本发明涉及聚合物，更特别涉及以含聚合物的组合物移除金属离子的方法。
背景技术：
：目前生活中环境污染或管线污染导致水源含有有毒的金属离子，摄入人体后会累积在重要器官中产生不可逆的病征。过去许多用于水中金属离子去除的作法常常是逆渗透、离子交换树脂或螯合物质涂层等。逆渗透处理(ro)水源会将水中有益的金属离子也一并移除，长期摄取后有电解质不平衡的隐忧。离子交换树脂，会代换出na离子，对于肾脏功能不佳的用户长期未必有益。而螯合物涂层处理，很多由于螯合物质会析出或具毒性只能适用于工业水处理，且涂层会影响水通透量及此涂层无法单独成膜。综上所述，目前亟需新颖的聚合物形成纤维或薄膜，以用于移除金属离子。技术实现要素：本发明一实施例提供的聚合物，其结构为：其中q为喹啉为主的基团，n＝90～450；o＝10～50；以及p＝0～20。在一实施例中，q为其中*连接至聚合物的侧磺酸基的o。本发明一实施例提供的金属移除组合物，包括上述聚合物。在一实施例中，金属移除组合物还包括聚醚砜、磺化聚醚砜或上述的组合，且(1)聚合物与(2)聚醚砜、磺化聚醚砜或上述的组合的重量比介于100:0至100:300之间。在一实施例中，金属移除组合物(如聚合物或混掺物)的型态为纤维，且纤维直径介于100微米至600微米之间。在一实施例中，金属移除组合物的型态为薄膜，且薄膜的厚度介于20微米至60微米之间。在一实施例中，金属移除组合物还包括水溶性高分子作为造孔剂，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)聚合物与(3)水溶性高分子的重量比介于100:1至100:15之间。本发明一实施例提供的移除金属离子的方法，包括：使金属移除组合物接触含金属离子的溶液，以移除溶液中的金属离子，其中金属移除组合物包括聚合物，其结构为：其中q为喹啉为主的基团，n＝90～450；o＝10～50；以及p＝0～20。在一实施例中，金属移除组合物还包括聚醚砜、磺化聚醚砜、或上述的组合，且(1)聚合物与(2)聚醚砜、磺化聚醚砜或上述的组合的重量比介于100:0至100:300之间。在一实施例中，金属移除组合物的型态为纤维或薄膜。在一实施例中，金属离子包括铁离子、铅离子、汞离子、钴离子或镉离子。具体实施方式本发明一实施例提供的聚合物，其结构为：其中q为喹啉为主的基团，n＝90～450；o＝10～50；以及p＝0～20。若n值过小，则分子量不足，成膜/丝性差。若n值过大，则溶解度低，粘度过高不易涂布或抽丝。若o值过小，则金属移除率低。若p值过大，则薄膜或纤维强度低。在一实施例中，上述聚合物的合成方式如下。可以理解的是，本
技术领域：
中普通技术人员可采用其他合成路径合成上述聚合物而不限于下述合成方法。首先，可取聚醚砜溶解于二氯甲烷并置入于反应瓶中并以冰浴冷却至0～5℃。接着将氯磺酸(chlorosulfonicacid)溶解于二氯甲烷中，缓慢滴加入上述反应瓶。在氮气环境下搅拌反应后，将搅拌装置关闭并静置至溶液分层，取出上层溶液。上述反应如下式：接着将含羟基的喹啉为主的化合物q-oh溶解于二氯甲烷中，并滴加入反应瓶，在30℃水浴中反应后。将反应溶液倒入冰水中进行沉淀，并持续以水洗至ph值为6～7，干燥后即得聚合物。上述反应如下所示：理想状况下，聚醚砜上的所有磺基氯可与q-oh反应，即p＝0。然而实际上可能有部分磺基氯会水解形成磺酸基，即p≠0。在一实施例中，q为如此一来，q-oh为在其他实施例中，q可为其中*连接至聚合物的侧磺酸基的o。本发明一实施例提供的金属移除组合物，包括上述聚合物。聚合物的细节如上述，在此不详述。在一实施例中，金属移除组合物还包括聚醚砜、磺化聚醚砜或上述的组合，且(1)聚合物与(2)聚醚砜、磺化聚醚砜或上述的组合的重量比介于100:0至100:300之间。若聚合物的比例过低，则金属移除效果降低。在一实施例中，金属移除组合物(如聚合物或混掺物)的型态为纤维，且纤维直径介于100微米至600微米之间。若纤维直径过细，则强度不足。若纤维直径过粗，则接触面积过少。在一实施例中，金属移除组合物的型态为薄膜，且薄膜的厚度介于20微米至60微米之间。若薄膜过薄，则强度不足。若薄膜过厚，则接触面积过少。在一实施例中，金属移除组合物还包括水溶性高分子作为造孔剂，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)聚合物与(3)水溶性高分子的重量比介于100:1至100:15之间。若水溶性高分子的比例过低，则无法有效造孔。若水溶性高分子的比例过高，则会使金属移除组合物的强度大幅下降。举例来说，可将上述聚合物(可视情况加入(2)聚醚砜、磺化聚醚砜或上述的组合以形成混掺物)与水溶性高分子混合于溶剂中。