时，约0.1小时至约50小时，约1小时至约40小时，约5小时至约24个小时，约10小时至
约12小时。在一些实施方案中，将样品与所述组合物接触约24小时。在一些实施方案中，
将样品与所述组合物接触约1小时。在一些实施方案中，在平衡时的吸附时间是约1小时。
在一些实施方案中，在平衡时的吸附时间是约30分钟。在一些实施方案中，在平衡时的吸
附时间是至多约30分钟、至多约1小时、至多约5小时或至多约10小时。
约12小时。在一些实施方案中，将样品与所述组合物接触约24小时。在一些实施方案中，
将样品与所述组合物接触约1小时。在一些实施方案中，在平衡时的吸附时间是约1小时。
在一些实施方案中，在平衡时的吸附时间是约30分钟。在一些实施方案中，在平衡时的吸
附时间是至多约30分钟、至多约1小时、至多约5小时或至多约10小时。
[0142] 接触含有聚合物的组合物时的样品温度可以变化。所述温度可以是，例如，在约0℃至约60℃的范围内。在一些实施方案中，可以加热样品超过室温。在一些实施方案中，
样品可以保持在选定的温度，同时含有聚合物的组合物与样品接触。
样品可以保持在选定的温度，同时含有聚合物的组合物与样品接触。
[0143] 所述方法也可以任选地包括从样品中分离聚合物。可以使用分离聚合物的各种方法，如过滤或离心。作为一个实例，在聚合物已经接触样品达足够的时间以吸附金属离子以
后，可以过滤样品以去除聚合物。例如，过滤器可被配置为去除含有聚合物的纳米粒子。
后，可以过滤样品以去除聚合物。例如，过滤器可被配置为去除含有聚合物的纳米粒子。
[0144] 在一些实施方案中，已被PSA聚合物吸附的金属离子可以从聚合物中去除。在一些实施方案中，聚合物可被重复使用，用于从样品去除金属离子。作为一个实例，可以将聚
合物与质子酸例如硝酸组合以从聚合物释放金属离子。然后可以将聚合物分离并再使用。
合物与质子酸例如硝酸组合以从聚合物释放金属离子。然后可以将聚合物分离并再使用。
[0145] 在前述实施方案的至少一些中，实施方案中使用的一个或多个要素可以互换地用于另一个实施方案中，除非这样一种替换在技术上是不可行的。本领域技术人员将会理解，
在不脱离要求保护的主题的范围的情况下，可以对上述方法和结构进行各种其它的省略、
添加和修改。全部这些修改和变化都将落入由所附的权利要求所限定的主题的范围内。
在不脱离要求保护的主题的范围的情况下，可以对上述方法和结构进行各种其它的省略、
添加和修改。全部这些修改和变化都将落入由所附的权利要求所限定的主题的范围内。
[0146] 关于基本上任何复数和/或单数术语的使用，本技术领域技术人员可以从复数的转换成单数的和/或从单数的转换成复数的，如适合于上下文和/或应用。各种单数/复
数改变可以为了清楚起见而明确表述。
数改变可以为了清楚起见而明确表述。
[0147] 本领域技术人员应当理解，一般地，本文中所用术语，并且特别是在所附的权利要求中(例如，所附权利要求的主体)中，通常意欲为“开放式”术语(例如，术语“包括”应
该被解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包括”应解释为“包括但不限于”等)。本领域技术人员将进一步理解，如果特定数量的引入权利要求列举是意
欲的，则这样一种意图将明确记载在权利要求中，并在没有这种列举的情况下，不存在这样
的意图。例如，作为帮助理解，下面所附的权利要求可以含有引入性短语“至少一个”，“一
个或多个”的使用，以引入权利要求列举。然而，使用这种短语不应被解释为暗示，由不定冠
词“一个”或“一种”引入权利要求列举将含有这种引入的权利要求列举的任何特别权利要
求限制于仅含有一种这样的列举的实施方案，即使在相同的权利要求包括引入性短语“一
