螯合剂、其试剂盒以及使用螯合剂及其试剂盒的方法技术

本发明专利技术提供了用于从水溶液中螯合非水部分的螯合剂。所述螯合剂可以包括洗涤剂；以及聚合物，所述聚合物可用于稳定洗涤剂胶束的形成，由此使得所述洗涤剂和所述聚合物在暴露于所述水溶液时自组装成纳米网。本发明专利技术还因此提供了试剂盒以及用于使用所述螯合剂和试剂盒的方法。

Chelating agent, its kit and method of using chelating agent and its kit

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】螯合剂、其试剂盒以及使用螯合剂及其试剂盒的方法
本专利技术属于螯合领域，并且更具体地属于从水性环境螯合材料的领域。
技术介绍
有机废料(例如污水污泥、动物粪便、食品加工废弃物、压裂液、石油和天然气，以及其他工业废水)的去污和处置显现出环境和公共卫生二者的担忧。污染的水的处理和处置具有重大的社会、环境和经济影响。当前，残留的废水污泥通常被消化、焚烧、堆积在垃圾堆填区、返回到相同的环境中，或者通过残留的生物固体的农业土地施用而用作肥料。已经证明了用聚合物包封无机颗粒[E.Bourgeat-Lami和E.Duguet:Polymerencapsulationofinorganicparticles；inFunctionalcoatings,S.K.Ghosh(ed.)；2006,Wiley-VCH,Weinheim；Chapter4,pp.85-152]。在生物医学应用中，具有聚合物的无机纳米颗粒的涂层或将其包封在聚合物基质或洗涤剂层中对于诸如增溶的性质是重要的[R.Ladj等人，Polymerencapsulationofinorganicnanoparticlesforbiomedicalapplications；Internat.J.Pharm.2013(458)230-241]。在物理和工程领域中，研究了由磁性纳米颗粒组成的磁性流体，所述磁性纳米颗粒包覆有聚合物和/或表面活性剂以在主体液体中稳定颗粒。已经公开了用于此类体系的制备的各种合成方法[例如，J.Sommertune等人，Polymer/Ironoxidenanoparticlescomposites–astraightforwardandscalablesynthesisapproach；Int.J.Mol.Sci.2015(16)19752-19768]。
技术实现思路
本专利技术至少部分地基于洗涤剂和聚合物使它们适合一起用作螯合剂的性质的说明。本专利技术提供了捕获非水部分的新手段，包括但不限于水中的有机污染物和乳化的非水性污染物(NAC)，随后通过简单的聚集和过滤或电磁方法去除它们。本专利技术进一步去除了悬浮以及溶解在水中的污染物。在本专利技术中，将澄清剂直接加入到水溶液(例如但不限于，污染的水或污染的材料)中。有机污染物被螯合并且包裹在洗涤剂-油-聚合物颗粒中，这便利了它们随后的去除。通过聚合物上的马来酸基团或其他官能团的质子化或阳离子螯合经由聚合物的聚集来去除油和洗涤剂颗粒。这种聚合物洗涤剂组合的配方导致能够在数分钟内捕获有机污染物的凝胶状聚集体的形成。螯合剂捕获各种污染物(包括但不包括烃类和重金属)，更加针对性地处理体积较小的废弃物。官能化的苯乙烯马来酸(styrenemalicacid,SMA)聚合物由于可以去除的物质的范围，通常特别适用。聚合物还可以从废弃物中再生并且再循环，使得螯合剂本身是环保的。还可以使用本专利技术的实施方案从提取混合物中去除特殊化学品。本专利技术的示例性实施方案提供了用于从水溶液中螯合非水部分的螯合剂，所述螯合剂包含：a)洗涤剂；以及b)聚合物，所述聚合物可用于稳定洗涤剂胶束的形成，由此使得所述洗涤剂和所述聚合物在暴露于所述水溶液时自组装成纳米网。本专利技术的示例性实施方案提供了用于从水溶液中螯合非水部分的试剂盒，所述试剂盒包括：a)洗涤剂；b)聚合物，所述聚合物可用于稳定洗涤剂胶束的形成，由此使得所述洗涤剂和所述聚合物在暴露于所述水溶液时自组装成纳米网；以及c)沉淀剂。