将混合物涂布成膜后浸入水中，以溶解水溶性高分子并保留孔洞于薄膜中。另一方面，还可采用混合物形成纤维后浸入水中，以溶解水溶性高分子并保留孔洞于纤维中。在一实施例中，金属移除组合物(如薄膜或纤维)的孔隙率介于60％至90％之间，视水溶性高分子的比例而定。本发明一实施例提供的移除金属离子的方法，包括：使上述金属移除组合物接触含金属离子的溶液，以移除溶液中的金属离子。金属移除组合物的型态为纤维或薄膜，且金属离子可为铁离子、铅离子、汞离子、钴离子或镉离子。金属移除组合物的细节如上述，在此不详述。为让本发明的上述内容和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特别列举出较佳实施例，作详细说明如下：[实施例]制备例1取20g的聚醚砜(e6020p)溶解于100ml的二氯甲烷并置入于反应瓶中并以冰浴冷却至0～5℃。将24g的氯磺酸(chlorosulfonicacid)溶解于30ml的二氯甲烷中，缓慢滴加入上述反应瓶。在氮气环境下搅拌反应16小时后，将搅拌装置关闭并静置至溶液分层，取出上层溶液。上述反应如下式：接着将4.35g的8-羟基喹啉(8-hydroxyquinoline)溶解于30ml二氯甲烷中并滴加入反应瓶，在30℃水浴中反应4小时后。将反应溶液倒入1l的冰水中进行沉淀，并持续以水洗至ph值为6～7，干燥后得到淡黄色固体。上述反应如下式：在上式中，n＝350，o＝24，且p＝10。上述数值为由1hnmr与凝胶渗透层析仪(gpc)确认。可由gpc测量聚合物的分子量以推算n+o+p的数值，并可由1hnmr推算n、o与p的比例，即可得n、o与p的范围。制备例2取80g的聚醚砜(e6020p)溶解于350ml的浓硫酸中。将反应溶液在氮气下升温至85℃搅拌1小时。将反应溶液倒入3l的冰水中进行沉淀，并持续以水洗至ph值为6～7，干燥后得到白色固体如磺化聚醚砜。上述反应如下：在上式中，n＝300，且o＝98。上述数值为由1hnmr与凝胶渗透层析仪(gpc)确认。制备例3取80g的聚醚砜(e6020p)溶解于350ml的浓硫酸中。将反应溶液在氮气下升温至85℃搅拌0.5小时。将反应溶液倒入3l的冰水中进行沉淀，并持续以水洗至ph值为6～7，干燥后得到白色固体如磺化聚醚砜。上述反应如下：在上式中，n＝350且o＝46。上述数值为由1hnmr与凝胶渗透层析仪(gpc)确认。实施例1取20重量份制备例1的产物、0.2重量份的聚乙烯吡咯烷酮(pvp40，购自sigma)作为造孔剂与80重量份的n-甲基吡咯烷酮(nmp)混合后，以金属刮刀将混合物均匀涂布于玻璃板上，且刮刀缝隙为200微米。接着将玻璃板与涂层浸入25℃的水中，移除涂层中的pvp以形成厚45微米至50微米的多孔膜。上述多孔膜的孔隙率为72％(测量标准为astmd792)。实施例2-1取5重量份制备例1的产物、15重量份的聚醚砜(e6020p)、0.2重量份的pvp作为造孔剂与80重量份的nmp混合后，以金属刮刀将混合物均匀涂布于玻璃板上，且刮刀缝隙为200微米。接着将玻璃板与涂层浸入25℃的水中，移除涂层中的pvp以形成厚45微米至50微米的多孔膜。上述多孔膜的孔隙率为78％(测量标准为astmd792)。实施例2-2取10重量份制备例1的产物、10重量份的聚醚砜(e6020p)、0.2重量份的pvp作为造孔剂与80重量份的nmp混合后，以金属刮刀将混合物均匀涂布于玻璃板上，且刮刀缝隙为200微米。接着将玻璃板与涂层浸入25℃的水中，移除涂层中的pvp以形成厚45微米至50微米的多孔膜。上述多孔膜的孔隙率为75％(测量标准为astmd792)。实施例2-3取15重量份制备例1的产物、5重量份的聚醚砜(e6020p)、0.2重量份的pvp作为造孔剂与80重量份的nmp混合后，以金属刮刀将混合物均匀涂布于玻璃板上，且刮刀缝隙为200微米。接着将玻璃板与涂层浸入25℃的水中，移除涂层中的pvp以形成厚45微米至50微米的多孔膜。上述多孔膜的孔隙率为73％(测量标准为astmd792)。实施例3取5重量份制备例1的产物、10重量份的聚醚砜(e6020p)、5重量份制备例2的磺化聚醚砜、0.2重量份的pvp作为造孔剂与80重量份的nmp混合后，以金属刮刀将混合物均匀涂布于玻璃板上，且刮刀缝隙为200微米。接着将玻璃板与涂层浸入25℃的水中，移除涂层中的pvp以形成厚45微米至50微米的多孔膜。上述多孔膜的孔隙率为83％(测量标准为astmd792)。实施例4取5重量份制备例1的产物、10重量份的聚醚砜(e6020p)、5重量份制备例3的磺化聚醚砜、0.2重量份的pvp作为造孔剂与80重量份的nmp混合后，以金属刮刀将混合物均匀涂布于玻璃板上，且刮刀缝隙为200微米。接着将玻璃板与涂层浸入25℃的水中，移除涂层中的pvp以形成厚45微米至50微米的多孔膜。上述多孔膜的孔隙率为80％(测量标准为astmd792)。比较例1取20重量份的聚醚砜(e6020p)、0.2重量份的pvp作为造孔剂与80重量份的nmp混合后，以金属刮刀将混合物均匀涂布于玻璃板上，且刮刀缝隙为200微米。接着将玻璃板与涂层浸入25℃的水中，移除涂层中的pvp以形成厚45微米至50微米的多孔膜。上述多孔膜的孔隙率为69％(测量标准为astmd792)。比较例2-1取15重量份的聚醚砜(e6020p)、5重量份制备例2的磺化聚醚砜、0.2重量份的pvp作为造孔剂与80重量份的nmp混合后，以金属刮刀将混合物均匀涂布于玻璃板上，且刮刀缝隙为200微米。接着将玻璃板与涂层浸入25℃的水中，移除涂层中的pvp以形成厚45微米至50微米的多孔膜。上述多孔膜的孔隙率为75％(测量标准为astmd792)。比较例2-2取10重量份的聚醚砜(e6020p)、10重量份制备例2的磺化聚醚砜、0.2重量份的pvp作为造孔剂与80重量份的nmp混合后，以金属刮刀将混合物均匀涂布于玻璃板上，且刮刀缝隙为200微米。接着将玻璃板与涂层浸入25℃的水中，移除涂层中的pvp以形成厚45微米至50微米的多孔膜。上述多孔膜的孔隙率为79％(测量标准为astmd792)。比较例3-1取15重量份的聚醚砜(e6020p)、5重量份制备例3的磺化聚醚砜、0.2重量份的pvp作为造孔剂与80重量份的nmp混合后，以金属刮刀将混合物均匀涂布于玻璃板上，且刮刀缝隙为200微米。接着将玻璃板与涂层浸入25℃的水中，移除涂层中的pvp以形成厚45微米至50微米的多孔膜。上述多孔膜的孔隙率为74％(测量标准为astmd792)。比较例3-2取10重量份的聚醚砜(e6020p)、10重量份制备例3的磺化聚醚砜、0.2重量份的pvp作为造孔剂与80重量份的nmp混合后，以金属刮刀将混合物均匀涂布于玻璃板上，且刮刀缝隙为200微米。接着将玻璃板与涂层浸入25℃的水中，移除涂层中的pvp以形成厚45微米至50微米的多孔膜。上述多孔膜的孔隙率为76％(测量标准为astmd792)。比较例4-1取20重量份制备例2的磺化聚醚砜、0.2重量份的pvp作为造孔剂与80重量份的nmp混合后，以金属刮刀将混合物均匀涂布于玻璃板上，且刮刀缝隙为200微米。接着将玻璃板与涂层浸入25℃的水中，移除涂层中的pvp以形成厚45微米至50微米的多孔膜。此膜强度不足，容易龟裂。将铅离子标准溶液(10μg/mlleadin2％hno3)以去离子水稀释成500ng/ml，以形成铅离子水溶液。分别取比较例1、实施例1、比较例2-1、比较例3-1、实施例2-1、实施例3与实施例4的多孔膜浸入铅离子水溶液4小时后，移除多孔膜并测量铅离子水溶液中的铅离子浓度，以确认多孔膜的铅离子移除能力，如表1所示。将铁离子标准溶液(10μg/mlironin2％hno3)以去离子水稀释成500ng/ml以形成铁离子水溶液。分别取比较例1、实施例1、比较例2-1、比较例3-1、实施例2-1、实施例3与实施例4的多孔膜浸入铁离子水溶液4小时后，移除多孔膜并测量铁离子水溶液中的铁离子浓度，以确认多孔膜的铁离子移除能力，如表1所示。表1取比较例1与实施例1的多孔膜进行细胞存活率分析(mttassay)，参考iso10993。比较例1的细胞存活率为86.6±8.94％，而实施例1的多孔膜的细胞存活率为88.09±8.58％。换言之，实施例1的多孔膜应具生物兼容性。取比较例1、实施例1、实施例2-1、实施例2-2、实施例2-3、比较例2-1、比较例2-2、比较例3-1与比较例3-2的多孔膜，进行强度测试，如表2所示。表2比较例1实施例1实施例2-1实施例2-2实施例2-3比较例2-1比较例2-2比较例3-1比较例3-2kgf0.22±0.030.24±0.010.44±0.010.38±0.050.22±0.020.19±0.010.13±0.010.17±0.030.11±0.05由上述可知，实施例的多孔膜强度通常大于比较例的多孔膜强度。虽然本发明已以数个较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何所属
技术领域：
中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作任意的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。当前第1页12