个或多个”或“至少一个”和不定冠词“一个”或“一种”时(例如，“一个”和/或“一种”应被解释成意指“至少一个”或“一个或多个”)；对于用于引入权利要求列举的定冠词的使用
同样适用。此外，即使特定数目的引入的权利要求列举是明确叙述的，但本领域技术人员将
理解，这样的叙述应该被解释为至少意指叙述的数目(例如，“两个列举”的裸列举，在没有
其它修改的情况下，至少意指两个列举，或两个或多个列举)。此外，在其中使用类似于“A、
B、C等中的至少一个”的常规的那些情况下，一般地，这样一种结构旨在本领域技术人员将
理解所述常规含义(如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于，仅具有A、
仅具有B、仅具有C、同时具有A和B、同时具有A和C、同时具有B和C和/或同时具有A、
B和C等的系统)。在其中使用类似于“A、B或C等的至少一个”的常规的那些情况下，一
般地，这样一种结构旨在本领域技术人员将理解所述常规含义(例如，“具有A、B或C的至
少一个的系统”将包括但不限于，仅具有A、仅具有B、仅具有C、同时具有A和B、同时具有A
和C、同时具有B和C和/或同时具有A、B和C等的系统)。本领域技术人员还将进一步理
解，出现两个或多个备选术语的基本上任何转折性词语和/或短语，无论在说明书、权利要
求或附图中，应理解为考虑包括所述术语中的一个、所述术语中的任一个或两个术语的可
能性。例如，短语“A或B”将被理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
该被解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包括”应解释为“包括但不限于”等)。本领域技术人员将进一步理解，如果特定数量的引入权利要求列举是意
欲的，则这样一种意图将明确记载在权利要求中，并在没有这种列举的情况下，不存在这样
的意图。例如，作为帮助理解，下面所附的权利要求可以含有引入性短语“至少一个”，“一
个或多个”的使用，以引入权利要求列举。然而，使用这种短语不应被解释为暗示，由不定冠
词“一个”或“一种”引入权利要求列举将含有这种引入的权利要求列举的任何特别权利要
求限制于仅含有一种这样的列举的实施方案，即使在相同的权利要求包括引入性短语“一
个或多个”或“至少一个”和不定冠词“一个”或“一种”时(例如，“一个”和/或“一种”应被解释成意指“至少一个”或“一个或多个”)；对于用于引入权利要求列举的定冠词的使用
同样适用。此外，即使特定数目的引入的权利要求列举是明确叙述的，但本领域技术人员将
理解，这样的叙述应该被解释为至少意指叙述的数目(例如，“两个列举”的裸列举，在没有
其它修改的情况下，至少意指两个列举，或两个或多个列举)。此外，在其中使用类似于“A、
B、C等中的至少一个”的常规的那些情况下，一般地，这样一种结构旨在本领域技术人员将
理解所述常规含义(如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于，仅具有A、
仅具有B、仅具有C、同时具有A和B、同时具有A和C、同时具有B和C和/或同时具有A、
B和C等的系统)。在其中使用类似于“A、B或C等的至少一个”的常规的那些情况下，一
般地，这样一种结构旨在本领域技术人员将理解所述常规含义(例如，“具有A、B或C的至
少一个的系统”将包括但不限于，仅具有A、仅具有B、仅具有C、同时具有A和B、同时具有A
和C、同时具有B和C和/或同时具有A、B和C等的系统)。本领域技术人员还将进一步理
解，出现两个或多个备选术语的基本上任何转折性词语和/或短语，无论在说明书、权利要
求或附图中，应理解为考虑包括所述术语中的一个、所述术语中的任一个或两个术语的可
