[发明专利]螯合剂、其试剂盒以及使用螯合剂及其试剂盒的方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于螯合领域，并且更具体地属于从水性环境螯合材料的领域。

背景技术

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:Polymerencapsulation of inorganic particles；in Functional coatings,S.K.Ghosh(ed.)；2006,Wiley-VCH,Weinheim；Chapter 4,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，Polymer encapsulation of inorganic nanoparticles for biomedicalapplications；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/Iron oxide nanoparticles composites–a straight forward andscalable synthesis approach；Int.J.Mol.Sci.2015(16)19752-19768]。

发明内容

本发明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。

本发明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。本发明进一步去除了悬浮以及溶解在水中的污染物。在本发明中，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(styrenemalic acid,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。还可以使用本发明的实施方案从提取混合物中去除特殊化学品。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。