Спосіб одержання полімерної мембрани для адсорбування сполук фенолів у водних розчинах

Спосіб одержання полімерної мембрани для адсорбування сполук фенолів у водних розчинах U 2 (19) 1 3 66153 Полімерна мембрана за цим способом переважно адсорбує сполуки фенолу, що містять один гідроксил в бензольному кільці. Але вона практично не адсорбує сполуки фенолу, які містять ОНгрупи в орто-положенні до фенольного гідроксилу, а саме, о-гідроксифенол (катехол) та його похідні, напр., 2,3-дигідроксифенол (пірогалол) та ін. Задачею запропонованої корисної моделі є розробка способу одержання полімерної мембрани за принципом молекулярного імпринтингу, який дозволяє адсорбувати o-гідроксифеноли із водних розчинів та визначати їх вміст. Поставлена задача вирішується тим, що за способом одержання полімерної мембрани шляхом приготування суміші зшивача три(етиленгліколь)-диметакрилату, пластифікатора олігоуретанакрилату, матриці, функціонального мономера, додавання до неї пороутворювача поліетиленгліколю ММ20000, ініціатора полімеризації, розчинника диметилформаміду і подальшої полімеризації одержаної суміші, який відрізняється тим, що беруть як матрицю о-гідроксифенол або його похідні, як функціональний мономер - етиловий ефір уроканової кислоти (ЕУК), як ініціатор полімеризації - азобісізобутиронітрил (АБН), додають каталізатор - сіль СuСl2·2Н2О і проводять полімеризацію реакційної суміші за температури 80 °C протягом 12 годин. Спосіб здійснюють за принципом молекулярного імпринтингу. Суть корисної моделі підтверджується прикладами способу одержання і застосування створеної полімерної мембрани і наведеними в таблиці даними по визначенню концентрацій огідроксифенолів у водних розчинах. Приклад 1 способу одержання полімерної мембрани для адсорбування о-гідроксифенолу Готували суміш вагою 1,2012 г ТЕДМ і ОУА із співвідношенням (85:15) % ваг. відповідно. До неї додавали 0,0069 г о-ГФ, 0,0619 г ЕУК, 0,1895 г ПЕГ 4 і 1,25 г ДМФ і всю суміш ретельно перемішували. Потім до суміші додавали 0,1068 г АБН і 0,134 г CuCl2·2Н2О і всю масу витримували за температури 60 °C до повного розплавлення-ПЕГ. Полімеризацію проводили за температури 80 °C протягом 12 годин у герметичних скляних формах, попередньо оброблених стандартним антиадгезивом. Одержану полімерну плівку піддавали екстракції в апараті Сокслета в етанолі протягом 8 год. для видалення з неї матриці (о-ГФ), СuСl2 і залишків незаполімеризованих компонентів. Далі плівку відмивали в ДМФ та водою. Перед оцінкою каталітичних властивостей плівок їх висушували за температури (45-50)°С до сталої ваги. Приклади 2-5 реалізації способу наведені в таблиці. Визначення о-гідроксифенолів у водних розчинах за допомогою полімерної мембрани згідно з запропонованим способом. Полімерна мембрана є основою селективного елемента портативного сенсорного пристрою для експрес-визначення o-гідроксифенолів у водних розчинах. Принцип кількісного визначення о-ГФ в даному приладі заснований на здатності полімерної мембрани до каталітичного окислення адсорбованого о-ГФ з виділенням кисню, зміна концентрації якого реєструється приладом. Концентрацію кисню вимірювали за допомогою універсального киснеміру та кисневого електрода MERA-ELWRO 5221 та 5972, відповідно, який працює за принципом гальванічного елемента із срібним катодом і цинковим анодом. Розчинений в зразку кисень відновлюється на катоді, а на аноді одночасно окислюється цинк. Інтенсивність струму, що виникає в гальванічному елементі, прямо пропорційна парціальному тиску кисню, розчиненому в досліджуваному зразку. В приладі фіксується цей сигнал напруги (сенсорний відгук), величина якого має прямий графічний зв'язок з концентрацією о-ГФ в розчині. Таблиця Bизначення концентрації о-гідроксифенолів за допомогою полімерної мембрани, одержаної запропонованим способом з використанням портативного сенсорного пристрою Концентрація огідроксифенолів в розчині, мМ Склад полімерної мембрани згідно з заявлюваним способом № при ТЕДМ кла + дів Матриця, г ОУА, г 1 1,2012 О-ГФ, 0,0069 2к 1,2012 0,0069 3к 1,2012 0,0069 2,34 1,2012 дігідроксифенол, 0,0069 Співвідношення МатІніціатор Каталізатор риця: ФМ, ваФМ ЕУК, полімегов. ПЕГ + ДМФ, г СuСl2·2Н2O, Максимальна Мінімальна г ризацїї г АБН, г 0,0619 0,1895+1,2500 0,1068 0,134 1,00:8,97 5,00±0,08 0,063 0,0486 0,1895+1,2500 0,1068 0,134 1,00:7,05 2,34±0,06 0,098 0,0750 0,1895+1,2500 0,1068 0,134 1,00:10,83 Плівка кришиться 0,0619 0,1895+1,2500 0,1068 0,134 За прототипом Ітаконова кислота Кеталь, 5 0,3447 Фенол, 0,020 0,460 або інші 0,002 0,0553 * В розчин введено 5,00 мМ визначуваної сполуки о-гідроксифенолів 1,00:8,97 1:2 (молі) 5,07±0,05 0,072 Прилад не фіксує наявність о-гідрок-сифенолів в розчині 5 Як видно із таблиці, спосіб що заявляється, дозволяє адсорбувати і визначати сполуки огідроксифенолу із водних розчинів (приклад 1,2,4). Але повнота визначення концентрації о-ГФ суттєво зменшується при зменшенні вмісту ФМ в складі мембрани (приклад 2к). При збільшенні вмісту ФМ порівняно з прикладами 1 і 4 спостерігається втрата механічної міцності мембрани в результаті утворення жорсткої сітки при полімеризації і підвищення її крихкості. Використання в портативній сенсорній системі полімерної мембрани за способом по прототипу демонструє відсутність сенсорного відгуку на присутність о-ГФ, який було попередньо введено у водний розчин. Це свідчить про відсутність адсорбції о-ГФ і його похідних мембраною за прототи Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 66153 6 пом, а також неможливість визначати ці сполуки в умовах способу, що заявляється. Джерела інформації: 1. Т.А. Sergeyeva, S.A. Piletsky, E.V. Piletska at al.-In situ formation of porous molecularly imprinted polymer membranes // Macromolecules.-2003.V.36. P. 7352-7357. 2. Сергеєва Т.А., Пілецька О.В., Бровко О.О. та ін.- Афлатоксин-селективні молекулярноімпринтовані полімерні мембрани на основі акрилатполіуретанових напів-ВПС // Укр.біохім.ж.-2007. Т. 79. № 5. С. 109-115. 3. Горбач Л.А., Слінченко О.А., Бровко О.О. та ін.- Спосіб одержання полімерної мембрани для визначення токсинів у водних розчинах // Пат.Укр.на кор. мод. № 46912, 11.01.2010. – прототип. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601