能性。例如，短语“A或B”将被理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
[0148] 此外，在根据马库什组描述公开内容的特征或方面的情况下，本领域技术人员将理解，也因此根据马库什组的任何单个成员或成员亚组描述本公开内容。
[0149] 本领域技术人员将理解，为了任何和全部目的，如根据提供书面描述，本文中公开的全部范围也包括任何和全部可能的亚范围及其亚范围的组合。任何列出的范围可以容易
地理解为充分描述并使所述范围被细分成至少相等的二分之一、三分之一、四分之一、五分
之一、十分之一，等。作为非限制性实例，本文中所讨论的每个范围都可以容易地细分成下
三分之一、中三分之一和上三分之一等。本领域技术人员还将理解，全部语言，如“高达”、
“至少”、“大于”、“小于”等包括所述的数目并且指的是可随后分解成如上所讨论的亚范围的范围。最后，本领域技术人员将理解，范围包括每个单独的成员。因此，例如，具有1-3个物
品的组指的是具有1、2或3个物品的组。类似地，具有1-5个物品的组指的是具有1、2、3、
4或5个物品的组，诸如此类。
地理解为充分描述并使所述范围被细分成至少相等的二分之一、三分之一、四分之一、五分
之一、十分之一，等。作为非限制性实例，本文中所讨论的每个范围都可以容易地细分成下
三分之一、中三分之一和上三分之一等。本领域技术人员还将理解，全部语言，如“高达”、
“至少”、“大于”、“小于”等包括所述的数目并且指的是可随后分解成如上所讨论的亚范围的范围。最后，本领域技术人员将理解，范围包括每个单独的成员。因此，例如，具有1-3个物
品的组指的是具有1、2或3个物品的组。类似地，具有1-5个物品的组指的是具有1、2、3、
4或5个物品的组，诸如此类。
[0150] 虽然已经在本文中公开了多个方面和实施方案，但是其它方面和实施方案对于本领域技术人员将是显而易见的。本文所公开的多个方面和实施方案是用于说明的目的，而
不意欲限制，真正范围和精神由以下权利要求所指示。
实施例
不意欲限制，真正范围和精神由以下权利要求所指示。
实施例
[0151] 另外的实施方案进一步详细公开在下列实施例中，其决不旨在限制权利要求的范围。
[0152] 实施例1
[0153] 聚(5-磺基-1-氨基蒽醌)(PSA)的聚合
[0154] 用于合成PSA颗粒的5-磺基-1-氨基蒽醌(SA)单体的化学氧化聚合用CrO3、K2Cr2O7或K2CrO4作为氧化剂在水中与50mM HClO4在25℃进行72小时。
[0155] 典型步骤包括将SA单体(1.0g，3.12mmol)添加到25℃水浴中的500mL玻璃烧瓶中的220mL蒸馏水，剧烈搅拌10分钟。通过将氧化剂CrO3、K2Cr2O7或K2CrO4(6.24mmol)和
1.07mL70％HClO4溶解在25℃的30mL蒸馏水中而单独地制备氧化剂溶液。将SA单体溶液
用1份氧化剂溶液处理。将反应混合物在25℃磁力地并连续地搅拌72小时，同时测量聚合
溶液的开路电势(OCP)和温度。然后，将沉淀形式的PSA聚合物颗粒通过离心从反应混合
物分离并用过量的蒸馏水洗涤以去除未聚合的单体、残留的氧化剂、水溶性低聚物和水溶
性还原副产物。将聚合物再掺入1.0M HClO4水溶液(20mL)中，搅拌一天并在环境空气中在
50℃放置干燥3天。获得作为非常细的固体黑色粉末的PSA聚合物。使用K2CrO4作为氧化
剂的标称氧化聚合显示在方案1中。
1.07mL70％HClO4溶解在25℃的30mL蒸馏水中而单独地制备氧化剂溶液。将SA单体溶液
用1份氧化剂溶液处理。将反应混合物在25℃磁力地并连续地搅拌72小时，同时测量聚合
溶液的开路电势(OCP)和温度。然后，将沉淀形式的PSA聚合物颗粒通过离心从反应混合
物分离并用过量的蒸馏水洗涤以去除未聚合的单体、残留的氧化剂、水溶性低聚物和水溶
性还原副产物。将聚合物再掺入1.0M HClO4水溶液(20mL)中，搅拌一天并在环境空气中在
50℃放置干燥3天。获得作为非常细的固体黑色粉末的PSA聚合物。使用K2CrO4作为氧化
剂的标称氧化聚合显示在方案1中。
[0156]
[0157] 方案1.SA的标称化学氧化聚合
[0158] 实施例2
[0159] PSA聚合物颗粒的性质
[0160] 根据实施例1制备PSA聚合物。那些PSA聚合物(分散在水中)的形态学是由激光粒子分析仪(LPA)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和原子力显微镜(AFM)评价的。
在Beckman Coulter LS230激光粒度分析仪、Quanta200FEG场发射扫描电子显微镜和
SPA-300HV原子力显微镜上分析PSA聚合物的尺寸、粒径分布和形态学。PSA聚合物的表观
3
密度和堆密度是由质量对2cm 的给定体积的比例确定的，其中将细PSA颗粒放到具有刻度
的塑料管中并松散和紧密堆积。PSA聚合物的体积电导率是由双圆盘法在15-20℃测量的。
通过使用STA449C Jupiter热分析仪以10℃/min的加热速率在从室温到787℃的温度范
围，用3mg的样品大小在静态空气中进行同时的热重分析法(TG)和差示扫描量热法(DSC)
测量。
在Beckman Coulter LS230激光粒度分析仪、Quanta200FEG场发射扫描电子显微镜和
SPA-300HV原子力显微镜上分析PSA聚合物的尺寸、粒径分布和形态学。PSA聚合物的表观
3
密度和堆密度是由质量对2cm 的给定体积的比例确定的，其中将细PSA颗粒放到具有刻度
的塑料管中并松散和紧密堆积。PSA聚合物的体积电导率是由双圆盘法在15-20℃测量的。
通过使用STA449C Jupiter热分析仪以10℃/min的加热速率在从室温到787℃的温度范
围，用3mg的样品大小在静态空气中进行同时的热重分析法(TG)和差示扫描量热法(DSC)
测量。
[0161] 根据实施例1制备的PSA聚合物颗粒的合成收率和多种性质显示在表1中。那些PSA聚合物的DSC、TG和差示热重(DTG)曲线显示在图1中。PSA聚合物颗粒(分散在水
中)的粒径分布曲线显示在图2中。PSA聚合物颗粒的氮吸附-脱附等温线和孔径分布曲
线显示在图3中。
中)的粒径分布曲线显示在图2中。PSA聚合物颗粒的氮吸附-脱附等温线和孔径分布曲
线显示在图3中。
[0162] 表1：PSA聚合物性质概述
[0163]
[0164] 该实施例展示PSA聚合物是电半导体，类似通过氧化聚合获得的其它芳族胺聚合物，并且是高度热稳定的。同样，使用K2CrO4作为氧化剂合成的PSA聚合物具有高合成收率
和高电导率。
和高电导率。
[0165] 实施例3
[0166] 元素分析
[0167] 根据实施例1制备PSA聚合物并检测它们的大分子结构。从用元素分析测定的C/H/N/S/O/Cr比例推测PSA聚合物，所述元素分析在VARIO ELIII元素分析仪上进行。用
ICP-AES法通过在约50℃将PSA颗粒消解在65％HNO3-30％H2O2(3∶2 V/V)中直至获得
澄清的无色最终混合溶液而测定铬含量。元素分析结果和提出的链结构显示在表2中。
ICP-AES法通过在约50℃将PSA颗粒消解在65％HNO3-30％H2O2(3∶2 V/V)中直至获得
澄清的无色最终混合溶液而测定铬含量。元素分析结果和提出的链结构显示在表2中。
[0168] 表2：纯PSA的元素分析和提出的链结构
[0169]
[0170] 实施例4
[0171] 修改聚合条件
[0172] 一般地使用实施例1中描述的相同步骤制备另外的PSA聚合物。然而，在一组实验中，氧化剂是CrO3并且将中性水用作溶剂。与实施例1中描述的步骤类似地测定这些PSA
聚合物的合成收率和多种性质。结果显示在表3中。
聚合物的合成收率和多种性质。结果显示在表3中。
[0173] 表3：PSA聚合物性质概述
[0174]
[0175] 在另一组实验中，聚合时间从0小时变化至72小时以合成PSA聚合物颗粒。随着聚合时间的变化，合成收率和体积电导率的变化显示在图4a中。
[0176] 在又一组实验中，聚合温度从0℃变化到50℃以合成PSA聚合物颗粒。随着聚合温度的变化，合成收率和体积电导率的变化显示在图4b中。
[0177] 在又一组实验中，K2CrO4氧化剂对SA单体的摩尔比从0∶1变化到3∶1以合成PSA聚合物颗粒。随着氧化剂/单体的摩尔比的变化，合成收率和体积电导率的变化显示在
图4c中。
图4c中。
[0178] 在一组实验中，将50mM H2SO4、HCl或HNO3用作溶剂以合成PSA聚合物颗粒。将这些PSA聚合物的合成收率和体积电导率概述在表4中。
[0179] 表4：合成收率和体积电导率的概述
[0180]
[0181] 在另一组实验中，溶剂是0mM、10mM、50mM或100mM HNO3以合成PSA聚合物颗粒。这些PSA聚合物的合成收率和体积电导率概述在表5中。
[0182] 表5：合成收率和电导率的概述
[0183]HNO3浓度(mM) 0 10 50 100
合成收率(％) 0 15.5 21.6 0
电导率(S cm-1) - 6.20×10-8 2.50×10-7 -
合成收率(％) 0 15.5 21.6 0
电导率(S cm-1) - 6.20×10-8 2.50×10-7 -
[0184] 该实施例展示聚合条件中的多种因素，诸如聚合时间、聚合温度、氧化剂/单体的相对摩尔比、溶剂的酸种类、溶剂的酸浓度，贡献于PSA聚合物的合成收率和性质。
[0185] 实施例5
[0186] PSA聚合物的化学耐性
[0187] 根据实施例1制备PSA聚合物粉末。通过将2mg聚合物粉末添加到1mL溶剂中并在环境温度将混合物断续振荡2.0小时而评价那些PSA聚合物和SA单体的化学耐性。结
果显示在表6中。
果显示在表6中。
[0188] 表6：SA单体和PSA聚合物的溶解度和溶液颜色
[0189]
[0190] 该实施例展示PSA聚合物具有与SA单体相比显著不同的化学耐性。
[0191] 实施例6
[0192] PSA聚合物的紫外-可见光谱
[0193] 根据实施例1和4制备PSA聚合物。以DMSO中10mg/L或10mMNaOH水性介质的浓度，在760CRT UV-vis分光光度计上以900-200nm的波长范围和以480nm/分钟的扫描速
率测量那些PSA聚合物的紫外-可见光谱。结果显示在图5中。显示在图5a中的PSA聚
合物是以氧化剂/SA摩尔比为2在25℃历时72小时而合成的；图5b中显示的PSA聚合物
是用K2CrO4以氧化剂/SA摩尔比为2在25℃历时不同的聚合时间而制备的；图5c中显示
的PSA聚合物是以K2CrO4氧化剂/SA摩尔比为2在50mM的四种酸水溶液中在恒定的15℃
历时48h而制备的；图5d中显示的PSA聚合物是用K2CrO4以氧化剂/SA摩尔比为2在不
同聚合温度历时72小时而制备的；图5e中显示的PSA聚合物是用K2CrO4以不同的氧化剂
/SA摩尔比在15℃在50mM HClO4中历时48小时而制备的；图5f中显示的PSA聚合物是以
K2CrO4氧化剂/SA摩尔比为2在10和50mM HNO3水溶液中在恒定的15℃历时48小时而制
备的。用于紫外-可见光谱测试的溶剂在图5a中是DMSO和在图5b-f中是10mM NaOH。
率测量那些PSA聚合物的紫外-可见光谱。结果显示在图5中。显示在图5a中的PSA聚
合物是以氧化剂/SA摩尔比为2在25℃历时72小时而合成的；图5b中显示的PSA聚合物
是用K2CrO4以氧化剂/SA摩尔比为2在25℃历时不同的聚合时间而制备的；图5c中显示
的PSA聚合物是以K2CrO4氧化剂/SA摩尔比为2在50mM的四种酸水溶液中在恒定的15℃
历时48h而制备的；图5d中显示的PSA聚合物是用K2CrO4以氧化剂/SA摩尔比为2在不
同聚合温度历时72小时而制备的；图5e中显示的PSA聚合物是用K2CrO4以不同的氧化剂
/SA摩尔比在15℃在50mM HClO4中历时48小时而制备的；图5f中显示的PSA聚合物是以
K2CrO4氧化剂/SA摩尔比为2在10和50mM HNO3水溶液中在恒定的15℃历时48小时而制
备的。用于紫外-可见光谱测试的溶剂在图5a中是DMSO和在图5b-f中是10mM NaOH。
[0194] SA单体的紫外-可见光谱和PSA聚合物的紫外-可见光谱之间的大差异揭示：PSA聚合物是真正的聚合物而不是简单螯合物或单体与一些低聚物的混合物。
[0195] 实施例7
[0196] 铅和汞离子的吸附
[0197] 根据实施例1制备PSA聚合物粉末。评价那些PSA聚合物对于铅和汞离子的吸附-1
性。将含有200mg L 的Pb(NO3)2或Hg(NO3)2的25mL水溶液用50mg或100mg PSA聚合物
在30℃温育24小时或1小时，无超声处理。在温育以后，将PSA聚合物从溶液过滤。在高
离子浓度通过摩尔滴定和在低离子浓度在Thermo E.IRIS Duo ICP发射分光计上通过感应
耦合等离子体(ICP)分析测量滤液中的离子浓度。在用PSA聚合物温育以前和以后的溶液
的铅和汞离子的浓度是用ICP分析同时测定的。吸附结果显示在表7中。
性。将含有200mg L 的Pb(NO3)2或Hg(NO3)2的25mL水溶液用50mg或100mg PSA聚合物
在30℃温育24小时或1小时，无超声处理。在温育以后，将PSA聚合物从溶液过滤。在高
离子浓度通过摩尔滴定和在低离子浓度在Thermo E.IRIS Duo ICP发射分光计上通过感应
耦合等离子体(ICP)分析测量滤液中的离子浓度。在用PSA聚合物温育以前和以后的溶液
的铅和汞离子的浓度是用ICP分析同时测定的。吸附结果显示在表7中。
[0198] 表7：Pb(II)和Hg(II)吸附
[0199]
[0200] Pb(II)和Hg(II)吸附率和吸附性对于到使用K2CrO4作为氧化剂获得的PSA聚合物上的吸附时间的典型绘图显示在图6中。相应的动力学模型方程式显示在表8中。
[0201]
[0202] 该实施例展示PSA聚合物对于铅和汞离子可以是有效率的和有效的吸附剂。
[0203] 实施例8
[0204] PSA聚合物的IR光谱
[0205] 根据实施例1和4制备PSA聚合物。根据实施例7中描述的步骤，将使用K2CrO4制备的PSA聚合物用于从Pb(NO3)2或Hg(NO3)2溶液去除Pb(II)和Hg(II)。在吸附以后，
将含有吸附的金属离子的PSA聚合物从溶液过滤并准备用于检测它们的IR色谱。
将含有吸附的金属离子的PSA聚合物从溶液过滤并准备用于检测它们的IR色谱。
[0206] 通过透射比和ATR方法，将单体SA和生长的PSA的IR光谱记录在Bruker Equinox-1 -1
55/Hyperion 2000 FT-IR光谱仪上，分辨率为＜0.5cm ，波数精确度优于0.01cm ，并且信
号/噪声比＞3600∶1。结果显示在图7中。单体SA和用K2CrO4作为氧化剂合成的PSA
聚合物的主要IR带和可能的IR吸光度分配概述在表9中。
55/Hyperion 2000 FT-IR光谱仪上，分辨率为＜0.5cm ，波数精确度优于0.01cm ，并且信
号/噪声比＞3600∶1。结果显示在图7中。单体SA和用K2CrO4作为氧化剂合成的PSA
聚合物的主要IR带和可能的IR吸光度分配概述在表9中。
[0207] 表9：主要IR带和可能的IR吸光度分配的概述
[0208]
[0209] 表2中显示的分配表明，PSA聚合物主要通过电活性聚苯胺中头至尾结构的结合方式在1，4位置聚合。该实施例中所示的SA单体和PSA聚合物的IR光谱之间的大差异表
明PSA聚合物是真正的聚合物，而不是简单的螯合物或单体与一些低聚物的混合物。
明PSA聚合物是真正的聚合物，而不是简单的螯合物或单体与一些低聚物的混合物。
[0210] 实施例9
[0211] 宽角度X-射线衍射
[0212] 根据实施例1制备PSA聚合物。根据实施例7中描述的步骤，将使用K2CrO4制备的PSA聚合物用于从Pb(NO3)2或Hg(NO3)2溶液去除Pb(II)和Hg(II)。在吸附以后，将含
有吸附的金属离子的PSA聚合物从溶液过滤并准备用于在X-射线衍射下评价。
有吸附的金属离子的PSA聚合物从溶液过滤并准备用于在X-射线衍射下评价。
[0213] 用具有CuKα辐射的D/max2550VB3+/PC X-射线衍射仪以10°min-1的扫描速率进行宽角度X-射线衍射(WAXD)。宽角度X-射线衍射图显示在图8中。
[0214] SA单体的X-射线衍射和PSA聚合物的X-射线衍射之间的大差异进一步表明PSA聚合物是真正的聚合物。
[0215] 实施例10
[0216] 金属离子的吸附
[0217] 根据实施例1中描述的步骤使用K2CrO4作为氧化剂制备PSA聚合物粉末。对于那些PSA聚合物评价它们的Pb(II)、Hg(II)、Cd(II)、Cu(II)、Fe(III)和Zn(II)的吸附性。
-1
将PSA聚合物用25mL200mg L Pb(NO3)2、Hg(NO3)2、CdSO4、CuSO4、FeCl3或ZnSO4溶液在30℃
-1
温育1小时，无超声处理。PSA剂量是2g L 。在用PSA聚合物温育以前或以后的溶液的多
种金属离子的浓度是根据实施例7中描述的步骤测定的。吸附结果显示在表10中。
-1
将PSA聚合物用25mL200mg L Pb(NO3)2、Hg(NO3)2、CdSO4、CuSO4、FeCl3或ZnSO4溶液在30℃
-1
温育1小时，无超声处理。PSA剂量是2g L 。在用PSA聚合物温育以前或以后的溶液的多
种金属离子的浓度是根据实施例7中描述的步骤测定的。吸附结果显示在表10中。
[0218] 表10：六种金属离子的吸附能力和吸附性
[0219]
[0220] 该实施例表明，PSA聚合物对于多种类型的金属离子是有效率的和有效的吸附剂。
[0221] 实施例11
[0222] 金属离子的竞争性吸附
[0223] 在该实施例中，将含有Pb(II)和Hg(II)以及数种其它类型金属离子的混合离子溶液用于评价在其它金属离子存在下PSA聚合物对于Pb(II)和Hg(II)的选择吸附性。根
据实施例1中描述的步骤使用K2CrO4作为氧化剂制备PSA聚合物粉末。在一个实验中，将
50mg PSA聚合物粉末用含有Pb(NO3)2、Hg(NO3)2、Cu(NO3)2、FeCl3和Zn(NO3)2的25mL混合溶
液I在30℃温育1小时，无超声处理。混合溶液I中Hg(II)、Pb(II)、Cu(II)、Fe(III)和
Zn(II)离子的每一种的离子浓度是20mg L-1。在另一个实验中，将50mg PSA聚合物粉末用
含有Pb(NO3)2，Hg(NO3)2，AgNO3，Cu(NO3)2和Zn(NO3)2的25mL混合溶液II在30℃温育1小
时，无超声处理。混合溶液II中Hg(II)、Pb(II)、Cu(II)、Ag(I)和Zn(II)离子的每一种