本专利技术的示例性实施方案提供了本文描述的螯合剂和/或试剂盒，所述螯合剂和/或试剂盒进一步包含沉淀剂。本专利技术的示例性实施方案提供了本文描述的螯合剂和/或试剂盒，其中所述沉淀剂选自由以下组成的组:酸、二价阳离子及其混合物。本专利技术的示例性实施方案提供了本文描述的螯合剂和/或试剂盒，其中所述沉淀剂选自由以下组成的组：乙酸、苹果酸、盐酸、硫酸、磷酸、柠檬酸、酒石酸、富马酸和乳酸。本专利技术的示例性实施方案提供了本文描述的螯合剂和/或试剂盒，其中所述洗涤剂选自由以下组成的组：非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂及其混合物。本专利技术的示例性实施方案提供了本文描述的螯合剂和/或试剂盒，其中所述洗涤剂选自由以下组成的组:曲拉通TM(TritonTM)、曲拉通X-100TM(TritonX-100TM)、曲拉通X-305TM(TritonX-305TM)、N-十二烷基-β-D-麦芽糖苷(DDM)、油酸钠及其混合物。本专利技术的示例性实施方案提供了本文描述的螯合剂和/或试剂盒，其中在不存在所述聚合物的情况下，所述洗涤剂不形成稳定的胶束。本专利技术的示例性实施方案提供了本文描述的螯合剂和/或试剂盒，其中在不存在所述聚合物的情况下，所述洗涤剂形成稳定的胶束。本专利技术的示例性实施方案提供了本文描述的螯合剂和/或试剂盒，其中所述洗涤剂是非离子表面活性剂。本专利技术的示例性实施方案提供了本文描述的螯合剂和/或试剂盒，其中所述聚合物是嵌段共聚物。本专利技术的示例性实施方案提供了本文描述的螯合剂和/或试剂盒，其中所述聚合物选自由以下组成的组：苯乙烯-马来酸(SMA)、活化的SMA、二-异丁基马来酸，及其混合物。本专利技术的示例性实施方案提供了本文描述的螯合剂和/或试剂盒，其中所述聚合物具有3000g/mol至约25,000g/mol的范围内的分子量。本专利技术的示例性实施方案提供了本文描述的螯合剂和/或试剂盒，其中所述聚合物具有约22,000g/mol的分子量。本专利技术的示例性实施方案提供了本文描述的螯合剂和/或试剂盒，其中所述聚合物是水溶性的。本专利技术的示例性实施方案提供了本文描述的螯合剂和/或试剂盒，其中所述聚合物是生物可降解的。本专利技术的示例性实施方案提供了本文描述的螯合剂和/或试剂盒，其中洗涤剂：聚合物的比例在约1:0.5至约1:1.3的范围内。本专利技术的示例性实施方案提供了本文描述的螯合剂和/或试剂盒，其中洗涤剂：聚合物的比例在约1:0.5至约1:1.0的范围内。本专利技术的示例性实施方案提供了本文描述的螯合剂和/或试剂盒，其中洗涤剂:聚合物的比例在约1:0.6至约1:0.8的范围内。本专利技术的示例性实施方案提供了本文描述的螯合剂和/或试剂盒，其中洗涤剂:聚合物的比例是约1:0.7。本专利技术的示例性实施方案提供了本文描述的螯合剂和/或试剂盒，其中所述洗涤剂能够形成具有不小于约10kDa的尺寸的胶束。本专利技术的示例性实施方案提供了本文描述的螯合剂和/或试剂盒，其中所述洗涤剂能够形成具有不小于约40kDa的尺寸的胶束。本专利技术的示例性实施方案提供了本文描述的螯合剂和/或试剂盒，其中所述洗涤剂能够形成具有不小于约40kDa并且不大于约300kDa的尺寸的胶束。本专利技术的示例性实施方案提供了从水溶液中螯合非水部分的方法，所述方法包括将本文描述的螯合剂加入到包含所述非水部分的所述水溶液中，由此形成处理的水溶液，然后从所述处理的水溶液中去除固体颗粒。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于从水溶液中螯合非水部分的螯合剂，包含：/na)洗涤剂；以及/nb)聚合物，所述聚合物可用于稳定洗涤剂胶束的形成，由此使得所述洗涤剂和所述聚合物在暴露于所述水溶液时自组装成纳米网。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170602 US 62/514,2081.用于从水溶液中螯合非水部分的螯合剂，包含：
a)洗涤剂；以及
b)聚合物，所述聚合物可用于稳定洗涤剂胶束的形成，由此使得所述洗涤剂和所述聚合物在暴露于所述水溶液时自组装成纳米网。


