[发明专利]荧光特性的聚合物检测有机溶剂中铜离子络合物的方法

说明书

荧光特性的聚合物检测有机溶剂中铜离子络合物的方法，采用荧光聚合物聚(偏氟乙烯‑三氟叠氮乙烯)P(VDF‑ATrFE)，在N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)中，研究了氯化亚铜与2,2‑联吡啶等配体形成的铜离子络合物对聚合物荧光的淬灭效应，利用其淬灭强度可以进行有机溶剂中铜离子络合物浓度的定量测量，具有方法操作简单易控，检测范围宽泛，响应快速灵敏，测试成本低廉等优点。

技术领域

本发明涉及一种检测铜离子络合物的方法，特别涉及一种由聚(偏氟乙烯-三氟氯乙烯)P(VDF-CTFE)制备的具有荧光特性的聚合物检测有机溶剂中铜离子络合物的方法。

背景技术

聚偏氟乙烯(PVDF)及其二元/三元共聚物(P(VDF-TrFE)或P(VDF-CTFE)或(PVDF-TrFE-CTFE))具有良好的介电、铁电、压电等性能，因此被广泛用于电气绝缘、微电子器件、传感器等领域。由于P(VDF-co-CTFE)中含有Cl原子，是一种潜在的ATRP引发剂，因此通过ATRP反应对原聚合物进行接枝改性近些年来也越来越受青睐(Adv.Funct.Mater.2011,21,3176-3188；Macromolecules.2011,44,2190-2199；J.Mater.Chem.2012,22,23468-23476)。这些体系中都涉及到金属化合物的使用(其中过渡金属Cu的低价盐与相应的含氮配体进行络合最为常见)，反应所用的铜盐在聚合物中难以去除，这些残留的金属离子对铁电压电膜在高电场下的极化、压电性能以及电性能的稳定性等都会产生非常不利的影响，对于聚合物电性能也有很大的影响，如低频下的介电损耗急剧增加，使电滞回线变宽，产生离子损耗等(Macromolecules.2014,47,8119-8125.；ACS Appl Mater Interfaces.2015,7,5248-5257.；Macromolecules.2013,46,9698-9711.)。为了研究微量铜离子的残留对聚合物电性能的影响，首先需要建立微量铜离子存在的表征方法。

铜离子在环境中存在较广泛，其对于生物体及环境都存在巨大危害，因此生物体及环境中微量铜离子的检测一直是一个持续关注的问题，但是有机相以及ATRP体系反应残留铜离子的检测却鲜有涉及。铜离子可用多种方法来检测，包括传统的仪器分析方法，如原子吸收光谱法和电感耦合等离子体原子发射光谱法，但这些方法仪器昂贵，需要去除测试样品中的有机物，方法复杂(J.Appl.Polym.Sci.2015,132,42337；J.Polym.Sci.Part A:Polym.Chem.2011,49,3536-3542；Macromol.Rapid Commun.2014,1615-1621)。近年来，有报道利用的荧光淬灭法检测水溶液以及生物体中的离子，这些方法测试范围广，方法简单快速，灵敏度高，为准确测定聚合物中残留铜离子的含量奠定了良好的基础(J.Am.Chem.Soc.2003,125,2680-2686；Anal.Chem.2012,84,6220-6224；Adv.Mater.2012,24,2037-2041；)。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，实现有机相以及ATRP体系中铜离子络合物的检测，本发明的目的在于提供荧光特性的聚合物检测有机溶剂中铜离子络合物的方法，是一种高效率、简单易行的铜离子的测试方法，由聚(偏氟乙烯-三氟氯乙烯)P(VDF-CTFE)制备具有荧光特性的聚(偏氟乙烯-三氟叠氮乙烯)P(VDF-ATrFE)，利用荧光淬灭原理，分别测出氯化亚铜(CuCl)与2,2-联吡啶(BPy)或N,N,N',N,'N”-五甲基二亚乙基三胺(PMDETA)或六甲基三乙基三胺(Me₆TREN)的标准曲线，根据样品的淬灭效率对应标准曲线中的铜离子络合物的浓度，可以检测出其中铜离子络合物的含量，具有方法操作简单易控、成本低廉等优点。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

荧光特性的聚合物检测有机溶剂中铜离子络合物的方法，包括以下步骤：