的离子浓度是20mg L-1。在用PSA聚合物温育以前或以后的溶液的多种金属离子的浓度是
根据实施例7中描述的步骤测定的。吸附结果显示在表11中。
据实施例1中描述的步骤使用K2CrO4作为氧化剂制备PSA聚合物粉末。在一个实验中，将
50mg PSA聚合物粉末用含有Pb(NO3)2、Hg(NO3)2、Cu(NO3)2、FeCl3和Zn(NO3)2的25mL混合溶
液I在30℃温育1小时，无超声处理。混合溶液I中Hg(II)、Pb(II)、Cu(II)、Fe(III)和
Zn(II)离子的每一种的离子浓度是20mg L-1。在另一个实验中，将50mg PSA聚合物粉末用
含有Pb(NO3)2，Hg(NO3)2，AgNO3，Cu(NO3)2和Zn(NO3)2的25mL混合溶液II在30℃温育1小
时，无超声处理。混合溶液II中Hg(II)、Pb(II)、Cu(II)、Ag(I)和Zn(II)离子的每一种
的离子浓度是20mg L-1。在用PSA聚合物温育以前或以后的溶液的多种金属离子的浓度是
根据实施例7中描述的步骤测定的。吸附结果显示在表11中。
[0224] 表11：六种金属离子的竞争性吸附
[0225]
[0226] 如表11中所示，混合离子溶液中每一种金属离子的吸附性稍微低于在其纯溶液中的吸附性，可能是由于混合溶液中来自其它金属离子的干扰。不论存在其它干扰金属离
子，PSA聚合物对于Hg(II)和Pb(II)的吸附性仍然良好地高于97％。该实施例表明，PSA
聚合物是汞和铅离子的优异吸附剂。
子，PSA聚合物对于Hg(II)和Pb(II)的吸附性仍然良好地高于97％。该实施例表明，PSA
聚合物是汞和铅离子的优异吸附剂。
[0227] 实施例12
[0228] 环境废水的纯化
[0229] 根据实施例1中描述的步骤使用K2CrO4作为氧化剂制备PSA聚合物粉末。在用PSA聚合物纯化以前和以后的环境废水中Pb(II)、Cu(II)、Fe(III)和Zn(II)的浓度是使
用ICP分析测定的。吸附结果概述在表12中。
用ICP分析测定的。吸附结果概述在表12中。
[0230] 表12：金属离子去除效率的概述
[0231]
[0232] 该实施例表明，PSA聚合物可以用于从污染的环境和工业废水去除多种金属离子。
[0233] 实施例13
[0234] 金属离子的脱附
[0235] 根据实施例1制备PSA聚合物粉末。将那些PSA聚合物粉末用于以实施例7中描述的一般步骤从水样吸附Pb(II)。然后将Pb(II)-吸附的PSA聚合物粉末滤出并回收。将
50mg的Pb(II)-吸附PSA聚合物粉末放到50-mL锥形烧瓶中，并将15mL2.5M HNO3倾入到
烧瓶中作为洗脱剂。将混合物在30℃搅拌30分钟以使结合的Pb(II)离子释放到洗脱剂
中。其后，用固体NaOH将Pb(II)脱附溶液的pH值调节到接近6，对Pb(II)脱附溶液添加
6mL六亚甲基四胺缓冲溶液和1滴0.5％的二甲苯酚橙指示剂。水相中脱附的铅离子浓度
是用EDTA配合物滴定法测定的。测定的是，93.6％的吸附Pb(II)离子释放到洗脱剂中，表
明PSA聚合物可以再生并可再用作金属离子的吸附剂。
50mg的Pb(II)-吸附PSA聚合物粉末放到50-mL锥形烧瓶中，并将15mL2.5M HNO3倾入到
烧瓶中作为洗脱剂。将混合物在30℃搅拌30分钟以使结合的Pb(II)离子释放到洗脱剂
中。其后，用固体NaOH将Pb(II)脱附溶液的pH值调节到接近6，对Pb(II)脱附溶液添加
6mL六亚甲基四胺缓冲溶液和1滴0.5％的二甲苯酚橙指示剂。水相中脱附的铅离子浓度
是用EDTA配合物滴定法测定的。测定的是，93.6％的吸附Pb(II)离子释放到洗脱剂中，表
明PSA聚合物可以再生并可再用作金属离子的吸附剂。