2.如权利要求1所述的螯合剂，进一步包含沉淀剂。


3.如权利要求2所述的螯合剂，其中所述沉淀剂选自由以下组成的组：酸、二价阳离子及其混合物。


4.如权利要求2所述的螯合剂，其中所述沉淀剂选自由以下组成的组：乙酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸、富马酸、乳酸、盐酸、硫酸和磷酸。


5.如权利要求1至4中任一项所述的螯合剂，其中所述洗涤剂选自由以下组成的组：非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂及其混合物。


6.如权利要求1至5中任一项所述的螯合剂，其中所述洗涤剂选自由以下组成的组：曲拉通TM、曲拉通X-100TM、曲拉通X-305TM、N-十二烷基-β-D-麦芽糖苷(DDM)、油酸钠及其混合物。


7.如权利要求1至6中任一项所述的螯合剂，其中当去除所述聚合物时，所述洗涤剂胶束会去稳定。


8.如权利要求1至6中任一项所述的螯合剂，其中当去除所述聚合物时，所述洗涤剂胶束不会去稳定。


9.如权利要求1至8中任一项所述的螯合剂，其中所述洗涤剂是非离子表面活性剂。


10.如权利要求1至9中任一项所述的螯合剂，其中所述聚合物是嵌段共聚物。


11.如权利要求1至9中任一项所述的螯合剂，其中所述聚合物选自由以下组成的组：苯乙烯-马来酸(SMA)、二-异丁基马来酸及其混合物。


12.如权利要求1至11中任一项所述的螯合剂，其中所述聚合物具有3000g/mol至约25,000g/mol的范围内的分子量。


13.如权利要求1至11中任一项所述的螯合剂，其中所述聚合物具有约22,000g/mol的分子量。


14.如权利要求1至13中任一项所述的螯合剂，其中所述聚合物是水溶性的。


15.如权利要求1至14中任一项所述的螯合剂，其中所述聚合物是生物可降解的。


16.如权利要求1至15中任一项所述的螯合剂，其中洗涤剂:聚合物的比例在约1:0.5至约1:1.3的范围内。


17.如权利要求1至15中任一项所述的螯合剂，其中洗涤剂:聚合物的比例在约1:0.5至约1:1.0的范围内。


18.如权利要求1至15中任一项所述的螯合剂，其中洗涤剂:聚合物的比例在约1:0.6至约1:0.8的范围内。


19.如权利要求1至15中任一项所述的螯合剂，其中洗涤剂:聚合物的比例是约1:0.7。


20.如权利要求1至19中任一项所述的螯合剂，其中所述洗涤剂能够形成具有不小于约10kDa的尺寸的胶束。


21.如权利要求1至19中任一项所述的螯合剂，其中所述洗涤剂能够形成具有不小于约40kDa的尺寸的胶束。


22.如权利要求1至19中任一项所述的螯合剂，其中所述洗涤剂能够形成具有不小于约40kDa并且不大于约300kDa的尺寸的胶束。


23.用于从水溶液中螯合非水部分的试剂盒，所述试剂盒包含：
a)洗涤剂；
b)聚合物，所述聚合物可用于稳定洗涤剂胶束的形成，由此使得所述洗涤剂和所述聚合物在暴露于所述水溶液时自组装成纳米网；以及
c)沉淀剂。


24.如权利要求23所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·卡尔森，弗兰克·杜昂，
申请(专利权)人：碳纳米技术公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA